本文導(dǎo)讀

你是否好奇過空調(diào)、冰箱上那張小小的能效標(biāo)識(shí)？從1級(jí)到5級(jí)，這些數(shù)字背后藏著怎樣的技術(shù)秘密？隨著家電行業(yè)向變頻技術(shù)轉(zhuǎn)型，傳統(tǒng)測(cè)試方法面臨新挑戰(zhàn)，高精度功率計(jì)成為破解之道。

解密能效等級(jí)：不只是數(shù)字那么簡單

走進(jìn)任何一家電器賣場(chǎng)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)每臺(tái)家電都貼著一張藍(lán)綠色的能效標(biāo)識(shí)。這張小小的標(biāo)識(shí)，承載著國家能效標(biāo)識(shí)制度的重要使命——引導(dǎo)消費(fèi)者選擇高效節(jié)能產(chǎn)品。

圖1 能效標(biāo)識(shí)圖

能效等級(jí)的真正含義：

1級(jí)：國際先進(jìn)水平，最節(jié)電（能效比≥3.40）；

2級(jí)：比較節(jié)電（能效比3.20-3.39）；

3級(jí)：市場(chǎng)平均水平（能效比3.00-3.19）；

4級(jí)：低于平均水平（能效比2.80-2.99）；

5級(jí)：市場(chǎng)準(zhǔn)入門檻，低于該等級(jí)要求的產(chǎn)品不允許生產(chǎn)和銷售，（能效比2.50-2.79）。

能效比的計(jì)算

以我們最熟悉的空調(diào)為例，它的能效比主要是指是在額定工況和規(guī)定條件下，空調(diào)進(jìn)行制冷運(yùn)行時(shí)實(shí)際制冷量與實(shí)際輸入功率之比，即制冷能效比EER和制熱能效比COP。其中：

制冷量：空調(diào)主機(jī)實(shí)際制冷量

輸入功率：空調(diào)主機(jī)實(shí)際輸入功率（耗電量）

制冷量= C×M×ΔT = 4.2×103 J/kg℃×M×（T回-T供）

M=Q×h=D×1h=1000Ckg

ΔT=（T回-T供）=(B-A)℃

圖2 能效等級(jí)說明

能效比的大小反映出不同空調(diào)器產(chǎn)品的節(jié)能情況，數(shù)值越大，意味著相同制冷效果下耗電越少，這就是節(jié)能的核心指標(biāo)。

標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)：大幅提升各等級(jí)能效要求

家電技術(shù)日新月異，標(biāo)準(zhǔn)也必須與時(shí)俱進(jìn)。以冰箱為例，現(xiàn)行的GB 12021.2-2015《家用電冰箱耗電量限定值及能效等級(jí)》已實(shí)施近十年，面對(duì)新型節(jié)能技術(shù)、智能功能的涌現(xiàn)，其局限性日益凸顯。

圖3 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范升級(jí)

新版GB 12021.2-2025《家用電冰箱耗電量限定值及能效等級(jí)》，將于2026年6月1日起正式實(shí)施。新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)能效等級(jí)體系進(jìn)行了全面優(yōu)化，在保持5級(jí)分類框架的基礎(chǔ)上，大幅提升各等級(jí)能效要求，并引入了更為科學(xué)的判定方法。這一變革將重塑冰箱能效評(píng)價(jià)體系，對(duì)整個(gè)行業(yè)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。

新標(biāo)準(zhǔn)背后的技術(shù)考驗(yàn)

隨著GB 12021.2-2025標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，制造商們面臨的不僅僅是更嚴(yán)格的能效要求，還有一個(gè)更深層次的技術(shù)挑戰(zhàn)：如何準(zhǔn)確測(cè)量現(xiàn)代變頻家電的真實(shí)能耗？

傳統(tǒng)的功率測(cè)試方法在面對(duì)新一代智能變頻設(shè)備時(shí)，正在暴露出越來越多的局限性：

1、波形畸變問題：變頻設(shè)備產(chǎn)生的非正弦信號(hào)（脈沖波、三角波、矩形波等）含有豐富的高頻諧波分量，普通功率計(jì)因采樣率和帶寬限制無法準(zhǔn)確測(cè)量。

圖4 某變頻器電壓電流波形

2、量程切換限制：傳統(tǒng)功率測(cè)量儀器在積分模式下只能在同一量程下工作，無法適應(yīng)變頻家電功率的動(dòng)態(tài)變化。

破解之道：PA300系列高精度功率計(jì)

當(dāng)變頻技術(shù)讓家電更節(jié)能的同時(shí)，也讓它們的電氣特性變得更加復(fù)雜。要準(zhǔn)確評(píng)估這些產(chǎn)品的真實(shí)能效，我們需要的不僅僅是一臺(tái)“能用”的功率計(jì)，而是一套能夠深度解析復(fù)雜波形、精確捕捉動(dòng)態(tài)功率變化的專業(yè)測(cè)試解決方案。

基于這樣的技術(shù)需求，致遠(yuǎn)儀器PA300系列高精度功率計(jì)成為檢測(cè)利器。

核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

高精度：基本功率精度達(dá)到0.1%

• 高性能：500kS/s采樣率，300kHz帶寬
• 多通道：支持三通道交直流測(cè)試
• 多功能：標(biāo)配諧波測(cè)量（高達(dá)50次）與THD分析
• 標(biāo)準(zhǔn)化：符合IEC61000-4-7諧波測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

技術(shù)突破點(diǎn)：

• 帶寬優(yōu)勢(shì)：300KHz帶寬確保高頻成分不丟失，避免了傳統(tǒng)功率計(jì)因帶寬不足造成的能量丟失問題。

圖5 變頻家電信號(hào)與功率計(jì)帶寬關(guān)系圖

• 自動(dòng)量程：積分模式下自動(dòng)切換量程功能，適配變頻家電的動(dòng)態(tài)功率測(cè)量需求。

圖6 自動(dòng)切換量程與固定量程模式對(duì)比圖

總結(jié)

PA300系列數(shù)字功率計(jì)采用全新的設(shè)計(jì)架構(gòu)，在功耗測(cè)量方面進(jìn)行多項(xiàng)優(yōu)化，具有更高的功率因數(shù)精度，非常適合于待機(jī)的功耗測(cè)量，高達(dá)50次的諧波分析功能可以更準(zhǔn)確分析波形質(zhì)量，并支持寬電流的測(cè)量等特性。在家電行業(yè)向高效節(jié)能轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，它為制造商提供了可靠的測(cè)量解決方案，助力產(chǎn)品在新標(biāo)準(zhǔn)要求下脫穎而出。