PROCEDIMIENTO DE ENSAYOS DE EFICIENCIA ENERGÉTICA DE REFRIGERADOR, CONGELADOR Y REFRIGERADOR-CONGELADOR. PE N 1/17/2

Transcripción

1 ENERGÉTICA DE REFRIGERADOR, CONGELADOR Y REFRIGERADOR-CONGELADOR. PE N 1/17/2 Elaborado por Revisado por Aprobado por Nombre: Sergio Barrera Pérez Cristian Baeza Jiménez Ronnie Hernández Osorio Cargo: Firma: Profesional Departamento Técnico de Productos Fecha: Profesional Departamento Técnico de Productos Jefe Departamento Técnico de Productos Página 1 de 12

2 1. OBJETIVO Establecer un procedimiento de ensayos de Desempeño y Etiquetado de Eficiencia Energética para Refrigeradores, Congeladores y Refrigeradores-Congeladores. Este procedimiento no reemplaza la normativa vigente IEC 62552: (ISO 15502/2005), así como tampoco el protocolo PE Nº 1/17/2, sino que busca ser un complemento para ambos estableciendo y fijando algunos criterios que la norma ó el protocolo no señalen. 2. ALCANCE Este procedimiento de ensayos es aplicable en los ensayos de Eficiencia de los Refrigeradores, Congeladores y Refrigeradores-Congeladores, de acuerdo al Alcance y Campo de Aplicación del Protocolo vigente PE N 1/17/2. 3. DEFINICIONES Son aplicables definiciones señaladas en la cláusula 3 de la norma IEC 62552: Volumen Bruto (Punto 3.5.5) Volumen limitado por las paredes interiores del aparato de refrigeración, o de un comportamiento con puerta exterior, sin accesorios interiores, estando las puertas tapas cerradas. Volumen Útil (Punto 3.5.6) Parte del volumen bruto de cualquier compartimiento que queda tras deducir el volumen de los componentes y espacios reconocidos como inservibles para la conservación de alimentos. 4. REFERENCIAS NORMATIVAS IEC 62552: Artefactos de refrigeración domésticos - Características y métodos de ensayo. Norma anulada y reemplazada: ISO 15502/2005: Artefactos de refrigeración domésticos - Características y métodos de ensayo. NCh 3000 Of.2006: Eficiencia energética Refrigeradores, congeladores y refrigeradorescongeladores de uso doméstico Clasificación y etiquetado Estudio: Ensayos Inter-Laboratorios de Eficiencia Energética para Refrigeradores, Universidad de Concepción, Instituto de Investigaciones Tecnológicas-LCPN-ME, Página 2 de 12

3 5. PROCEDIMIENTO DE ENSAYOS Todos los Laboratorios de Ensayo que apliquen el Protocolo PE Nº 1/17/2, deben incluir todas las indicaciones dadas en el presente procedimiento para los siguientes ítems: 1.- Clasificación: Cláusula Determinación de Volúmenes: Cláusula Condiciones Generales de Ensayo: Cláusula Ensayo de las temperaturas de almacenamiento: Cláusula Ensayo de Consumo de Energía: Cláusula Ensayo de Congelamiento: Cláusula Eficiencia Energética Clasificación y Etiquetado Una vez recepcionada la muestra y desempacada, se debe esperar el tiempo recomendado por el fabricante antes de conectarla al suministro eléctrico. Las condiciones de ensayo serán las indicadas en la Cláusula 8 de la norma IEC 62552: , además se deberá considerar como valor de ensayo 220 ±1% V~ y 50 ±1% Hz. 5.1 CLASIFICACIÓN (Tabla A, Capítulo II, PE Nº 1/17/2, Cláusula 4) Los Laboratorios de Ensayos deben verificar la Clase Climática declarada por el fabricante, o en su defecto determinarla. 5.2 DETERMINACIÓN DE VOLÚMENES (Tabla A, Capítulo II, PE Nº 1/17/2, Cláusula 7) Generalidades (Punto 7.2.1) Los volúmenes medidos/calculados/determinados se deben expresar en litros en el número entero más próximo. El valor medido conforme a la Cláusula 7 para el volumen bruto no debe ser menor que el calor nominal en más del 3% o 1 L, según cual valor sea mayor (Referencia Anexo E, IEC 62552: ). Determinación del Volumen Útil Total (Punto 7.2.3) El volumen útil total debe ser la suma de los volúmenes útiles de todos los compartimientos, incluyendo la(s) sección(es) de dos estrellas, si procede. Para determinar los volúmenes útiles, se deducirá del volumen bruto calculado al apartado 7.2.2, el volumen total de los accesorios y de los espacios considerados inutilizables para la conservación de los alimentos. Cuando sea posible calcular/determinar el volumen útil directamente. Tener siempre presente que en la determinación del volumen útil se consideran los espacios/volúmenes que están destinados a la conservación de los alimentos. Página 3 de 12

4 Cuando los volúmenes del compartimiento bodega y del compartimiento de conservación de alimentos frescos son ajustables el uno respecto del otro por el usuario, este requisito se aplica ajustando el comportamiento bodega a su mínimo volumen. (Referencia Anexo E IEC 62552: ). En el informe de ensayo se deberá incluir toda la información del cálculo de volumen, esta deberá contar como mínimo con: descripción instrumental usado (marca, modelo, tipo, última calibración, etc.), fotos y/o esquemas (interiores, puerta, recipientes, estantes, caja de luz, termostato, parte refrigerador, parte congelador, etc.) cálculo del volumen (bruto y útil) incluyendo fórmulas. 5.3 CONDICIONES GENERALES DE ENSAYO (Tabla A, Capítulo II, PE Nº 1/17/2, Cláusula 8) Temperaturas Ambientes (Punto 8.2) La temperatura ambiente debe medirse en dos puntos, Ta1 y Ta2, localizados en la línea central horizontal y vertical de los lados del aparato de refrigeración y a una distancia de 350 mm desde el aparato de refrigeración (véase la figura 3). Las temperaturas Ta1 y Ta2 son el valor medio de todas las temperaturas que se miden integradas en el tiempo, y es el valor utilizado para los ensayos. Las temperaturas ambiente se miden utilizando cilindros de latón o cobre (véase el apartado 8.7) a cada lado de los dos puntos de medición. Las temperaturas ambientes deben mantenerse constantes dentro de un intervalo de ± 0.5K, tanto durante los periodos requeridos para obtener las condiciones estables, como durante los ensayos. El gradiente vertical de la temperatura ambiente se mide con 2 sensores y debajo de la plataforma y otro sensor a una altura de 2 m, no debe exceder 1 K/m, medido en el mismo eje vertical. Página 4 de 12

5 Humedad (Punto 8.3) Salvo especificación contraria, la humedad relativa no debe superar el 75%. Se requiere de a lo menos una calibración anual del medidor de humedad. Paquetes de Ensayo (Punto 8.5) Dimensiones y Tolerancias (Punto 8.5.1) Los paquetes de ensayo usados en los ensayos deben tener forma de paralelepípedos rectangulares. Su tamaño antes de la congelación y su masa, embalaje incluido, deben ser conformes a la tabla 3: Dimensiones y masa de los paquetes de ensayo. Debe existir un sistema de control estricto de calidad para los paquetes de ensayo que permita asegurar su uso antes del ensayo y su reemplazo en caso de detectar problemas. Este sistema debe permitir detectar paquetes con irregularidades de tamaño, deformaciones, agujeros o grietas visibles en su envoltura, cambios en su composición, etc.; así como también detectar la falta o necesidad de ellos. Este control de calidad debe estar inserto dentro del Sistema de Calidad del Laboratorio de Ensayo, en particular en el procedimiento de aseguramiento de resultados. Los paquetes de ensayos deberán contar con un Certificado/Informe de ensayo de la composición química de los paquetes de ensayo que cumpla con lo indicado en la norma IEC 62552: en el punto a) y b), este servicio debe ser contratado a un organismo reconocido en el ámbito químico en Chile o en el extranjero. Se debe mantener un stock de paquetes de todas las dimensiones y masas (tabla 3, punto 8.5.1), de modo de asegurar los planes de carga requeridos y considerando el uso simultáneo de todas las cámaras y puestos disponibles. Se debe asegurar por sobre todo el stock suficiente de los paquetes de mayor tamaño y peso (1 kg), pues la norma indica en el capítulo de plan de carga, que se debe cargar partiendo por estos paquetes. Suministro de alimentación eléctrica (Punto ) Tensión nominal ±1% Frecuencia nominal ±1% Instrumentos de Medición (Punto 8.7) Sondas de Temperatura (Punto 8.7.1) Conforme al apartado y 8.8, las temperaturas deben medirse con sondas de temperatura, cuyos sensores se insertan tanto en paquetes M como en el centro de cilindros sólidos hechos de latón o cobre cubierto de estaño que tienen una masa de 25 g ±5% y una superficie externa mínima (diámetro = altura = aproximadamente 15,2 mm). Los cilindros deben mantenerse limpios para mantener un bajo coeficiente de emisividad. Todas las temperaturas que se deben medir deben registrarse durante todo el período de ejecución del ensayo. Las conexiones desde los instrumentos de medición deben disponerse para evitar la entrada de aire en el compartimento de conservación de alimentos. Página 5 de 12

6 El sistema de medición de temperatura debe tener una incertidumbre de medición total no mayor a ± 0.5 K. El sistema de medición incluye los sensores usados y el instrumental para adquirir los datos. Se debe indicar la incertidumbre de medición de temperatura en el informe de ensayo. Se requiere de un calendario de calibraciones que permita asegurar que el sistema de medición de temperatura cumpla con el requisito impuesto por la norma, es decir a lo menos una calibración semestral de los equipos de temperatura en conjunto con los sensores de temperatura, a lo menos que incluya los siguientes intervalos de temperatura y puntos: Para temperaturas interiores a medir: -20ºC a 8º C: -18ºC, -12ºC, -6ºC, 5ºC, 8ºC Para temperaturas ambientes a medir: 10ºC a 45º C: 10ºC, 16ºC, 25ºC, 32ºC, 43ºC Los errores estimados de las calibraciones deberán ser consideradas en el sistema de medición de temperatura. Humedad (Punto 8.7.2) La humedad relativa debe medirse y registrarse en un punto representativo. La precisión de los instrumentos utilizados debe ser tal que el resultado, expresado en temperatura de punto de rocío, debe tener una incertidumbre de medición total no mayor que ± 0,3 K. Medidores de Energía (Watt-hour meters) (Punto 8.7.3) La medición de energía debe medirse directamente con un medidor de energía (Watt-hour meter), los medidores de energía deben permitir una lectura de hasta 0,001 kwh y tener una exactitud de ±1% del consumo de energía total medido durante el periodo de ensayo (es decir, 1% de la lectura). En el informe de ensayo deben identificarse los instrumentos utilizados para la medición de energía, como mínimo se debe informar marca, modelo, última calibración, etc. Así mismo se debe indicar la incertidumbre de la medición de energía en el informe de ensayo. Para el instrumento medidor de energía usado para el desarrollo de este ensayo, se requiere de a lo menos una calibración anual. La calibración debe realizarse en el intervalo utilizado en las mediciones. Compartimiento de Conservación de Alimentos Frescos y Compartimento Bodega (Punto 8.8.1) Las temperaturas t1m, t2m y t3m (véase el apartado 3.6.2) y tc1m, tc2m, tc3m (véase el apartado 3.6.4), deben medirse utilizando cilindros de latón o cobre, excepto en el ensayo de congelamiento de los congeladores, donde deben medirse en paquetes M suspendidos y localizados en los puntos de toma de medida de la temperatura. Los paquetes M deben estar separados de toda superficie de conducción de calor con un espacio de aire de, al menos, 25 mm. Se deben registrar las temperaturas instantáneas de los paquetes M, t1, t2 y t3, y tc1, tc2 y tc3. Página 6 de 12

7 Las temperaturas de conservación t ma, y t cma, son la media aritmética de las temperaturas medias t 1m, t 2m, y t 3m, y t c1m, t c2m, y t c3m respectivamente. t ma = media aritmética de t 1m, t 2m, y t 3m t cma = media aritmética de t c1m, t c2m, y t c3m t im = temperatura integrada promedio de t i t cim = temperatura integrada promedio de t ci Los puntos de medida de temperatura, deben situarse como indican las figuras 14 y 15, a media distancia entre la pared interior trasera del aparato y la pared interior de la puesta cerrada. Determinación de las Condiciones de Funcionamiento Estables (Punto 8.9) Se considera que existen condiciones de funcionamiento estables cuando el aparato de refrigeración se ha dejado funcionando durante un tiempo mínimo conforme a las instrucciones del fabricante sin ningún ajuste de la(las) regulación(es) del control de temperatura durante ese tiempo, y cuando las temperaturas de conservación y los valores de consumo de energía durante dos períodos de, al menos, 24 h ambos comprendiendo un número completo de ciclos de funcionamiento coinciden dentro de un intervalo de 0,5 K y 3% respectivamente. Como parte del informe de ensayo deben incluirse un gráfico con los ciclos de funcionamiento y los tiempos asociados, así como el gráfico del control de temperaturas que asegure que se cumple con ± 0,5 K. Si un ciclo de funcionamiento único es más largo de 48 h, se deben comparan los valores de las temperaturas de conservación y consumo de energía de las primeras 24 h de dos ciclos de funcionamiento sucesivos. Cuando se de este caso, se debe incluir en el informe de ensayo un gráfico o registro de estas variables, donde se indique en forma clara que se cumple con este requerimiento ciclo de funcionamiento: (Sistemas diseñados para funcionar continuamente) periodo de 24 h en condiciones de funcionamiento estables ciclo de funcionamiento: (otros aparatos de refrigeración) periodo entre dos paradas sucesivas del sistema de refrigeración, o parte del sistema, en condiciones de funcionamiento estables. Duración del ensayo (Punto 8.10) La duración del ensayo después de que las condiciones de funcionamiento estables hayan sido alcanzadas, debe empezar con el inicio de un ciclo de funcionamiento. Debe ser al menos de 24 h y debe comprender un número entero de ciclos. Si un ciclo de funcionamiento comienza pero no está completamente terminado al final del período de 24 h, el ensayo se debe continuar hasta el final de ese ciclo de funcionamiento. Si un ciclo de funcionamiento no ha terminado al final de un período de 48 h, el ensayo debe terminarse a las 48 Página 7 de 12

8 h, excepto para los congeladores y refrigeradores congeladores en los que no hay intercambio de aire entre el compartimento congelador de alimentos y otros compartimentos, en cuyo caso el ensayo debe terminar después de 72 h. Se debe entregar en conjunto al informe de ensayo, toda evidencia respecto de los ciclos de trabajo y la duración del ensayo (puede tomarse como referencia la figura 1 de la IEC 62552: ). Para trazabilidad se debe tener los puntos de inicio y termino de los ciclos. 5.4 ENSAYO DE TEMPERATURA DE ALMACENAMIENTO (Tabla A, Capítulo II, PE Nº 1/17/2, Cláusula 13) Plan de carga (Cláusula 13.3) El aparato de refrigeración debe cargarse como para el ensayo de la temperatura de conservación, debe adjuntarse al informe de ensayo un plan de carga donde se identifique en forma clara la ubicación de cada uno de los paquetes, y destacando la ubicación de cada paquete M, el esquema debe ser por capa con una vista desde arriba de cada una de ellas indicando donde está el lado frontal del congelador, y cuál es el orden de llenado por capa. La información se puede entregar en forma de esquema y/o en fotos. La disposición de los paquetes de carga, paquetes M y sensores de temperatura, según corresponda, en el plan de carga usado debe quedar lo más claro posible, además de indicar el plan de carga trazable con las figuras indicadas en la norma IEC 62552: Se debe registrar además cuantos paquetes de cada tipo (1000gr, 500gr, 250gr y 125gr) fueron usados en el plan de carga, para cada compartimiento del artefacto bajo prueba. Sobre cada superficie horizontal de aparato destinada a la conservación, se debe formar el mayor número posible de pilas de paquetes de ensayo de 1 kg, de base 100 mm por 200 mm. La cantidad de paquetes M a cargar en un compartimiento congelador, para el ensayo de Consumo de Energía, se determinará de acuerdo a su volumen útil y los criterios señalados en el punto (Ver ejemplo de plan de carga para un Congelador de 3 cajones) 5.5 ENSAYO DE CONSUMO DE ENERGÍA (Tabla A, Capítulo II, PE Nº 1/17/2, Cláusula 15) Para el ensayo de consumo de energía, se debe considerar la nota 2 del protocolo de ensayo de SEC, PE Nº 1/17/2. La medición de energía debe medirse directamente con un medidor de energía (Watt-hour meter). Se debe registrar la energía consumida durante el ensayo. El ensayo de consumo de energía, se debe efectuar con el termóstato del compartimiento refrigerador en la posición que lo entrega el fabricante o recomendada por el fabricante, Página 8 de 12

9 entregando los valores medidos de los parámetros correspondientes. En caso de ser necesario se debe efectuar el ajuste del termóstato para dar cumplimiento a lo requerido por la norma, se debe incluir la fotografía de la nueva posición del termóstato (para registrar el nuevo punto de trabajo) y los valores obtenidos tras el ajuste y procesos que sean aplicables, según se detalla y requiere en norma ISO 15502:2005. La temperatura se debe medir y registrar cada 30 segundos. Se debe incluir en el informe de ensayo el gráfico y registros del o los ciclos de estabilización del artefacto bajo prueba, como proceso previo al ensayo como durante el mismo. Cuando se cumplen simultáneamente todas las condiciones de temperatura de conservación de acuerdo a la tabla 2, el valor medido durante el periodo de ensayo del apartado 8.9 que da el consumo de energía más bajo es el valor registrado (Punto ). La determinación de ciclos de trabajo es necesaria para la correcta aplicación de la norma. El valor del consumo de energía como resultado del ensayo de consumo de energía debe determinarse por interpolación de los resultados de dos ensayos. Uno que da una temperatura más caliente y otro que da una temperatura más fría que la temperatura objetivo por ejemplo: t*** = -18 ºC, para la condición a t** = -12 ºC, para la condición b tma = +5 ºC, para la condición c tcma = +12 ºC, para la condición d Lo anterior de acuerdo a la tabla 5 (Punto ). Debe indicarse en el informe de ensayo cuál fue la condición usada. La única excepción a lo indicado en el párrafo anterior es en aparatos sin control de temperatura. Para efectos de revisión de la información, el laboratorio debe indicar en el informe de ensayo, los puntos de inicio y final que se consideraron para la medición de energía. Se debe asegurar una vez instalados los sensores de temperatura que las puertas del artefacto bajo prueba queden cerradas completamente, se debe registrar que materiales y elementos se usan para este propósito e incluir fotos de dicha condición en el informe de ensayo. Se aconseja que los cables de los sensores de temperatura vayan por el lado de apertura de la puerta. 5.6 ENSAYO DE CONGELAMINIENTO (Tabla A, Capítulo II, PE Nº 1/17/2, Cláusula 17) Tiene por objetivo verificar la capacidad de congelación de los congeladores de alimentos y de los compartimientos congeladores de alimentos. El aparato de refrigeración vacio deberá ajustarse y ponerse en marcha, al menos, 24 horas hasta alcanzar el equilibrio. Página 9 de 12

10 5.7 EFICIENCIA ENERGÉTICA CLASIFICACIÓN Y ETIQUETADO (Tabla A, Capítulo II, PE Nº 1/17/2, NCh3000 Of.2006)) En cuanto a la aplicación de la norma chilena NCh3000 of 2006, se debe partir de lo indicado en el protocolo de SEC PE Nº1/17/2. Para determinar el índice de Eficiencia Energética y la Clase, se deben usar los valores medidos de: volumen útil del compartimiento refrigerador, volumen útil del compartimiento congelador, consumo de energía medido y luego llevado a 24hrs. A partir de estos valores pueden darse los siguientes casos de cálculo: 1.- Si el fabricante está declarando un producto de clase de EE A a G, se debe aplicar el punto A.2 del Anexo A. 2.- Si el fabricante esta declarando un producto de clase de EE A+ o A++, se debe aplicar el punto A.1 del Anexo A. 3.- Si el fabricante no declara la clase de EE, deben aplicarse los dos cálculos anteriores, en caso de obtenerse dos resultados diferentes, se debe ocupar la clase de menor eficiencia energética. 6. INCERTIDUMBRE DEL ENSAYO De acuerdo a lo indicado en el punto de la norma NCh-ISO 17025:2005: Los laboratorios de ensayo deben tener y deben aplicar procedimientos para estimar la incertidumbre de la medición. En algunos casos la naturaleza del método de ensayo puede excluir un cálculo riguroso, metrológicamente y estadísticamente valido, de la incertidumbre de la medición. En estos casos el laboratorio debe, por lo menos tratar de identificar todos los componentes de la incertidumbre y hacer una estimación razonable, y debe asegurarse de que la forma de informar el resultado no dé una impresión equivocada de la incertidumbre. Una estimación razonable se debe basar en el conocimiento del desempeño del método y en el alcance de la medición y debe hacer uso, por ejemplo, de la experiencia adquirida y de los datos de validaciones anteriores. Deberán en que para cada uno de los ensayos estimar la incertidumbre de las mediciones, la incertidumbre debe ser calculada de acuerdo a lo estipulado en la Guía ISO de la Expresión de la Incertidumbre en la Medición 1995 (GUM). En la dirección podrán encontrar algunos documentos que podrán usar como referencia si es necesario. 7. INFORME DE ENSAYOS El Informe de Ensayos deberá contener, además de lo exigido en la norma ISO/IEC 17025, lo siguiente: Descripción del procedimiento aplicado para cada ensayo. Página 10 de 12

11 Detalle de t ma, t 1m, t 2m, t 3m, T ambiente, consumo de energía en 24 hrs, gráficos de ciclos de estabilización previos y durante la prueba. Descripción del cálculo completo del índice de clase del artefacto, además de la identificación de la clase climática, según se indica en NCh3000 Of.2006 Condiciones ambientales y de alimentación durante el ensayo. Fecha de cada una de las mediciones. Listado de instrumentos, equipos, dispositivos u otros utilizados durante cada ensayo, e indicar los certificados de calibración. Descripción de las incertidumbres consideradas. Cálculo lo más detallado posible de las incertidumbre de cada medición y la incertidumbre final del ensayo. Como registro auditable, deberán mantener en un archivo en Excel, todos los registros de temperaturas ambientales, de los sensores de temperatura en los compartimientos, variables eléctricas, ciclos de funcionamiento, tiempos de estabilización y todo otro utilizado en el proceso de ensayo del artefacto bajo prueba. Página 11 de 12

12 Ejemplo de plan de carga para un Congelador de 3 cajones: Capa 1 Capa 2 Paquete 0.5 Kg (25mm x 100mm x 200mm) Paquete 1 Kg (50mm x 100mm x 200mm) Paquete 0.5 Kg (50mm x 100mm x 100mm) CAJON 1 Paquete 0.5 Kg (50mm x 100mm x 100mm) Paquete Kg (50mm x 50mm x 100mm) Paquete Kg (20mm x 50mm x 100mm) Capa 1 Capa 2 CAJON 2 Capa 1 Capa 2 Capa 3 Capa 4 CAJON 3 Cuando se llenen los compartimientos, el orden en todos los casos será descendente, siguiendo las siguientes indicaciones: 1.- El orden a seguir para el llenado de los cajones es: cajón 3, cajón 2 y cajón Para el cajón 3 el orden de llenado con los paquetes es capa 4, capa 3, capa 2 y capa Para los cajones 2 y 1 se debe comenzar colocando los paquetes de la capa 2 y después de la capa 1 4.-Para cada capa debe seguirse el siguiente orden: comenzar colocando los paquetes desde el fondo hasta llegar a la parte frontal. 5.- Se deberá tomar y anexar una foto por cada capa colocada, indicando además la ubicación del o los paquetes M utilizados (una vez sacada la foto y por medio de una flecha indicadora sobre el o los paquetes en el registro correspondiente). Página 12 de 12