EuP能耗规定新出炉
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2008-07-11 00:00
前言:
前言
经过多次征求意见,欧洲委员会于2005年5月23日最终有效通过《耗能产品生态设计指令》(EuP),并于2005年7月22日,在官方公报上正式发布,并要求2007年8月11日之前,欧盟成员国必须颁布必要的“法律规定和行政管理规章”,以便履行新的方针。
对于EuP的本质,市场常见的误解是把EuP当作节能指令,其实它是环境化设计(eco-design)指令,重点在于设计产品时,同时考虑减少产品在各个生命周期阶段的各种环境冲击。按照该指令的要求,设计人员在设计新产品的时候,需将产品生命周期生态设计理念贯穿于工作始终,不仅要考虑功能、性能、材料、结构、外观、通用性、安全性、包装、成本、标准、认证等常规的因素,同时还要考虑整个产品生命周期对能源、环境、自然资源的影响程度,并且要通过符合性规定,取得CE标志,才能生产并投放到欧洲市场。EUP指令的实施对绝大部分设计人员而言将是一次设计思想的革命。EuP指令并不是针对产品要求的指令,而只是一个框架指令。欧盟按照这一指令中的相关规定,制定进一步的有关产品要求的指令,称作“实施措施(implementing measures)”。由于目前没有新的实施措施制定出来,大部分企业都在进行观望,不知如何应对。
EuP指令涉及产品设计的方方面面,但显而易见,能耗规定将是EuP指令重要方面。 “家用和办公电子电器设备待机与关机模式电能消耗生态设计要求”(Standby and Off-mode losses)将是EuP较早推出的一个横向实施措施,它将对相关电子电器设备的待机与关机模式的能耗提出具体要求。由于该实施措施涉及的产品种类众多,而且短期内即将出台,需要引起我们足够注意。尽管该实施措施还没有正式出台,但是从前期研究报告和相关会议的文献中,还是可以推测出该实施措施的基本内容和验证方法,希望能给相关企业提供一点应对的思路。
实施措施的产品覆盖范围
任何一项指令或标准的出台都会首先定义产品范围,用来界定实施对象,而这也正是生产企业首先要弄清的问题。例如先前的WEEE指令采用列举法在附件IA中给出了10大类电子电气产品,并把电子电气设备定义为“属于附件IA所列类别下的、设计使用电压为交流电不超过1000V和直流电不超过1500V的、正常工作需要依赖电流或者电磁场的设备和实现这些电流与磁场的产生、传递和测量的设备。”该实施措施规定的产品范围为“家用和办公电子电器设备”,因为这些产品大部分都涉及到待机和关机模式的电能消耗问题。该实施措施的产品范围以WEEE指令的产品范围为基础,另外还需满足:
● 产品必须面向终端使用者;
● 产品依靠电力网能源输入正常工作;
● 产品的设计额定电压不超过380V。
因为EuP指令规定,只有某种产品在共同体内的销售量和贸易量达到一定规模时,实施措施才能涵盖该产品,所以该实施措施的产品范围以WEEE指令产品范围为基础,加上更多的限制条件,使得产品范围更明确的指向了家用和办公用电子电器设备,而排除了那些虽然具有待机模式但销售量较少的工业、医疗和商业设备。
待机和关机模式的理解
该实施措施的名称为“家用和办公电子电器设备待机与关机模式电能消耗生态设计要求”,即表明只规定产品在待机和关机模式下的能耗要求,不涉及产品工作状态下的能耗问题。那么如何理解产品的待机与关机模式呢?
关机模式是指设备与电力网相连接,但不提供任何功能的一种设备状态,而且若设备仅提供一种简单的关机状态指示功能(如发光二极管)仍被看作是关机状态。最简单例子是手机充电器,当手机充完电拿走以后,充电器往往还留在插座上,当然一般充电器上总会有一个小小的指示灯亮着。虽然手机充电器不处于工作状态,但它却仍在继续消耗电能,这就是该实施措施需要“严打”的对象之一。
待机模式是指设备与电力网相连接,但仅仅提供启动功能、信息或状态显示功能的一种状态。启动功能是指通过遥控器、内部传感器或时钟使设备进行状态切换,以达到提供主要功能目的的一种功能。信息或状态显示是指提供信息或显示设备状态的功能,但这种功能不能是该设备的主要功能。例如,计算机显示器绝对是可以用来进行信息显示的,但却不能认为它的这种状态是待机模式,因为显示信息本身就是它的主要功能。
生态设计要求
该实施措施主要从两个方面对家用和办公电子电器设备提出生态设计要求:一是待机和关机模式的能耗要求,二是电源管理要求。
对于待机和关机模式的能耗要求,将分为两个阶段。第一个阶段的要求从该实施措施颁布1年后生效,第二个阶段的要求从该实施措施颁布3年后生效。在第一个阶段,设备关机能耗不能超过1W;待机能耗则分为3种情况进行考虑:①提供启动功能的设备待机能耗不能超过1W;②提供信息或状态显示功能的设备待机能耗不能超过2W;③同时提供①和②两种功能的设备待机能耗也不能超过2W。在第二个阶段,以上相应能耗分别降为0.5W、0.5W和1瓦。具体的能耗要求如表1所示。
在能耗要求方面,生产企业的产品除满足以上限值要求以外,该实施措施还要求生产企业在技术文文件中进行信息声明。在声明中,生产企业必须针对产品的待机和关机模式对设备状态进行描述,并给出相应的能耗测量结果。
也许很多企业都庆幸的认为这个限值要求并不高,他们的产品完全能够满足要求。确实如此,因为该实施措施涵盖产品范围很广,必须提出一个通用的限值要求。然而,以后针对具体产品的实施措施将会出台更为具体和严厉的能耗要求,这些要求将会取代该实施措施的通用要求。所以广大企业应该保持一个清醒的认识,及早从研发方面进行积极应对。
除了对产品的待机和关机能耗做出具体的限值要求以外,实施措施还对设备的电源管理提出要求。根据该实施措施,在不损害工程性能和用途的前提下,设备应该提供电源管理功能。该功能可以保证设备不提供主要功能时,在最短的时间内自动切换到低耗能状态。
根据EuP指令的要求,欧盟各成员国必须建立验证程序对实施措施的实施进行市场监管。对于设备待机和关机模式的能耗测量需要依据国际标准IEC62301(2005.6 第一版)建立的程序来进行。当对某一测试单元进行测试时,若设备待机或关机模式能耗的测量结果不超过规定值的10%时,则认定该设备模型符合能耗要求。否则,需要再测试3个单元,并取3次的平均值作为测量结果,若该结果不超过规定值,则认为该设备模型符合能耗要求。若仍然不能满足限值要求,则该模型不合格。
降低待机和关机能耗的改进建议
待机和关机能耗属于产品的非常规能耗,理论上是不应该存在的。但是既然存在,那么必然有其存在的理由。这些理由是多种多样的,有的是因为功能需要,如启动功能和显示功能;有的是因为技术的限制,如现有技术不能保证产品的待机能耗和关机能耗降低到绝对低的水平);有的则是主管因素造成的,例如很多企业更注重产品正常工作状态下的能耗问题而忽略了产品的待机和关机能耗。不管怎么样,既然EuP指令已经对这种能耗做出了限值要求,企业就必须去做出改进。在这里列举一些常用的改进方法,以供相关企业进行参考。
(1)提供电源切断开关 对于很多产品来说,用户由于怕麻烦不会每次使用完都会拔掉电源,于是关机能耗就不可避免;若产品相应提供了一个电源切断开关,则可以大大方便使用者直接切断设备电源,也就避免了关机能耗的产生。
(2)提供专用待机供电电源 不同的电源,其效率也是不一样的。当一种产品必须提供待机功能时,可以考虑采用专用待机供电电源,而不是用工作电源进行供电。由于这种专用电源不需要输出很大的电流或电压,其能效更容易保证,从而可以降低产品的待机能耗。
(3)改进电路设计 在控制电路中尽量使用IC集成电路和微处理器,从而减少电路的零件个数,也可以降低电路的能量消耗;另外,引入专门用来控制待机状态的微处理器也可以降低待机能耗。
(4)采用低功耗显示技术 采用低功耗显示技术来显示设备的状态,例如采用双稳态显示器。双稳态是物理学上的一个基本概念,顾名思义,是指可以保持两种稳定物理状态的一种现象。在给予输入信号的条件下,单稳态系统便呈现一个对应的输出状态。但这个输出是暂时的,当输入消失或撤除后,则系统输出又回复到初始状态,即原有的一种稳定状态;而对于双稳态系统而言,即便外界输入信号消失或撤除,输出却依旧可以保持在被输入激发时的状态,除非再次给予输入才进行改变,这就是双稳态。
(5)及时给予用户提示 当用户不再使用设备时,及时通过某种信号提示用户拔掉电源插头或切断电源,也是一种降低待机或关机能耗的方法,而且是非常有效的一种方法。
降低产品待机或关机能耗的方法有很多种,在这里简单举几个例子,只是希望能起到抛砖引玉的作用。降低产品待机或关机能耗的关键不在于企业的技术实力是否过硬,而是在于企业是否从战略的角度去重视这个问题,该实施措施的目的也正在于此。也许从该实施措施以后的具体实施中,这一点会越来越清晰。我们将拭目以待。
结语
欧盟EuP指令的出台让很多企业都不知所措,更因为不了解具体的实施措施会做出怎样的规定而不知如何应对。本文通过对一个即将出台的涵盖范围广的横向实施措施进行分析,希望可以帮助相关行业和企业了解欧盟实施措施的制定依据和实施特点,从而使企业早作准备,积极主动的去迎接EuP带来的行业冲击。