| 标准编号 | GB 31459-2015 (GB31459-2015) | | 中文名称 | 家用和类似用途地暖设备用温度控制系统的安全要求 | | 英文名称 | [GB/T 31459-2015] Safety requirements for temperature control systems for floor heating for household and similar use | | 行业 | 国家标准 | | 中标分类 | K32 | | 国际标准分类 | 97.120 | | 字数估计 | 20,210 | | 发布日期 | 2015-05-15 | | 实施日期 | 2016-06-01 | | 引用标准 | GB/T 2423.1; GB/T 2423.2; GB/T 2423.3; GB/T 2423.22; GB 4208; GB 4343.1-2009; GB 4343.2-2009; GB 14536.1-2008; GB 14536.10-2008; IEC 60536 | | 标准依据 | 国家标准公告2015年第15号 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | 本标准规定了机械式、电子式家用和类似用途地暖设备用温度控制系统的安全要求。本标准包含对控制居室内地暖的温度控制系统的要求, 也包含与管道泵、热水器、中央空调系统及楼宇自控系统等配套使用的地暖控温器系统的要求, 还包含具有远程控制与智能控制功能的地暖控温系统的要求。本标准不包含对地暖辐射部分的要求。本标准适用于额定电压不超过690 V、额定电流不超过63 A、对居室内由电能转换成热量(常称电地暖)或通过热流体介质扩散热量(常称水地暖)的、要求单一或双重温度控制的地暖控温系统。 | GB 31459-2015
Safety requirements for temperature control systems for floor heating for household and similar use
ICS 97.120
K32
中华人民共和国国家标准
家用和类似用途地暖设备用温度
控制系统的安全要求
2015-05-15发布
2016-06-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅰ
引言 Ⅱ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 试验一般说明 2
5 额定值 3
6 分类 4
7 资料 4
8 功能性安全要求 5
9 防触电保护 6
10 接地保护措施 6
11 端子和端头 7
12 结构要求 7
13 防潮及防尘 7
14 电气强度和绝缘电阻 8
15 发热 8
16 制造偏差 8
17 环境应力 9
18 耐久性 10
19 机械强度 10
20 爬电距离、电气间隙和穿通固体绝缘的距离 11
21 耐热、耐燃和耐漏电起痕 11
22 耐腐蚀性 11
23 电磁兼容性(EMC)要求 11
24 组件 11
25 电子控制器要求 11
附录A(资料性附录) 地暖设备用温度控制系统的接线示意图 12
前言
本标准的全部技术内容为强制性。
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由中国电器工业协会提出。
本标准由全国家用自动控制器标准化技术委员会(SAC/TC212)归口。
本标准起草单位:中国电器科学研究院有限公司、曼瑞德自控系统(乐清)有限公司、浙江盾安人工
环境股份有限公司、宁波市欧知电器科技有限公司、宁波中科集成电路设计中心有限公司、大金(中国)
投资有限公司上海分公司、宁波市北仑海伯精美机械制造有限公司、深圳拓邦股份有限公司、珠海格力
电器股份有限公司、江苏常恒集团自动控制器有限公司、海信科龙电器股份有限公司、广东出入境检验
检疫局检验检疫技术中心、威凯检测技术有限公司。
本标准主要起草人:林永明、陈立楠、汪向荣、柯赐龙、黄晁、张建强、贺定芳、黎志、范凌云、杜立、罗
晖、冯达、钱峰。
引 言
家用和类似用途地暖设备用温度控制系统是广泛应用于以热水为热媒或以发热电缆、电热膜为加
热元件的辐射供暖系统工程中用于控制电动阀、电动风阀、电热阀及供热设备等装备的温度控制与显示
系统,是涉及产品安全、节能与环保的关键基础件,对于耐压、耐寒及防腐蚀等方面均有较高要求。
本标准为家用和类似用途地暖设备用温度控制系统的安全和性能评估提供了相应的依据,给业内
设计人员提供了设计参考和交流平台,使终端产品的安全设计更规范。
家用和类似用途地暖设备用温度
控制系统的安全要求
1 范围
本标准规定了机械式、电子式家用和类似用途地暖设备用温度控制系统的安全要求。本标准包含
对控制居室内地暖的温度控制系统的要求,也包含与管道泵、热水器、中央空调系统及楼宇自控系统等
配套使用的地暖控温器系统的要求,还包含具有远程控制与智能控制功能的地暖控温系统的要求。本
标准不包含对地暖辐射部分的要求。
本标准适用于额定电压不超过690V、额定电流不超过63A、对居室内由电能转换成热量(常称电
地暖)或通过热流体介质扩散热量(常称水地暖)的、要求单一或双重温度控制的地暖控温系统。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验A:低温
GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验B:高温
GB/T 2423.3 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验Cab:恒定湿热
GB/T 2423.22 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验N:温度变化
GB 4208 外壳防护等级(IP代码)
GB 4343.1-2009 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
GB 4343.2-2009 家用电器、电动工具和类似器具的电磁兼容要求 第2部分:抗扰度
GB 14536.1-2008 家用和类似用途电自动控制器 第1部分:通用要求
GB 14536.10-2008 家用和类似用途电自动控制器 温度敏感控制器的特殊要求
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
地暖 floorheating
以热水或电力为热媒或热源,通过埋设于建筑物地面中加热管或电发热设备等加热部件,以热传导
方式加热地面,地表面以辐射和对流的换热方式向室内供热的供暖方式。
3.2
水地暖 waterfloorheating
又称低温热水地面辐射供暖。以温度不高于60℃的热水为热媒,在加热管内循环流动加热地面的
供暖方式。
3.3
利用电能直接转化为热能,将电发热体敷设在地板下,由整个地面以暖辐射为主的传热方式向室内供暖。
注:电地暖由供电电源、发热体、温控系统核心部分构成。
3.4
保证环境控制系统(地暖设备)中某部位或空间的介质温度或壁面温度在规定的范围内,以满足居
室或其他空间区域热力要求的成套调控设备。
注:包括控温器、限温器、地温传感器。温度控制系统的接线示意图见附录A。
3.5
控温器 thermostat
一种周期性的温度敏感控制器,它在正常工作条件下使温度保持在两个特定值之间。而且其中可
以有由使用者进行设定的装置。
3.6
房间控温器 roomthermostat
独立安装的或装入式的,用于控制居住空间的温度的控温器。
3.7
限温器 temperaturelimiter
一种温度敏感控制器,它在正常工作条件下使温度保持低于某一特定值。而且其中可以有由使用
者进行设定的装置。
3.8
设定温度 settingtemperature
温度控制系统中为获得某理想温度而设定的温度值。
3.9
具有防冻保护功能的控温器在防冻模式下的控制设定温度值。
3.10
控制开关偏差 controlswitchbias
温度控制系统设定为某一温度值时,地暖设备系统输出激励时的最高温度或最低温度与设定的温
度值的差的绝对值。
3.11
时段功能 timesettingfunction
控温器以预先设定的时间段与对应的设定温度自动运行。
3.12
电发热设备 heatingconductor
以供暖为目的,通电后能够发热的电缆。
3.13
按键锁功能 keylockedfunction
为防止未经授权人员或儿童,误按、错按随意修改数据,可以通过操作对控温器按键加锁。
4 试验一般说明
4.1 试验条件
4.1.1 按照本标准进行的试验是型式试验。
4.1.2 除非另有规定,试样应按制造商的规定安装好的交货状态进行试验,但当以最不利状态试验有
意义时,则按最不利的状态进行试验。
4.1.3 如果试验结果受室温影响,除非另有规定,室温应保持在20℃±5℃,如果对试验结果有怀疑
时,室温应保持在23℃±2℃。
4.1.4 除在具体章条中另有说明外,起动元件应定位在最不利位置、中间位置或由使用者设定的位置。
4.1.5 除另有规定外,一般应按本标准的章条顺序进行试验。
4.1.6 在所有的试验中,测量仪器或测量装置都不应明显地影响测量值。
4.2 试样要求
第5章~第7章、第9章~第12章及第19章~第23章的试验用一个试样;第8章、第13章~
第17章、第24章的试验用一组3个试样;第18章的试验用一组3个试验。
某些破坏性试验可能需要增加试样。
4.3 试验说明
4.3.1 没规定额定频率的交流控制器,在50Hz或60Hz中取最不利的频率进行试验。额定频率为一
个范围,但不是50Hz~60Hz的控制器,用所标的或规定的频率范围中最不利的频率试验。
4.3.2 除非另有规定,规定一个或多个电压范围的控制器,应该用所规定的范围内的最不利的电压进
行试验,而且这个电压应乘以相应章条标明的系数。
4.3.3 对于标明或规定多于一个额定电压或额定电流的控制器,第15章、第18章的试验应在几个试样
组上,按额定电压与额定电流的每一组合进行试验。
注:由试验机构选择,可以减少试验次数,但要包括各种额定值。
4.3.4 对于只规定一个电压范围的控制器,用一组试样以电压范围的每个极限值进行试验,如果极限
值之差不超过电压范围平均值的10%,则用一组试样,以电压的上限值进行试验。
4.3.5 打算用在特殊电源下工作的控制器,应用特殊电源试验。
4.3.6 控制器应是一致的,但由于制造商的设定,或为了符合本标准的要求,在制造阶段使用元件或部
件的差别,从而产生不同的操作值、操作时间或操作程序,这时一般应作为一批来处理。正常情况下,把
控制器设定在最严酷条件下就足够了。但是如果很明显地显示出,需要设定到其他值才能满足整个范
围,那么试验机构可以要求额外试样用来设定在其他值。
4.3.7 在这些情况下应注意任何操作值、操作时间或操作程序的制造偏差和漂移的变化;而对于敏感
控制器,还应注意可适用范围的不同部分相应起动量的最小和最大可接受的上升和下降速率。
5 额定值
5.1 最大额定电压
最大额定电压交流为690V。
5.2 最大额定电流
最大额定电流为63A。
电地暖控温器的工作电流不应超过其额定电流,当所控制回路的工作电流大于控温器的额定工作
电流时,可采用控温器和接触器等其他控制设备结合的形式实现控制功能。
5.3 合格性
是否符合5.1、5.2的要求,按第7章所需的资料检查。
6 分类
6.1 按控制对象分类
6.1.1 电地暖控温器
控制对象为加热电缆、电热膜等电发热设备的控温器。
6.1.2 水地暖控温器1)
1) 该类控温器具备防冻保护功能。
控制对象为控制水路的阀门开关的控温器。
6.2 按照感温元件分类
---机械式控温器;
---电子式控温器。
6.3 按照控制方式分类
6.3.1 室温控温器
能够感应房间空气温度,用以调节房间所需温度的一种自动控制装置。
6.3.2 地温控温器
能够感应地板温度,加以控制调节的一种自动控制装置。
6.3.3 双温控温器
能够同时感应房间空气温度和地板温度,加以调节控制的一种自动控制装置。
6.4 按防触电保护分类
--- Ⅰ类;
--- Ⅱ类;
--- Ⅲ类。
注:Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类设备的定义见IEC 60536。
7 资料
7.1 基本要求
本资料部分的基本要求参见GB 14536.1-2008的第7章。
7.2 技术文件
以下的信息应在技术文件中提供:
---技术规格说明;
---使用者指导书;
---安装说明书;
---操作说明书。
7.3 标志的附加要求
控制器和传感器上至少有下面的标识:
---制造商标;
---型号规格。
控制器上应附加如下的参数规格:
---额定电压、功率和功耗;
---每个端子接线示意图;
---系列号及出厂年月。
控制器上应永久地标注端子接线示意图。
所要求的控制器标志应标在控制器的主体上,亦可标在不可拆的部件上。所需标志应清晰可辨且
经久耐用。通过观察和GB 14536.1-2008附录A的试验检查。
8 功能性安全要求
8.1 基本要求
电地暖用温度控制系统应具有控温功能和限温保护功能,按照制造商规定要求使用安装,能达到其
预定的功能。
8.2 最大设定温度
电地暖用控温器和限温器的最大设定温度分别不应大于50℃和60℃。
8.3 防冻保护功能
水地暖用控温器应具备防冻保护功能,防止地暖水管在控温器待机状态下温度过低导致结冰。防
冻保护温度应为5℃。防冻保护温度的控制开关偏差≤2K。
将控温器的室温传感器延长至1m左右,将传感器探头放在空气对流的烘箱中或恒温槽中,控温
器放在箱外,接通电源,操作控温器使其处于防冻保护状态下;将0.25mm的细线热电偶固定在传感器
邻近,烘箱或恒温槽的温度下降到防冻保护温度以下时,此时观察控温器输出标示,控温器应输出加热
信号,烘箱或恒温槽的温度上升到防冻保护温度以上时,控温器应停止输出加热信号。
8.4 断电数据保存功能
带有数据存储功能的温度控制系统,按照制造商规定的操作方法和充电时间(如果有要求)操作后,
断电72h后数据不应丢失。由控温器读出的各数据应与断电前保持一致。
在控温器正常工作的状态下连续工作5min,记录控温器的设定温度、运行模式等数据,如果是具
有时段编程功能的控温器,还包括时段时间、时段对应的设定温度。然后切断供电电源,72h后重新通
电并立即检查记录测试情况。
8.5 定时功能
8.5.1 定时精度
带有定时开关机功能的控温器,定时设定分辨率≤30min,定时时间误差≤±0.5%。
在控温器正常工作的状态下,操作控温器设定定时开机t0 小时,并使控温器处于待机状态。用秒
表在设定时间的同时开始计时,定时检查控温器的时间显示。记录实际响应的时间间隔t1,则定时时
间的相对误差Δt用式(1)计算:
Δt=
t1-t0
t0
×100% (1)
式中:
Δt---定时相对误差;
t1 ---控温器实际响应时的秒表读数;
t0 ---控温器定时时间。
8.5.2 时段编程
具有时段编程功能的控温器应每24h至少有4个时段可设定,时段控制精度≤1min。
按照制造商所规定的操作方法设定时段,采用8.5.1方法进行试验。
8.6 按键锁功能
带有按键锁功能的控温器,按照制造商所规定的方法操作,按键加锁后,操作按键控温器各数据应
无法修改,只能解锁之后才能恢复数据修改。
按照制造商所规定的方法操作,控温器加锁后,依次操作各按键,观察控温器各数据是否有改变;控
温器解锁后,依次操作各按键,观察控温器各数据是否有改变。
8.7 传感器异常处理
8.7.1 当控温器的传感器短路或开路无法正常测温时,控温器应停止输出加热信号,具有显示功能的
控温器应在显示界面上显示警示符号。当传感器恢复正常时,控温器应恢复正常工作。
8.7.2 当限温器的传感器短路或开路无法正常测温时,限温器应停止输出加热,当传感器恢复正常时,
限温器应恢复正常工作。
8.8 加热信号指示
控温器输出加热信号时,应具有加热指示;具有显示功能的控温器可以通过显示加热符号来实现,
不具有显示功能的控温器应用指示灯标示来实现。通过控温器在正常工作时进行考核。
9 防触电保护
9.1 控温器的防触电保护
控温器的防触电保护要求应符合GB 14536.1-2008中第8章Ⅱ类或Ⅲ类控制器的防触电保护
条款。
9.2 限温器的防触电保护
限温器的防触电保护要求应符合GB 14536.1-2008中第8章Ⅰ类或Ⅱ类控制器的防触电保护
条款。
10 接地保护措施
10.1 Ⅱ类和Ⅲ类控温器、限温器,不应有任何接地措施。
通过观察进行检查。
注:当有必要互连设备或系统的接地部件,并且使其通过Ⅱ类结构或Ⅲ类结构的时候,如果是这些接地部件通过双
重绝缘或附加绝缘与带电部件分开的话,这些互连处,包括端子或端头允许在Ⅱ类结构或Ⅲ类结构内。
10.2 Ⅰ类限温器应符合GB 14536.1-2008中9.1的要求。
11 端子和端头
11.1 基本要求
地暖设备用温度控制系统的端子和端头基本要求应满足GB 14536.1-2008的第10章的规定。
11.2 接线端子标示
控温器和限温器的接线端子标识应清晰,意义明确,防止接线错误。
通过观察进行检查。
12 结构要求
12.1 材料要求应满足GB 14536.1-2008中11.1的规定。
12.2 独立安装式地暖用温控系统应满足安装结构方便、易安装。为保证电地暖长时间的安全运行,控
温器与限温器应配套安装。水地暖则宜选择带有防冻保护功能的控温器。
12.3 控温器的控制器设置高度宜距地面1.4m,或与照明开关在同一水平线上。控温器应安装在附近
无散热体,周围无遮挡物,不受风直吹,不受阳光直晒,通风干燥且周围无热源体,能正确反映室内温度
的位置,不宜设在外墙上。
12.4 限温器安装高度居地面0.3m为宜,限温器两个接线端口为串联连接于控温器与控制设备。限
温器安装完成好后采用86白板盖装。
12.5 地温传感器不应被家具等覆盖或遮档,宜布置在人员经常停留的位置。且感温探头应敷设在两
平行加热部件中间,或与加热部件3cm以上间距。地温传感器穿线管应选用ϕ20硬质套管,预埋套管
末端应有效封堵,不得与加热部件交叉敷设,伸入地板距墙0.4m为宜,并应保证弯头处内腔截面不缩
小,确保安装或维护地温传感器时传感器能够顺畅更换。
12.6 对于卫生间、桑拿房、蒸汽房(高湿度或可能溅水的墙面)应将控温器或限温器安装于墙外侧,采
用加长地温传感器的引线,控制地面温度。
12.7 负载电缆与端子的连接应可靠。
12.8 限温器温度的设定,高于地面所需温度10K为宜。
12.9 电地暖系统的供电电源,应加装独立的电气线路,具备安全切断、漏电保护功能。
13 防潮及防尘
温度控制系统应具有阻止水、尘侵入的适当防护等级,并应满足如下规定:
---在一般使用场所下,防护等级应不低于IP20;
---在厨房、卫生间等类似场所,防护等级应不低于IP24,也可以使用防水罩等外物达到此等级
要求;
---地板用温度传感器防护等级不应低于IP55。
防护等级应按照GB 4208中规定的方法进行检验。
14 电气强度和绝缘电阻
电气强度和绝缘电阻的要求应符合 GB 14536.1-2008的第13章的规定,同时应符合以下特殊
要求:
---温度控制系统的绝缘电阻应至少满足双重绝缘要求;
---地温传感器的绝缘电阻应至少满足附加绝缘要求;
---温度控制系统中,电气强度应至少满足双重绝缘要求。
15 发热
地暖设备用温度控制系统发热的要求应满足GB 14536.1-2008中第14章的规定。
16 制造偏差
16.1 基本要求
地暖设备用温度控制系统制造偏差的基本要求应满足GB 14536.10-2008中第15章的规定。
16.2 温度传感器精度
电子式控温器的温度传感器精度±0.8K(15℃~25℃);
电子式控温器及电子式限温器的地温传感器精度±1.0K(30℃~60℃);
机械式控温器及机械式限温器的传感器精度±3.0K。
16.3 控制开关偏差
16.3.1 控温器的最小控制开关偏差应≤1.5K。
将控温器的测温传感器探头放在烘箱或恒温槽内,烘箱或恒温槽内温度为30℃±2℃,控温器放
在箱外,接通电源。
控温器在温度控制范围内优先选取以下温度点作为设定值T0:
15℃、20℃、25℃。
以最大0.5K/min或减小到所声明的速率(取两者中最小速率),调节烘箱或恒温槽温度依次接近
以上各测试点,记录控温器开始加热时的温度Tn,控温器在T0 时的控制开关偏差见式(2):
ΔTn=|T0-Tn| (2)
式中:
T0 ---控温器设定温度;
Tn ---控温器开始加热时的温度;......
|