1、捍 卫 生 活 品 质 推 动 产 业 升 级标准研究与解读51轻工标准与质量2023 年第 5 期电压力锅产品能效标准研究关阳1 陆伟1 官飞周2 杨国芳3 屈新芳3（1.中国家用电器研究院，北京 100037；2.海尔机器人科技（青岛）有限公司，山东青岛 266114；3.中家院（北京）检测认证有限公司，北京 100176）摘要：现通过介绍电压力锅产品的行业情况、产品技术情况、标准体系状况、产品的能效指标情况，阐述电压力锅产品能效的测试方法和过程，让消费者能够了解电压力锅产品的标准体系情况和产品的能效指标的意义。展望电压力锅未来的发展趋势，智能化、多样化、健康、绿色环保等多方面发展，侧重产
2、品的烹饪性能和用户的使用体验。关键词：电压力锅；标准体系；能效指标；未来发展中图分类号：TM925.5 文献标志码：A DOI：10.19541/ki.issn 1004-4108.2023.05.008电压力锅是具有一定压力的用于蒸煮食物的电加热器具。电压力锅的出现为家庭烹饪带来了便捷性，消费者可以在短时间内用电压力锅完成米饭和肉菜的烹饪，减少了厨房中的等待时间，提高了烹饪效率。电压力锅是传统压力锅的升级换代产品，是一种非常理想的烹饪小家电产品，一方面蒸煮食物的速度快，烹饪出来的食物软烂美味，可以充分保留食物中的营养物质；另一方面功能多种多样，既有煮饭功能，还有煲粥、炖肉、炖汤等多种烹饪功能
3、，集电饭锅、高压锅、电炖锅等器具功能于一身。电压力锅作为消费者生活中常用的家用电器之一，使用频率较高，在烹饪难以煮熟煮烂的食物时通常会选择使用该产品，国家标准化管理委员会在 2020 年发布了电压力锅的能效标准，能效标准既可以规范行业发展，又能推动产品向着节能方向升级，将有助于国家节能减排目标的实现，产品的能效等级可以让消费者能够了解电压力锅产品能效指标的重要意义，并有助于选择更加节能环保的产品。目前电压力锅在我国家庭的普及率有了很大的提升，随着家电技术水平的不断发展，电压力锅逐渐从过去的机械定时器产品发展为数字控制化，并逐步走向智能程序控制化，从单一功能向多种功能组合发展，并能实现远程控制、
4、自动识别等智能化功能，在功能多样化的同时，产品的能效水平也应有所提升，未来电压力锅产品会朝着更健康、绿色、环保的方向发展。1 行业情况我国电压力锅的普及推广始于上世纪八十年代，由于当时的技术水平有限，产品的结构、安全性等方面都存在问题，消费者对电压力锅抱有怀疑的态度。2005 年电压力锅的市场规模仅仅只有 52 万台左右。随着电压力锅的技术不断改进和升级，电压力锅产品的技术水平也有了质的飞跃，现在的电压力锅已经具备了更多人性化的操作，如预约定时、可调节压力和温度、快速排气等多种功能。而且电压力锅产品增加了更多安全保护的设计，如干烧保护、限压保护、防堵保护、开合盖保护、一键排气等，可以实现自动化
5、烹饪模式，无需操作，使用起来方便快捷还安全。在这个经济飞速发展的时代，具有快速烹饪、多种烹饪模式的电压力锅产品受到了广大消费者的关注和喜爱。电压力锅是我国小型家用电器市场仅次于电饭煲规模的产品之一，奥维云网数据显示，2022 年电压力锅线上零售额10.2 亿1，2021 年线上渠道电压力锅销售额为 34 亿元、销售量为 1 160 万台，同比销售额增长 3.27%，2022 年部分小家电线上零售额情况如图 1 所示。按产品类型看，2021 年度，电热盘加热的电压力锅销售额占比为 88.85%、IH 加热销售额占比为 11.15%。在电压力锅市场中，品牌竞争力较为激烈，知名品牌如美的、九阳和苏泊
6、尔等在市场中占据了较多份额，一些新兴品牌也在市场中崭露头角，通过不断创新和提供消费者更优质的服务来拓展市场份额。2 电压力锅产品情况电压力锅的工作原理是利用水的沸点受气压影响的物理特捍 卫 生 活 品 质 推 动 产 业 升 级标准研究与解读52轻工标准与质量2023 年第 5 期性，即气压越高沸点越高，通过在密闭内腔的高压环境，让过热的沸腾水更快更彻底的作用于食物，达到烹饪食物的效果。从电压力锅的结构来说，有压紧式密封与浮动式密封的锅盖分离结构；从控制方式来说，有压控式、温控式及混合控制等；按加热方式来说，分为传统电热盘式和 IH 电磁感应式。电压力锅最早仅有压力和温度传感器的基本安全结构，
7、传感器作为调节装置，用户可以通过机械的烹饪时间控制器来设定时间，这种结构往往没有延迟或预约烹饪的功能。随着压力和温度传感器精度的提高，现在的电压力锅在数字技术支持下可以实现更为复杂的控制，如含有微处理器的产品，微处理器可以通过编程来执行更为复杂的烹饪，精准控制温度、压力、烹饪时间等，更加智能化，大大提高烹饪效果。电压力锅按照压力安全防护结构的不同，分为弹性结构和刚性结构两种结构2。刚性结构电压力锅的特点是锅盖和锅体成刚性结合，其结合点是锅体锅盖上的凸牙，从而形成密闭承压空间。除锅体和锅盖的强度外，凸牙的强度决定了电压力锅的承压能力。弹性结构电压力锅的特点是外锅体与锅盖结合，内锅体和锅盖通过密封
8、圈构成密闭承压空间，内锅体坐落在一弹性部件上，在力的作用下，弹性部件产生位移从而触发控制电路来切断或接通电源。目前市场上销售的 80%以上的品牌电压力锅，大都是弹性结构。3 标准体系状况目前我国关于电压力锅整机产品的标准主要涉及安全标准、电磁兼容标准、能效标准，还有一些团体标准。其中安全、电磁兼容和能效标准，都属于强制性国家标准。在我国电压力锅属于 CCC 认证目录内产品，必须获得 CCC 证书；电压力锅产品目前不在能源效率标识产品目录中，可以不加贴能效标识。电压力锅产品所使用的国内标准及国际标准如表 1 所示。4 能效指标4.1 能效值电压力锅的能效是指有效输出能量与输入电量之比。电压力锅能
9、效限定值是在满足保温能耗和待机功率要求的前提下，电压力锅在标准规定测试条件下的最低允许能效值。电压力锅能效等级分为 3 级（如表 2 所示），其中 1 级能效最高。各等级产品的保温能耗（若适用）、待机功率（若适用）和能效值均应不低于表 2 的规定3。电压力锅能效值是采用测试锅内水和蒸汽在升温和升压保压过程中的温度，并用焓值来计算电压力锅的能效。焓值是热力学中一种重要的概念，它是一种物体能量的度量，可以帮助人们了解物体与其环境之间的能量交换情况4。运用焓的时候主要是运用两个状态间的焓差，就像高度差一样，改变参考温度就会改变每一个温度条件下的焓值，但没有改变不同温度间的焓差。简单地说，焓是表示物质
10、内部具有的一种能量的物理量，也就是一个表示物质状态的参数，单位是能量的单位 kJ/kg。电压力锅的能效值按照公式（1）进行计算：图 1 2022 年部分小家电线上零售额情况（数据来自奥维云网）表 1 电压力锅产品现行国内标准及国际标准标准类别现行国内标准对应国际标准最新国际标准安全标准GB 4706.1-2005家用和类似用途电器的安全 第 1 部分：通用要求GB 4706.19-2008家用和类似用途电器的安全 液体加热器的特殊要求IEC 60335-1:2004IEC 60335-2-15:2005IEC 60335-1:2020IEC 60335-2-15:2012+A1:2016+AM
11、D2:2018电磁兼容标准GB 4343.1-2018家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求 第 1 部分：发射CISPR14-1:2011CISPR14-1:2020GB 17625.1-2012电磁兼容 限值 第 1 部分：谐波电流发射限值(设备每相输入电流 16 A)IEC 61000-3-2:2020IEC 61000-3-2:2018/AMD1:2020能效标准GB 39177-2020电压力锅能效限定值及能效等级无对应的国际标准无对应的国际标准捍 卫 生 活 品 质 推 动 产 业 升 级标准研究与解读53轻工标准与质量2023 年第 5 期 （1）式中，为加热方式修正系数，加
12、热方式为电磁感应加热的产品，值取 1.15，加热方式为电热元件加热的产品，值取 1.0；G 是试验前水的质量，为内锅 50%额定容积的水的质量；是温度高于 100时，持续工作 30 min 的锅内蒸煮温度算术均值对应的焓值，=9.6 012-539.64；为温度高于 100时，持续工作 30 min 的锅内蒸煮温度算术均值，每秒记录一次；Ht1为试验前初始水温对应的焓值，Ht1=4.1 875t1+0.1 439；t1为试验前水的温度，初始水温为 23 2；E 为耗电量，测定全过程的总输入电量。按照标准中的测试方法，选取市场上销售的部分型号产品进行能效值测试，得到过程结果如表 3 和图 2 所
13、示。通过测量水的质量、水的温度、耗电量等结果并计算得出产品的能效值，大多数结果在 70%80%之间，产品能效水平还有提升的空间，持续关注能效水平并获得节能技术进步。4.2 保温能耗电压力锅的保温方式，一种是保温片保温，另一种是通过温控器或程序控制温度间歇通断电来实现保温，这些方式都会消耗电。保温能耗是指产品在进入保温状态时的单位时间耗电量。标准要求达到 1 级和 2 级的产品的保温能耗小于等于 45 Wh，3 级要求小于等于 60 Wh。测定 5 h 内的耗电量，然后计算出每 h 耗电量即为保温能耗，同时在第 4 h 开始测量温度值，持续监测到第 5 h，过程中的锅内温度值应在60以上。通过测
14、试市场上销售的部分型号产品的保温能耗和保温温度，得到过程结果如表4所示，其中保温温度仅展现第4 h、4.5 h、5 h 时刻温度。保温能耗目前整体情况良好，需要注意的是保温过程中的保温温度，熟食保温温度不宜低于 60，因为大多数微生物在 60以上不利于生长繁殖5。4.3 待机功率家电的待机功率一般非常小，但家里所有电器加在一起，消耗的总功率就会变得很大，待机功率也是能效中的一个重要指标。待机功率是指产品连接到供电电源上且处于等待状态（电表 3 市场上销售的部分型号产品的能效值产品型号额定容积（L）试验前水的质量G（kg）修订系数试验前水的温度 t1（）初始水温对应焓值 Ht1（kJ/kg）实测
15、耗电量 E（Wh）高于 100 温度均值（）温度高于100 时焓值（kJ/kg）能效值（%）A2.51.251.023.1196.917 025207.11112.03535.982 43673.6B421.023.0496.6 239317.62113.23547.503 87678.9C52.51.1522.9796.330 775399.34109.64513.035 56883.3D52.51.023.0596.665 775418.2116.01574.195 21279.3E52.51.023.1296.9 589400.06112.81543.471 37277.5F631.02
16、3.2597.503 275492.22113.75552.4 96577.0G631.1522.8795.912 025518.61110.21518.508 25278.1H841.023.0796.749 525582.72110.58522.060 69681.1表 2 电压力锅能效等级能效等级能效值%保温能耗Wh待机功率WV 7.5 L3.5 L V 7.5 LV 3.5 L电热元件加热电磁感应加热1857975 45 1.0 1.827972683726560 60 1.8 2.0图 2 市场上销售的部分型号产品的能效值捍 卫 生 活 品 质 推 动 产 业 升 级标准研究与解读5
17、4轻工标准与质量2023 年第 5 期热元件或感应线圈不加热）时的功率。参考 GB/T 35758-2017家用电器 待机功率测量方法标准，测量家用电器待机功率的方法有采样计算法、平均读数法、仪表直读法，其中平均读数法包括平均功率法和累计耗电量法6。电压力锅的待机功率采用累计耗电量法来进行测试，测定电压力锅在待机状态下 4 h 的耗电量，然后用算术平均法计算出每小时的耗电量，即为待机功率。在测试过程中需要注意，对于有唤醒功能的产品，测试过程中应使其保持在非唤醒状态。5 未来展望随着人们生活水平的提高，对厨房电器的需求也越来越高，而电压力锅作为一种功能齐全、使用方便快捷的厨房电器，未来会得到更多
18、消费者的喜爱。电压力锅未来的功能更加多样化，如烹饪米饭，含水量越大米粒越饱满，口感也越好，电压力锅可选择软、中、硬三种口感进行米饭烹饪，在炖肉功能下也可以选择软烂程度，还可以实现煲汤、煮粥、锅巴饭、开盖煮、无水焗等多种烹饪功能。随着智能家居的普及，电压力锅也将向智能化方向发展，如通过手机 App 控制，选择不同米种，选择自己喜爱的软硬口感，调节压力，实现远程操作、自动调节等功能，大大提高了用户的使用体验。随着人们环保意识的提高，未来电压力锅也将向绿色节能环保方向发展，如提高产品能效水平，向一级能效提升产品技术和水平，使用环保材料和包装，让产品更加节能环保。6 结束语能效值、保温能耗和待机功率是
19、电压力锅能效的三个重要指标，通过测量市场上销售的部分型号产品的各项指标，可以得出产品的能效等级，绝大多数产品能够达到二级水平，个别优秀的产品能够达到一级水平，电压力锅产品的能效水平还有继续提升的空间。了解电压力锅产品能效标准，可以指导企业的产品设计，促进产品迭代升级，有效避免能效等级的虚假宣传。通过分析能效指标，可以得出想要提升产品的能效水平，需要重点关注产品的密封性能、保压性能和保温性能。参考文献1 中商情报网.2022 年中国厨房小家电市场现状数据分析EB/OL.https:/ 晨光.弹性结构与刚性结构的讨论 J.家电科技,2006(10):112.3 GB 39177-2020 电压力锅
20、能效限定值及能效等级 S.4 王笃年.关于化学反应与能量的几个重要概念 J.高中数理化,2017(19):41+55.5 胡敏.便携式食品恒温箱的实验研究 D.上海:上海交通大学,2018.6 GB/T 35758-2017 家用电器 待机功率测量方法 S.表 4 市场上销售的部分型号产品的保温能耗和保温温度产品型号额定容积（L）4 h 温度（）4.5 h 温度（）5 h 温度（）保温温度（）5 h 耗电量（Wh）保温能耗（Wh）A2.569.068.668.568.789.62217.9B470.370.570.270.388.45117.7C562.562.662.162.4116.2123.2D574.173.374.373.9158.62 31.7E568.567.564.466.8179.6335.9F673.572.871.472.6163.2432.6G674.274.674.774.5144.0328.8H869.2 68.4 68.768.8175.4235.1
