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寒冬下享受热水浴 气体热水炉热效率至为重要

寒冬下享受热水浴 气体热水炉热效率至为重要

今年冬天好像特别冷,2021年1月1日更是16年来最寒冷的元旦日,香港不少地区的温度录得10℃以下,寒冬下在家沐浴,在不浪费水和能源的前题下,热水炉最好能提供源源不绝的热水。本会与机电工程署合作测试了16个牌子共20款住宅式(家用)气体热水炉,测试项目包括安全程度、热效率及热水输出表现等。测试发现即使属同一燃气类别的热水炉,能源效率亦各有高低,以煤气热水炉为例,量得的热效率介乎84.8%至93.3%。此外,售价较低的型号的整体表现未必较差,例如1款售价较低(约$4,400)的型号,跟另1款售价贵逾1倍(约$9,100)、使用相同燃气类别及声称热水流量的型号比较,两者的整体表现同样出色。

测试结果

根据《气体安全条例》,所有在本港供应或售卖的住宅式气体用具(包括气体热水炉),必须获得机电工程署气体安全监督批准并附有「GU」标志,该标志代表有关的气体用具型号是按照认可的国际或国家安全标准设计及生产,并符合机电工程署所制定的「住宅式气体用具基本安全评估」(简称TA2)规格。

 

是次安全程度测试是参考上述TA2的规格进行,涵盖规格中的所有测试项目,包括气体管路及水管路的检漏、火焰稳定性、炉具表面温度、熄火保险装置的操作及燃烧废气排放测试等。测试结果发现,2款样本在个别测试项目的表现有改善空间。本会已将测试结果交机电工程署跟进。

1款样本的泄压阀开阀压力不符标示

在水路系统耐压性能测试中,将水注入样本,再关上样本的出水阀,然后在进水口施加水压,压力为样本的泄压阀的90%额定开阀压力或1500千帕斯卡(kPa),两者以较少者为准,维持15分钟,TA2要求样本不应出现永久变形或漏水的情况。结果发现样本「太平洋Pacific」PGH-12(#7)虽然炉身标示的最大适用水压为1000千帕斯卡,但当施加至750千帕斯卡的水压时,泄压阀便被触发而打开,未达样本标示的最大适用水压;而当施加至750千帕斯卡的90%(即675千帕斯卡)的水压时,样本没有出现永久变形或漏水的情况。机电工程署表示,泄压阀压力设定不符合炉身标示,是由于泄压阀调校误差所致,并不影响操作或产品安全。

 

另外,在标示说明方面,TA2要求样本的资料铭牌上的文字应难以被水和常见的溶剂擦掉。测试分别以浸透水和火水的棉布各擦拭资料铭牌15秒,结果「太平洋Pacific」PGH-12(#7)样本被浸透火水的棉布擦拭后,资料铭牌上的文字被擦掉。

测试模拟无法正常排放废气

测试样本的废气排放保险装置,TA2要求样本一旦遇上无法排放废气的非正常使用情况,样本须在60秒内自动切断燃气供应。测试时以最大火力操作样本,并刻意封闭排烟道末端的废气口,结果「凯歌Triumphal」TR-13LWS(#8)样本在第一次测试时能够在10秒内自动切断燃气供应,但外壳边缘的部分接合位置出现轻微变形;实验室估计出现轻微变形可能是由于测试时废气口被刻意封闭,在非正常使用情况下令少量燃气及空气在炉内积聚并短暂燃烧所致。就测试中出现外壳轻微变形的现象,本会跟机电署及进行测试的认可实验所研究后,不排除该现象可能与随该样本附有的排烟道在测试前已出现轻微变形或其他因素有关。本会其后联同机电署从进口商的数十部该型号存货中随机抽取2个样本,再委托该认可实验所进行该项测试,结果通过测试。

消费者在选购气体热水炉时一般会考虑其「火力」,而热负荷及热水流量规格都是主要的参考资料。热负荷(heat input)又称为「热流量」,即是输入功率,可理解为随燃气输入至热水炉的能量。同一燃气类别的热水炉,热负荷愈高,其燃气流量亦愈高,故部分进口商又将热负荷称为「用气量」。

 

气体热水炉的热负荷跟其热水输出表现息息相关。一般而言,假设2款燃气类别及热效率相同,但热负荷不同的热水炉,当同样以其最高火力及设定水温以输出相同温升的热水时,热负荷较高的1款的热水流量会较佳,而用气量则相对地较高。

量度最大热负荷

各测试型号以2个样本分别按TA2的测试方法及参考中国国家标准GB 6932量度样本的最大热负荷。TA2及GB 6932标准量度最大热负荷的方法基本相同,都是以最高火力及水温设定操作样本,量度燃气消耗量,再计算热负荷。综合以TA2及GB 6932标准量得的最大热负荷,煤气热水炉样本量得的最大热负荷介乎19.97至39.52千瓦,而石油气热水炉样本量得的最大热负荷则介乎20.61至28.83千瓦。

1款量得数值比声称低13.1%

由于不同样本的声称最大热负荷各有不同,因此在评估样本的表现时,并非比较样本间量得最大热负荷的分别,而是将样本量得的最大热负荷与其声称数值比较而以吻合程度作为评估准则。TA2及GB 6932标准分别要求及建议量得最大热负荷与声称数值的差异应在±10%容许公差范围之内。

 

综合以TA2及GB 6932标准量得的最大热负荷,煤气热水炉样本中,量得与声称数值的差别介乎+8.2%至-13.1%,以样本#3、#5及#6的吻合程度较佳,量得与声称数值的最大差距仅1.3%(#3及#6)和1.6%(#5);「气霸Hibachi」HY-13TWS(#9)、「多田牌Taada」YS1002FM(T)(#10)及「简栢Simpa」ST10TM(#11)的吻合程度则稍逊,量得与声称数值的最大差距分别为13.1%、8.2%及8.4%,其中样本#9虽然在TA2的测试方法下量得与声称数值的差别(-9.2%)符合TA2的要求,但以该型号的另一样本参考GB 6932标准量得与声称数值的差别(-13.1%)却超出标准建议的容许公差范围(±10%),故评分最低。

 

石油气热水炉样本中,量得最大热负荷与声称数值的差别介乎+4.4%至-8.7%,以样本#14及#19的吻合程度较佳,量得与声称数值的最大差距分别仅2.1%及1.9%;「德国宝German Pool」GPS13-LG-U(#17)及「樱花Sakura」H120TFL(#18)的吻合程度则稍逊,量得与声称数值的最大差距分别为8.5%及8.7%。

量度最小热负荷

除最大热负荷外,测试亦量度了最小热负荷。参考GB 6932标准的测试方法,以最低火力及水温设定操作样本,再量度燃气消耗量。TA2没有此测试项目。煤气热水炉样本量得的最小热负荷介乎3.99至14.46千瓦,而石油气热水炉样本量得的最小热负荷则介乎5.26至8.12千瓦。

评估火力调校弹性

为确保热水炉的最高与最低火力之间至少有一定差距,让用户调校火力时较有弹性,标准要求样本量得的最小热负荷不大于其声称最大热负荷的35%,即按以下公式计算出的百分比不大于35%:

calculation

 

一般而言,计算出的百分比愈低,表示样本的最高与最低火力之间的差距愈大,火力调校愈有弹性。煤气热水炉样本计算出的百分比介乎11.4%至39.5%,以样本#2表现最佳,量得的最小热负荷仅为其声称最大热负荷的11.4%,火力调校弹性较大,次为样本#8,计算出的百分比为21.5%;样本#1及#7样本的火力调校弹性较小,计算出的百分比为39.5%及35.6%,稍大于标准建议的上限(35%)。

 

石油气热水炉样本计算出的百分比介乎18.8%至36.9%,以样本#12、#14、#15及#17表现较佳,计算出的百分比介乎18.8%至21.9%;样本#19表现则略逊,计算出的百分比为36.9%,稍大于标准建议的上限(35%)。

住宅式(家用)即热气体热水炉属于机电工程署自愿性能源效益标签计划的涵盖范围。该计划属「确认式」标签计划,所有向机电工程署提交注册申请的气体热水炉都须要符合计划所订的热效率及相关规定,申请才会获得接纳。是次测试的20款型号中,除#7外,其余19款都自愿参加了该计划并已注册及获准贴上能源标签。

 

label

是次测试根据自愿性能源效益标签计划认可的其中一种国家标准GB 6932进行。按该标准的测试方法,是以最高火力及水温设定操作样本,量度燃气消耗量、热水流量及水温等数据,再将数据代入该标准中的指定公式,计算出热效率。热效率数值愈高,表示在最高火力及水温设定下的能源效率愈高。结果全部样本都能达到自愿性能源效益标签计划下按GB 6932标准测试的热效率要求(即热效率不小于82%),但样本间的表现有别。

煤气热水炉样本的能源效率

11款煤气热水炉样本量得的热效率介乎84.8%至93.3%,以「多田牌Taada」YS1002FM(T)(#10)的热效率最佳,达93.3%,次为「柏林宝Bolingbao」GL-18(TG)(#3)、「凯歌Triumphal」TR-13LWS(#8)及「气霸Hibachi」HY-13TWS(#9),热效率介乎91.5%至92.3%;样本#2、#6及#11则表现稍逊,热效率介乎84.8%至87.6%。

石油气热水炉样本中的能源效率

9款石油气热水炉样本量得的热效率介乎87.1%至92.3%,以「星晖Lighting Japan」LJ-122LW(#12)、「德信牌Küzzo」KD-12RFL(#13)、「乐信牌Rasonic」RWH-N12F(L)(#14)、「上将Giggas」Giw-13BMW(LPG)(#15)及「欧之宝Austbo」AT-10A(GP)(#19)的热效率较佳,介乎90.9%至92.3%;样本#18则表现稍逊,热效率为87.1%。

不同热效率可节省的能源

为进一步方便消费者比较样本的热效率,本会将样本按燃气类别及声称热水流量分为5组,并将各组样本中量得热效率最高及最低的数值列于表一。此外,表一亦列出了按热效率测试结果推算,各组样本中量得热效率最高的样本比该组中最低者可节省多少百分比的能源消耗;推算时,假设各样本以最高火力操作情况下,总热量输出相同。
 

tabel 1

计算样本在温升25℃时的热水流量

参考标准,将样本量得的最大热负荷及热效率数值代入公式,计算样本在温升25℃时的热水流量。假设冬季时自来水的温度为15℃,当温升25℃时,热水温度便是40℃,稍高于人体体温,一般适合用作淋浴。煤气热水炉样本计算出在温升25℃时的热水流量介乎每分钟10.1至17.8升;石油气热水炉样本计算出在温升25℃时的热水流量则介乎每分钟9.9至13.1升。

 

消费者可按自己需要选择适合的热水流量的型号,例如若打算以气体热水炉同时供应热水到浴室及厨房,又或者喜欢浸浴的用户需要在短时间内于浴缸放大量热水,一般而言可考虑热水输出速度较高(例如以温升25℃计,每分钟12升或以上)的型号。

2款样本的热水流量与声称差异大

测试亦比较了样本计算出的热水流量与其声称数值的吻合程度;参考标准,按以下公式计算百分比以作评估:

 

calculation 2

 

计算出的百分比愈高,表示量得的热水流量与声称的数值愈吻合。标准要求量得热水流量不小于声称数值的90%,即按以上公式计算出的百分比不小于90%。结果大部分样本量得的热水流量都与其声称的数值很吻合,惟「TGC」NJW16RM(#2)及「气霸Hibachi」HY-13TWS(#9)样本的吻合程度稍逊,量得的热水流量仅约达其声称数值的91%及89%,其中样本#9计算出的百分比稍低于标准要求的下限(90%),故评分最低。

最高热水温升

根据标准,此项测试只适用于不设自动恒温功能的样本,即样本#10。以最高火力及水温设定操作样本,量度输出热水的最高温升。标准建议量得的最高热水温升不大于60℃,以减低用户在使用时不慎烫伤的风险。结果样本#10量得的最高热水温升为69℃,高于标准建议上限,不过用户只要小心使用,并留意热水炉显示屏上显示的量得水温而作出适当的调校,便可避免因水温太高而可能出现的风险。

重开热水温升

有用户或许试过在擦肥皂或洗头时把热水暂停,重开热水时水温忽然上升,然后才回复至原来的水温,影响淋浴时的舒适度。此现象是因为当用户把热水暂停时,炉内的热水会继续吸收炉内热交换器的热能,令水温上升,故当重开热水后,最初的一段短时间内(例如数秒),水温可能会上升。设计较佳的热水炉,重开热水后水温上升的幅度会较低。

 

测试时,在样本持续输出热水10分钟后,暂停输出热水,1分钟后再重开热水,量度重开后的最高水温比暂停前的水温高出多少度;温升愈低,表示重开热水后的水温愈接近暂停前的水温。标准建议重开热水后的最高温升不大于18℃。结果全部样本都表现良好,重开热水后曾出现的最高温升都在6℃或以下,远低于标准建议的上限。

加热时间

量度样本输出热水的温度达到温升约40℃所需时间。标准建议量得的加热时间不大于35秒。煤气热水炉样本量得的加热时间介乎11至27秒;石油气热水炉样本量得的加热时间则介乎12至36秒。石油气炉样本#20量得的加热时间最长,需时达36秒,稍微超出标准建议的上限1秒。

自动恒温表现

除样本#10外,其余19款样本都设有自动恒温功能。参考标准,测试这些样本的自动恒温表现。

调节热水流量时的自动恒温表现

设有自动恒温功能的热水炉,当调节热水流量后,最初的一段短时间内,水温会出现变化,但之后会回复至调节前的稳定水温。测试时,当样本输出的热水温度稳定后,将热水流量迅速调低25%,待热水温度回复稳定后,再将热水流量迅速调高至原来的流量,待水温再次回复稳定为止,量度整个过程的水温变化,与及当热水流量分别被调低及调高后水温回复稳定所需时间,从而评估样本的自动恒温表现。

 

测试结果显示,当调节热水流量后,全部样本输出热水的温度跟调节前相比曾出现的最大波幅都没有超出标准建议的范围(±5℃)。

 

另外,当调节热水流量后,6款水温波幅相对较大的样本(包括煤气热水炉样本#1、#5和#11,与及石油气热水炉样本#14、#17和#18)输出热水的温度回复至接近调节前的水温(标准采用的条件为回复至调节前的水温±2℃)的平均所需时间介乎4至19秒,没有超出标准建议的上限(60秒)。其余14款样本输出热水的温度几乎不受热水流量的变化所影响,即使调节热水流量后,水温仍一直维持在调节前的水温的±2℃之内。

热水流量稳定时的自动恒温表现

调校样本的水温设定至40℃,待样本的热水流量稳定后,量度10分钟内(约相当于一般用户每次淋浴时间)输出热水的温度变化,再计算最大水温波幅。19款设有自动恒温功能的样本都表现良好,量得的最大水温波幅仅介乎0.1℃至0.4℃,远低于标准建议的上限3℃。

根据标准,此项测试只适用于显示屏上可显示量得水温的样本,即样本#5、#7、#10及#19。测试时,当样本的热水流量稳定后,每隔1分钟量度输出热水的温度,共量度3次,再将量得的水温跟当时样本的显示屏上显示的数值比较,计算两者的最大差异;差异愈小,表示样本显示的水温愈准确。标准要求量得的最大差异不大于3℃。结果全部4款样本都表现不俗,量得的最大差异只介乎0.2℃至1.1℃。

convenience
 

由实验室的3位评审员就样本的做工、边缘设计(例如会否有较利的边缘)、火力及水温调校掣等是否方便易用、显示屏及操作面版的指示是否清晰易见给予评分。全部样本的操作大同小异,简单易用,获3.5至4点评分。

根据进口商提供的资料,测试型号的新机保用期分别为1年、3年或声称永久保用。本会呼吁厂商及进口商尽量为产品提供较长的保用期及较便宜的维修费等,以鼓励消费者尽量维修仍可继续使用的产品,从而减少废弃物,推动可持续消费。