【行业报告】2017年新风净化机全国统检报告

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楼主 2021-03-05 06:16:52
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摘要

2016816日,由中国空气净化行业联盟组织,由中国质量检验协会归口管理的团体标准《新风净化机》(T/CAQI 10-2016)已正式批准发布,并于2016101日起开始实施。为了贯彻落实《新风净化机》标准的实施,进一步促进和规范联盟及协会各成员单位,以及国内相关新风净化机生产单位的健康发展,201610月至20174月,由中国空气净化行业联盟发起,国家建筑工程质量监督检验中心作为检测承担单位,在全国范围内开展新风净化机的统检工作。此次统检完成检测的样品只有33台(套),抽样数量相当有限,此次统检新风净化机对PM2.5的净化效果整体水平较好,但是不能代表整个行业的水平。此次新风净化机统检数据为下一步《新风净化机》标准的升级和修订提供依据,为进一步规范和提高行业产品质量做出了贡献。


引言

2016年,全国338个地级以上城市,有84个城市环境空气质量达标,仅占24.9%254个城市环境空气质量超标,占75.1%。据世界银行估计,中国每年因室内空气污染所造成的经济损失约32亿美元。我国11个最大城市中,空气中的烟尘和细颗粒物每年使40万人感染上慢性支气管炎。北京某机构历时5年对室内空气研究发现,许多民用建筑的室内空气污染程度是室外空气污染的410倍,有的甚至超过100倍。

国家建筑工程质量监督检验中心对部分校园新风试点的学校教室进行了室内空气质量检测验收,从验收工作的总体情况来看,不少实际工程验收结果均显示所选产品的性能参差不齐,送、排风口位置设计不合理、室内气流组织不合理、风管安装质量不合格、系统部件连接不紧密等问题。新风净化系统项目招投标参数较为混乱,导致项目完成后,质量也是参差不齐,各种因素不但造成的验收效果差,甚至部分新风净化系统项目验收不达标。

设备性能、设计、安装、验收存在严重问题。设计方无法衡量不同建筑和空间的新风量、净化指标(过滤效率及滤网等级)等设计目标。采购方无法确认产品真实性能是否达到其宣称的性能指标,如效率、风量、功率、噪音等。施工安装方无法确保新风净化系统的最优安装路线,如管道与墙体衔接的密封性达到节能建筑要求、在建筑内最优位置安装以保证送风口离污染源较远、排风口离污染源较近,送排风口分开避免交叉污染等。验收时,新建建筑及大型既有建筑改造:依据《通风与空调工程施工质量验收规范》,无专门针对住宅用小型新风净化系统验收的规范。个体形式从厂家购买并单户安装:无验收流程。无验收标准,难以保证新风净化系统的实际运行效果达到预期设计效果。

针对以上问题,需要建立完善的设计、施工及验收规范标准及机制,才能保证新风净化系统被市场认可。针对新风净化行业标准不完善问题,中国质量检测协会制定了专门针对新风净化机的性能测试标准T/CAQI 10-2016《新风净化机》。该标准已于2016101日颁布实施,为新风净化机的性能检测和质量保证提供了依据,进一步规范了国内新风净化行业。准为消费者提供分辨产品好坏的标准依据,将有效改变市场的混乱标注现象。

为了贯彻落实《新风净化机》标准的实施,进一步促进和规范联盟及协会各成员单位,以及国内相关新风净化机生产单位的健康发展,中国空气净化行业联盟、中国教育装备协会、中华预防医学会卫生工程分会、中国建筑科学研究院认证中心以及国家建筑工程质量监督检验中心联合开展新风净化机的全国统检工作。本文对本次的抽样检验结果进行详细的分析。


1 测试描述

本次统检产品是单向流新风净化机、双向流新风净化机以及是否具有热交换功能的新风净化产品。统检的项目主要是新风净化机的一次通过率、风量、能效、噪声、功率等指标,如果是带热交换功能的设备,还要测有效换气率和热交换率,对于静电类技术产品,还要加测污染物产生量。统检工作参照中国空气净化行业联盟秘书处制定的工作流程,对确定参与统检的企业,一律进行现场产品抽样。封存后由国家空调设备质量监督检验中心参照新颁布的协会标准T/CAQI 10-2016《新风净化机》进行,本次统检对性能优良的产品优先推荐进入绿色建筑材料与设备认证产品库,质量承诺企业

1.1 测试样机

本次测试采取抽样的方式,从生产厂家仓库随机抽取2台样机,并随机选择其中1个样机进行测试。参与企业共计38家,合计样机共54台。新风净化机类产品共49台,依据《新风净化机》标准完成全部检测项目的样机33台,其中单向流新风净化机6台,双向流新风净化机27台。未完成测试的样机16台(有效换气率不够、风量不够、新排风比大于2、厂家要求等原因)。样机生产厂家分布在北京、上海、深圳、山东、天津、南京、安徽、东莞、苏州、广州、常州等地。

1.2 测试方法与测试项目

1.2.1 新风净化机风量、进口和出口静压、输入功率试验方法

试验装置由标准风量装置、可变流量辅助风机组成,应符合GB/T 1236-2000的规定,见图1 

1  通风性能测试设备和测试方法

1.2.1.1  试验方法

新风净化机风量、风压试验装置按照GB1236-2000中规定的方法测试。

将压差计连接至位置3,测量新风净化机进口静压,并将静压换算到标准状况。新风净化机出口静压保持0Pa

通过喷嘴箱可获得新风净化机风量。 

1.2.1.2 计算公式

(1)风压计算公式 

式中:Ps   ——新风净化机静压(进口静压),Pa

          Pe2  ——由试验装置测孔2测得的静压值,Pa

          Pt   ——新风净化机全压,Pa

          ρ   ——空气密度,kg/m3

         Qn  ——由试验装置测得的风量值,m3/h

         A    ——测试新风净化机的出口面积,m2

(2)压力修正公式

式中:Ps.B  ——静压标准值,Pa

      Ps    ——静压测试值,Pa

(3)风量计算公式

式中: △——喷嘴前后的静压差,Pa

       Qi   ——由喷嘴前后的静压差得出的风量值,m3/h

       An   ——喷嘴喉部面积,m2

       Cn   ——喷嘴的流出系数;

       N  ——喷嘴个数。

1.2.1.3 新风净化机噪声测试方法

(1)噪声测量室要求

     噪声测量室采用半消声室,半消声室地面为反射面。

(2)噪声测量条件

调节新风净化机风量至正常运行状态。

被测新风净化机应按实际安装方向悬挂或放置于测量室,并按照图2确定测点。

被测新风净化机有多个出口时,应对每个出口噪声值进行测试。并对每个点的测试值进行加权平均,获得被测新风净化机的噪声。

图2 新风净化机噪声测点位置

1.2.1.4 新风净化机PM2.5净化效率试验方法

(1)试验原理 

在新风净化机新风入口段发生一定浓度的KCl固态气溶胶,分别测定新风净化机新风入口处管道空气中颗粒物(PM2.5)质量浓度和出口处管道空气中颗粒物(PM2.5)质量浓度,通过新风净化机入口、出口空气中颗粒物(PM2.5)质量浓度之差与入口空气中颗粒物(PM2.5)质量浓度之比,得到PM2.5净化效率。

(2)试验仪器与设备 

空气动力实验台

风量范围0~5000m3/h,风量稳定性±3%设定值。

气溶胶发生器

均匀稳定地发生KCl固态气溶胶。气溶胶发生器结构和工作原理符合GB/T 14295-2008中附录D的要求。

粉尘测试仪

精度为0.001mg/m3,量程为0.001-20mg/m3

(3)试验条件

试验用空气温度10-30℃,相对湿度为30-70%

入口处管道中PM2.5浓度控制在0.45-0.75mg/m3,为GB 3095-2012《环境空气质量标准》中规定的二级24小时平均浓度限值75ug/m的8S±2S)。

(4)试验步骤

开启新风净化机和试验台风机,调节到新风净化机风量风压至正常工作状态;

利用气溶胶发生器在新风净化机入口处管道中发生满足试验浓度要求的颗粒物;

待发尘稳定后,在入口处管道采样处和出口处管道采样处分别用粉尘仪进行测试,取至少6次测试的平均值作为上游浓度值或下游浓度值。

PM2.5净化效率计算

PM2.5净化效率按以下进行计算:

式中:E——新风净化机PM2.5净化效率,%;

      C1 ——入口管道采样处PM2.5的平均量浓度,mg/m3

      C2 ——出口管道采样处PM2.5的平均质量浓度,mg/m3

1.2.1.5 新风净化机臭氧浓度增加量试验方法

对于能产生臭氧的新风净化机,需要测定其臭氧浓度增加量。将新风净化机安装于空气动力学实验台上,开启新风净化机和试验台风机,调节到新风净化机风量风压至正常工作状态,分别测试新风净化机新风入口和出口处管道空气中的臭氧浓度C0和C1,检测方法应符合GB/T 18883-2002的规定。按式如下公式计算得出新风净化机的臭氧浓度增加量:

式中:——新风净化机臭氧浓度增加量(mg/m3);

  C0——新风净化机新风入口处臭氧浓度(mg/m3);

  C1——新风净化机新风出口处臭氧浓度(mg/m3)。

1.2.1.6 新风净化机紫外线泄漏量的测定方法

含有紫外灯管的新风净化机应进行紫外线泄漏量的测定。测试时,将待测新风净化机固定于空气动力学实验台上,在其下方垂直中心30cm处放置紫外辐照计。调节新风净化机呈正常工作状态,运行5min 后,用辐照计测量其辐照度值,然后以新风净化机为中心,移动紫外辐照计,测定新风净化机周围30cm处的辐照度值,共取点不少于6点,辐照度值以μW/cm2 表示,取平均值。

1.2.2 双向流新风净化机有效换气率试验方法

1.2.2.1 单室法

(1)试验设备

试验设备由连接管道,流量测量装置,二氧化碳发生室,气体混合器,气体取样器及温度、压力、气体浓度测量装置组成,见图3。

图3 有效换气率试验

(2)试验方法

按照标准中表7规定的试验仪表进行试验。

新风净化机的风量、风压须达到名义值要求后,再进行有效换气率试验。

采用二氧化碳进行试验,由二氧化碳钢瓶供给二氧化碳。

调整装置的新、排风出口静压或静压差达到新风净化机规定的名义值。

调整二氧化碳发生室内的二氧化碳体积分数为1.0%左右。

在新风进风、出风和排风出风三点同时进行二氧化碳的取样,重复三次计算平均值。

为了提高测量精度,应采取措施避免排风出口的空气直接与新风混合。

(3)数据处理

有效换气率计算公式:

式中:ηe——有效换气率,%

      Cxj、Cxc——新风进风、出风二氧化碳体积分数,%

      Cpj——排风进风二氧化碳体积分数,%

1.2.2.2 两室法

(1)试验设备

试验装置由两个恒温恒湿小室、空调机、风量、风压及温、湿度测量风道、辅助风机组成,见图4。

两室法中,风道静压环的设置,在静压测量截面的管壁上,分别将相互90分布的四个静压孔的取压接口连成静压环。

两室法中,风量、风压及温、湿度测量风道应满足空气在其中温湿度混合均匀,管路应进行保温隔热处理,保证空气温、湿度和风量测量准确。

图4 两室法原理图

(2)试验方法

按照标准中表6规定的试验仪表进行试验,在有效换气率满足要求的前提下进行测试。

带风机的装置试验时,调整测量设备,控制被试新风净化机的静压为风量风压试验对应的名义值,测量新风净化机的送风量、排风量、效率、输入功率。

被测装置必须在额定工况下连续稳定运行30min后,才能进行测量,连续测量30 min,按相等时间间隔(5 min10 min)记录空气的各项参数,至少记录4次数值。

(3)数据处理

给出各交换效率值的同时,应注明试验时的出口全压或静压损失值。

1)温度交换效率按如下公式计算

式中:——温度交换效率,%

      ——新风进风干球温度,℃;

      ——新风出风干球温度,℃;

      ——排风进风干球温度,℃。

      ——新风量,m3/h

      ——排风量,m3/h

2)焓交换效率按式如下公式计算

式中:——焓交换效率,%

      ——新风进风空气焓值,kJ/kg()

     ——新风送风空气焓值,kJ/kg()

     ——排风进风空气焓值,kJ/kg()

1.2.2.3 测试条件

1.2.2.4 要求

对于有热交换功能的双向流新风净化机,交换效率应满足

图5 新风净化机检测装置

(风量、进口静压、出口静压、输入功率、PM2.5一次通过净化效率、臭氧浓度增加量)

图6 半消声室(噪声)

图7 空调及制冷设备检验装置

(有效换气率、热交换效率)

1.3 统检抽样方法与判定原则

1.3.1 抽样方法

由中国空气净化行业联盟秘书处负责联系列入统检计划的生产厂家,介绍此次统检流程及统检费用等,征得生产厂家同意;对同意参加本次统检的生产厂家,由联盟和执行单位派人到生产厂仓库抽取样品。样品抽取根据生产厂家库存状况随机抽取,并对样品现场封存,同时做好记录;封存标志:由抽样人员带封存章在现场封存,并由抽样人员签字确认;抽检样品在15日以内(从封存的日期算起)由厂家负责送到联盟指定的检测单位;抽检样品应为出厂试验确认合格的产品。

1.3.2 判定原则

判定原则T/CAQI 10-2016《新风净化机》,次项两项或者主项不合格超过一项,判定为不合格。对于第一次抽样检查不满足要求的样品,在生产厂家同意后对备用样品进行复测,复测后满足要求的产品,可获得相应的统检合格证书;对于复测后仍不满足要求的样品,不能获得产品统检合格证书。


2结果分析讨论

2.1 新风净化机(单向流)统检结果分析

2.1.1 洁净空气量

图8 新风净化机(单向流)洁净空气量测试结果

2.1.2 PM2.5一次通过净化效率

单向流新风净化机的PM2.5一次通过净化效率均大于70%,大于90%的达到66.7%

标准要求:净化效率不应小于70%。

图9 新风净化机(单向流)PM2.5一次通过净化效率测试结果

检测结果如下表

2.1.3 净化能效

单向流新风净化机净化能效66.7%达到合格级,33.3%达到高效级,有待进一步提高。标准要求:净化能效值在2≤η≤5之间为合格级,净化能效值η>5则为高效级。该值越高,表明提供相同洁净空气量的情况下耗电量越少。

 图10 新风净化机(单向流)净化能效测试结果

检测结果:

2.1.4 噪声水平

噪声水平普遍低于50分贝,且静音型比重较大,台数过半

图11 新风净化机(单向流)噪声水平测试结果

2.1.5 臭氧浓度增加量

臭氧增加量远低于标准要求的0.05mg/m3,更是远低于国标0.16mg/m3的要求。

图12 新风净化机(单向流)臭氧浓度增加量测试结果

标准要求:新风净化机标准要求臭氧浓度增加量小于0.05mg/m3,国标要求小于0.16mg/m3

检测结果:6台样品中有2台样品无产生臭氧的模块,被测4台样品臭氧浓度增加量远低于0.05mg/m3 

2.2 新风净化机(双向流)统检结果分析

2.2.1 洁净空气量(CADR

图13 新风净化机(双向流)洁净空气量(CADR)测试结果

2.2.2 PM2.5一次通过净化效率

双向流新风净化机不能达到70%的占7.4%,大于90%85.2%

图14 新风净化机(双向流)PM2.5一次通过净化效率测试结果

标准要求:净化效率不应小于70%。

检测结果

2.2.3 净化能效

双向流新风净化机净化能效74.1%达到合格级,25.9%达到高效级。

图15 新风净化机(双向流)净化能效测试结果

标准要求:双向流新风净化机净化能效值在1.00≤η≤2.50之间为合格级,净化能效值η>2.50则为高效级。该值越高,表明提供相同洁净空气量的情况下耗电量越少。

检测结果

2.2.4 噪声水平

图16 新风净化机(双向流)噪声水平测试结果

2.2.5 臭氧浓度增加量

臭氧增加量远低于标准要求的0.05mg/m3,更是远低于国标0.16mg/m3的要求。

图17 新风净化机(双向流)臭氧浓度增加量测试结果

标准要求:新风净化机标准要求臭氧浓度增加量小于0.05mg/m3,国标要求小于0.16mg/m3

检测结果:27台样品中有14台样品有臭氧净化模块,所有样品的臭氧浓度增加量远低于0.05mg/m3 

2.2.6 设备出口余压

图18 新风净化机(双向流)设备出口余压测试结果

2.2.7 有效换气率

检测的双向流新风净化机27台样品有效换气率基本能达到80%的要求,但在停测的16台中有5台因有效换气率不达标停测,因此有效换气率有待改进。

图19 新风净化机(双向流)有效换气率测试结果

标准要求:有效换气率不应小于80%,国标21087-2007中有效换气率不应小于90%

检测结果:27台样品中有1台有效换气率未测,被测26台样品有效换气率均大于80%;其中7台样品有效换气率大于国标要求的90%,占25.9%

2.2.8 换热效率(制冷工况)

全热交换新风净化机占81.5%,显热交换新风净化机占18.5%

制冷工况下,35%的被测全热交换新风净化机焓效率低于50%40%的显热交换新风净化机低于60%

图20 新风净化机(双向流)换热效率(制冷工况)测试结果

图21 新风净化机(双向流)换热效率(制冷工况)测试结果

2.2.9 换热效率(制热工况)

制热工况下,10%的全热交换新风净化机焓效率低于55%20%的显热交换新风净化机低于65%

图22 新风净化机(双向流)换热效率(制热工况)测试结果 

图23  新风净化机(双向流)换热效率(制热工况)测试结果


3 结语

此次统检完成33台(套)样品的检测,还有16台未完成测试。其中,单向流新风净化机的PM2.5一次通过净化效率均大于70%,大于90%的达到66.7%;双向流新风净化机不能达到70%的占7.4%,大于90%85.2%。单向流新风净化机净化能效66.7%达到合格级,33.3%达到高效级,有待进一步提高;双向流新风净化机净化能效74.1%达到合格级,25.9%达到高效级。噪声水平普遍低于50分贝,且静音型比重较大,台数过半;臭氧增加量低于新风净化机标准,且远低于国标。检测的双向流新风净化机27台样品有效换气率基本能达到80%的要求,但在停测的16台中有5台因有效换气率不达标停测,因此有效换气率有待改进。全热交换新风净化机占81.5%,显热交换新风净化机占18.5%。 制冷工况下35%的被测全热交换新风净化机焓效率低于50%40%的显热交换新风净化机低于60%制热工况下10%的全热交换新风净化机焓效率低于55%20%的显热交换新风净化机低于65%。 此外,此次统检中静电模块、静电过滤器、管道式静电除尘净化杀菌器等共5台,经检测均合格。

通过此次统检,我们发现新风净化机对PM2.5的净化效果整体水平较高,但是这不能代表整个行业的水平。统检数据将为《新风净化机》标准的升级和修订提供依据,为进一步规范和提高行业产品质量做出了贡献。此次统检抽样数量相当有限,希望将来更多的企业能够重视产品质量问题,严格把好产品检测关。

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