微量离心机的能效等级标准?
第1节 背景与意义
随着全球能源紧张与环保压力不断增加,各国纷纷出台政策推动产品全生命周期的绿色设计与节能降耗。欧洲联盟于2024年6月13日通过《可持续产品生态设计框架条例》(ESPR),旨在提升产品的循环利用和能源性能,为各类产品设定生态设计要求,并对未来实验室设备的能耗提出了更高预期。在此背景下,微量离心机作为生命科学与临床检验领域的基础仪器,其运行时的电能消耗、温控性能和实验效率直接影响实验室的整体能耗水平与运营成本。
第2节 仪器概述与能耗特点
微量离心机通常指容纳0.2 mL2 mL离心管、转速可达1万1.5万rpm的台式或掌上式设备。根据驱动方式与冷却方式的不同,可分为普通型与制冷型两类;按转子形式,又可细分为角转子和水平转子两种。该类设备在高速运转阶段功率消耗集中,制冷型机型还需额外驱动压缩机,实验间歇期的待机功耗亦不容忽视。因此,建立合理的能效等级评定指标,对降低实验室整体能耗具有重要实践意义。
第3节 国内标准现状
经过对国家标准信息公共服务平台及相关行业通报的检索发现,截至目前我国尚未在强制性或推荐性标准目录中,将微量离心机纳入能效等级管理范畴;已发布的60多项强制性能效限定值及能效等级标准中涵盖泵类、风机、照明、家电、大型机电装备等领域,却未见离心机产品的身影。这意味着目前微量离心机在市场准入与信息披露方面缺乏统一的能效标识与评级要求。
第4节 国际标准参考
英国标准学会(BSI)针对微量离心机及其配件发布过系列标准,如BS 1428-E3:1953(微量离心机配件)等,但这些规范主要关注机械结构与安全性能,并未涉及能耗或能源效率评定。在欧美国家,目前更多依赖仪器制造企业自愿披露能耗数据或依据通用实验室设备节能指南进行设计优化,尚无专门针对微量离心机的强制能效分级制度。
第5节 能效等级通用划分原则
依据《用能产品能效指标编制通则》(GB/T ××××—XXXX)中对能效等级的总体要求,能效等级通常分为一级至五级或一级至三级两种模式:
一级代表国际或行业先进水平,能效最高;
二级对应节能评价值;
三级(或五级中的最低级)为市场准入门槛;
四级、五级则为待淘汰或禁止销售区域。
该通则要求以当时市场上能效最优5%产品为一级参考,以20%高效产品为二级依据,以最低20%高耗能产品为最低级限。
第6节 离心机性能与能耗测试方法
国家标准GB/T 10901-2023《离心机性能测试方法》对工业用离心机的性能测试项目与测试条件进行了规范,涵盖转速精度、振动水平、温升控制等,但未明确提出能耗测定方法与评价项目。对于微量离心机而言,能耗测试应在标准转速、载荷和制冷状态下分别测量:
— 最大功率Pmax;
— 平均能耗Erun(kWh/次);
— 待机功耗Pidle;
— 制冷系数COP(仅制冷型);
— 实验全周期耗能Etot。
第7节 多指标评价体系构建
参考电炖锅等小型用能产品能效标准,可将微量离心机的能效评价指标分为三大类:
运行能耗指标:热效率、平均耗电量;
待机及待温平衡能耗:包括待机功率和空载制冷功耗;
辅助性能指标:噪声水平、寿命周期电耗。
多指标综合评定可采用层次分析法或灰色关联度分析,为最终能效等级划分提供依据。
第8节 能效等级划分示例
结合通则中提出的分级原则,微量离心机能效等级可初步设定为:
— 一级(优等品):Erun≤0.15 kWh/次,Pidle≤2 W;
— 二级(高效):Erun≤0.20 kWh/次,Pidle≤3 W;
— 三级(合格):Erun≤0.25 kWh/次,Pidle≤5 W;
— 四级(较差):Erun≤0.30 kWh/次,Pidle≤8 W;
— 五级(淘汰):Erun>0.30 kWh/次,Pidle>8 W。
其中一级与二级按照市场高效产品分布设定,三级为市场准入限值。
第9节 标识与认证建议
建议微量离心机在产品正面显著位置粘贴“中国能效标识”,标明能效等级、平均耗电量及噪声等核心参数,向用户直观展示性能。可采用“标签+二维码”形式,引导用户扫码获取详细测试报告与生命周期能耗分析,以提升透明度与市场竞争力。
第10节 标准制定现状与展望
目前,国家标准化管理委员会下属的TC20SC4等技术委员会已启动《微型计算机能效限定值及能效等级》标准的起草工作,然而尚未将实验室离心设备纳入规划范围。未来可建议相关主管部门组织行业专家,尽快推动《微量离心机能效限定值及能效等级》国家标准的制修订,补齐制度空白。
第11节 结语
微量离心机在生物医学、环境监测及教学实验中扮演核心角色,其能耗水平关乎实验室整体节能效益。建立专门的能效等级标准,不仅有助于推动产业升级,也能为用户节省运行成本、降低碳排放。希望在“碳达峰、碳中和”目标指引下,尽快出台针对性标准,为我国实验室仪器绿色发展奠定基础。
