能效標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)識(shí)是世界各國(guó)積極采用的節(jié)能手段之一,通過(guò)能效標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)識(shí)的實(shí)施,能夠提高用能產(chǎn)品的能源利用效率、促進(jìn)節(jié)能技術(shù)的進(jìn)步,從而減少有害物質(zhì)的排放,最終達(dá)到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的目的。彩色電視機(jī)在中國(guó)是量大面廣的產(chǎn)品,其耗電量非?捎^而且在逐年增加。為配合《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》的實(shí)施,提高彩色電視機(jī)的能源利用效率,我國(guó)制訂了新的彩電能效標(biāo)準(zhǔn)《GB12021.7-2005:彩色電視廣播接收機(jī)能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》,并從今年3月1日起正式實(shí)施。
根據(jù)彩電節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),從2006年3月1日實(shí)施的能效限定值:待機(jī)能耗為9W,能效指數(shù)為1.5;2006年3月1日實(shí)施的節(jié)能評(píng)價(jià)值:待機(jī)能耗為3W,能效指數(shù)為1.1。到2009年,彩電的能效要求和節(jié)能評(píng)價(jià)將更加嚴(yán)格,2009年3月1日實(shí)施的能效限定值:待機(jī)能耗為5W,能效指數(shù)為1.0;2009年3月1日實(shí)施的節(jié)能評(píng)價(jià)值:待機(jī)能耗為1W,能效指數(shù)為0.75。
之所以將待機(jī)能耗定在9W,而不是一步到位與歐洲“1W計(jì)劃”接軌,是因?yàn)閷?zhuān)家組在標(biāo)準(zhǔn)制訂過(guò)程中對(duì)200多臺(tái)彩電樣機(jī)做檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn),待機(jī)能耗和能效指數(shù)兩項(xiàng)檢測(cè)均合格的產(chǎn)品只有78%,另有22%的產(chǎn)品不達(dá)標(biāo),待機(jī)能耗單項(xiàng)檢測(cè)超過(guò)9W的產(chǎn)品有18%。從檢測(cè)結(jié)果來(lái)看,目前部分國(guó)內(nèi)彩電制造商待機(jī)節(jié)能的技術(shù)水平與國(guó)際“待機(jī)能耗1W計(jì)劃”有一定差距,不具備迅速接軌的能力,因此給彩電生產(chǎn)廠商預(yù)留了三年的過(guò)渡期。
可見(jiàn),新的彩電能效標(biāo)準(zhǔn)是在充分分析了我國(guó)電視機(jī)產(chǎn)業(yè)的總體發(fā)展?fàn)顩r和彩電的技術(shù)水平的基礎(chǔ)上,對(duì)GB12021.7-1989《彩色及黑白電視廣播接收機(jī)電耗限定值及測(cè)試方法》的全面修訂,其實(shí)施將為《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》在彩電行業(yè)中的實(shí)施提供科學(xué)依據(jù),將在實(shí)施節(jié)能產(chǎn)品認(rèn)證制度、淘汰高耗能產(chǎn)品、促進(jìn)企業(yè)技術(shù)進(jìn)步和彩電產(chǎn)品能效提高、增強(qiáng)我國(guó)彩電產(chǎn)品國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力等方面發(fā)揮重要作用。
一、彩色電視機(jī)技術(shù)概述
電視是通過(guò)通信線路將現(xiàn)場(chǎng)的或記錄的景物在一定距離之外以圖像形式即時(shí)重現(xiàn)的一種技術(shù)。從對(duì)景物信息的攝取直到在顯示設(shè)備上重現(xiàn)出景象,構(gòu)成一個(gè)完整的電視系統(tǒng)。電視系統(tǒng)包括信號(hào)源、信號(hào)處理電路、傳輸線路及終端顯示設(shè)備等。
電視系統(tǒng)的信號(hào)源主要通過(guò)電視信號(hào)之類(lèi)的商業(yè)化產(chǎn)品來(lái)獲取,信號(hào)源有攝像機(jī)、飛點(diǎn)掃描器、電視電影、測(cè)試信號(hào)發(fā)生器等。而終端顯示設(shè)備就是黑白或彩色電視接收機(jī),這部分涉及消費(fèi)者處理、接收電視信號(hào)等行為。傳輸線路是信號(hào)制作與接收間的聯(lián)系紐帶,信號(hào)傳輸技術(shù)的發(fā)展會(huì)極大地影響電視機(jī)及相關(guān)設(shè)備的工作。
電視信號(hào)的接收主要分為地面廣播電視接收、有線電視接收、衛(wèi)星直播電視接收三種方式。普通電視機(jī)能直接收看地面廣播電視和有線電視,附加一定設(shè)備就可以收看衛(wèi)星直播電視。
GB/T9002-1996《音頻、視頻和試聽(tīng)設(shè)備及系統(tǒng)詞匯》對(duì)電視接收機(jī)這樣定義:選擇、放大和解調(diào)廣播電視發(fā)送的信號(hào),并在顯示圖像時(shí)重放伴音的電子設(shè)備。
電視技術(shù)現(xiàn)處在向高清晰度電視過(guò)渡的階段,也可以說(shuō)正處在從模擬電視向數(shù)字電視過(guò)渡的階段。但目前我國(guó)廣播電視仍然使用模擬電視制式,電視機(jī)接收的信號(hào)都是模擬電視信號(hào),為了提高圖像和聲音的質(zhì)量而采用各種數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的電視機(jī)仍不能稱為數(shù)字電視接收機(jī)。只有數(shù)字電視開(kāi)播之后,真正的數(shù)字電視機(jī)才會(huì)進(jìn)入千家萬(wàn)戶。
電視機(jī)的顯像器件分為陰極射線管(CRT)和平板顯示器件(Flat Panel Display,F(xiàn)PD)兩大類(lèi)。通常,將深度小于顯示器對(duì)角線尺寸1/4的顯示裝置稱為平板顯示器。與傳統(tǒng)的顯像管相比,平板顯示器具有體積小、重量輕、使用電壓低和無(wú)X射線輻射等長(zhǎng)處。因其亮度較好、圖像清晰、整體超薄而輕等特點(diǎn),適宜用作壁掛電視、多媒體終端裝置和HDTV的顯示終端。
目前FPD中最成熟的有液晶顯示(LCD)和等離子體顯示(PDP),此外場(chǎng)致發(fā)射陣列平板顯示器(Field Emission Display,F(xiàn)ED)和有機(jī)電致發(fā)光器件(OELD)也在迅速地發(fā)展。應(yīng)當(dāng)指出,傳統(tǒng)的CRT也在向平板顯示的方向發(fā)展,新型扁平CRT(FPCRT)去掉了電子槍?zhuān)捎镁狀或矩形陰極,實(shí)現(xiàn)矩陣驅(qū)動(dòng),加之又是扁平管屏,故使其既克服了CRT的現(xiàn)存缺點(diǎn),又兼有平板顯示之優(yōu)點(diǎn),既輕而薄、低壓驅(qū)動(dòng)和低功耗等?傊谄桨屣@示技術(shù)領(lǐng)域,正不斷出現(xiàn)各種新型器件,并且日益得到廣泛的應(yīng)用。
二、國(guó)外電視機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn)介紹
為了節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境,提高用能產(chǎn)品的能源利用效率,許多國(guó)家陸續(xù)從70年末開(kāi)始制定、實(shí)施家用電器和照明產(chǎn)品能效標(biāo)準(zhǔn),并取得了很好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。能效標(biāo)準(zhǔn)的有效實(shí)施積極推動(dòng)了用能產(chǎn)品的節(jié)能技術(shù)進(jìn)步,對(duì)不斷提高能效水平、減緩環(huán)境污染、降低消費(fèi)者使用成本發(fā)揮了重要的作用,并成為許多國(guó)家能源政策的基石。
由于各個(gè)國(guó)家節(jié)能、環(huán)保政策不同,經(jīng)濟(jì)條件不同,市場(chǎng)狀況不同,生產(chǎn)和銷(xiāo)售情況不同,因而各個(gè)國(guó)家能效標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容也各不相同。國(guó)外有關(guān)電視機(jī)的能效標(biāo)準(zhǔn)或者技術(shù)條件主要有兩種,一種是針對(duì)電視機(jī)工作功耗的,日本、歐盟和俄羅斯等國(guó)制定了有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn);更多的國(guó)家制定或?qū)嵤┝酸槍?duì)電視機(jī)待機(jī)能耗的能效標(biāo)準(zhǔn)或保證標(biāo)識(shí)。
1、電視機(jī)工作能效標(biāo)準(zhǔn)
(1)日本
30多年來(lái)日本在亞洲的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中處于領(lǐng)先地位,日本的發(fā)電總量超過(guò)150000MW,但是供應(yīng)7000萬(wàn)用戶卻需要700,000GWh電力。由于日本能源資源的匱乏,巨大的能源需求導(dǎo)致日本能源的大量進(jìn)口。為了削減能源需求,保持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),日本在1979年制定并實(shí)施了《節(jié)能法》,以提高能效,促進(jìn)能源節(jié)約。日本通產(chǎn)。∕ITI)在1979年通過(guò)了《合理利用能源法》(即節(jié)能法),提出了多項(xiàng)節(jié)能措施,并為設(shè)備的能源管理、房屋的絕熱以及汽車(chē)油耗建立了標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)法律,標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)識(shí)以自愿的方式實(shí)施。
然而,如果制造商沒(méi)有遵守或滿足通產(chǎn)省推薦的能效改進(jìn)的要求,通產(chǎn)省便會(huì)向公眾通報(bào)。通產(chǎn)省也可以責(zé)令制造商為了符合政府的建議而從董事會(huì)那里得到咨詢。這些措施會(huì)使制造商蒙受羞辱,所以事實(shí)上他們自動(dòng)地使標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)識(shí)規(guī)則成為“強(qiáng)制性”的,因?yàn)槿毡镜闹圃焐谭浅?粗厮麄兊墓久u(yù)。1979年日本建立了家用電冰箱和空調(diào)器目標(biāo)能效標(biāo)準(zhǔn),1994年又頒布了熒光燈、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器以及復(fù)印機(jī)的目標(biāo)能效標(biāo)準(zhǔn)。
1998年6月,《節(jié)能法》進(jìn)行了修訂,并于1999年4月生效。修訂后的節(jié)能法為用能產(chǎn)品建立了目標(biāo)能效標(biāo)準(zhǔn)和要求。修訂法還引入了領(lǐng)先者(Top Runner)項(xiàng)目,該項(xiàng)目是指在預(yù)先限定的產(chǎn)品類(lèi)型范圍內(nèi),將目前市場(chǎng)上各類(lèi)產(chǎn)品的最高能效水平設(shè)定為制造商和進(jìn)口商產(chǎn)品的能效目標(biāo)值,即現(xiàn)行產(chǎn)品型號(hào)中最高的能效水平將成為將來(lái)的最低能效標(biāo)準(zhǔn)。表1為T(mén)op Runner項(xiàng)目各種產(chǎn)品預(yù)期的能效提高與生效的年限。通產(chǎn)省有一份報(bào)告指出,項(xiàng)目截至到1999年3月,每年家用和商用電器在能源效率提高方面可以避免9.7Mt碳排放。1995年日本和美國(guó)“能源之星”就辦公設(shè)備達(dá)成了互認(rèn)協(xié)議。
表1 日本Top Runner項(xiàng)目預(yù)期的能效提高值
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產(chǎn)品能效 |
提高的絕對(duì)值(%) |
目標(biāo)年限 |
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空調(diào)(冷暖) |
63.0 |
2004 |
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空調(diào)(單冷) |
14.0 |
2007 |
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冷藏箱、冷凍箱和冷藏冷凍 |
22.5 |
2004 |
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電視機(jī) |
16.4 |
2003 |
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盒式錄像機(jī)(僅限待機(jī)能耗) |
58.7 |
2003 |
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熒光燈 |
16.6 |
2005 |
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計(jì)算機(jī) |
83.0 |
2005 |
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磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器(disk drives) |
78.0 |
2005 |
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影印機(jī)(Photocopier) |
30.0 |
2006 |
日本1994年《節(jié)能法》中能效標(biāo)準(zhǔn)將電視機(jī)分為4類(lèi):
1. 53cm(21″)及以下的標(biāo)準(zhǔn)電視機(jī);
2. 大于53cm(21″)的標(biāo)準(zhǔn)電視機(jī);
3. 寬熒光屏電視機(jī);
4. 高清晰度電視機(jī)(HDTV)。
表2 給出了1998年電視機(jī)的目標(biāo)能效值。
表2 1998年電視機(jī)的目標(biāo)能效值
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產(chǎn)品分類(lèi) |
最大能源消耗值(kWh/yr.) |
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53cm(21”)及以下的標(biāo)準(zhǔn)電視機(jī) |
6.24S+14.5+A |
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大于53cm(21”)的標(biāo)準(zhǔn)電視機(jī) |
6.24S+34.2+B |
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寬熒光屏電視機(jī) |
7.06S+53.9+B |
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高清晰度電視機(jī)(HDTV) |
9.86S+99.4 |
其中:S=屏幕尺寸,以英寸表示;
A=16.4(for built-in broadcast satellite reception信號(hào)來(lái)自廣播人造衛(wèi)星接受器);
44.6(for built-in video deck信號(hào)來(lái)自錄像機(jī));
61.0(for built-in satellite reception and video deck);
0.0(otherwise);
B=44.6(for built-in video deck);
0.0(otherwise);
通產(chǎn)省在1999年3月31日以第192號(hào)通告頒布了Top Runner從1999年開(kāi)始到2003年生效的新的電視機(jī)能效標(biāo)準(zhǔn),見(jiàn)表3。
表3 日本修訂的目標(biāo)能效值
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線性掃
描頻率 |
外觀比例 |
功能 |
最大能源消耗
(kWh/year) |
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常規(guī)掃描速率 |
4:3 |
對(duì)角線等于或小于100 |
基本模式 |
EM=2.5S+32 |
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帶VCR |
EM=2.5S+60 |
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對(duì)角線大于100 |
基本模式 |
EM=5.1S-4 |
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帶VCR |
EM=5.1S+24 |
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16:9(寬屏幕) |
基本模式 |
EM=5.1S-11 |
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帶VCR |
EM=5.1S+17 |
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不帶VCR,但帶一個(gè)附加功能 |
EM=5.1S+6 |
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不帶VCR,但帶兩個(gè)附加功能 |
EM=5.1S+13 |
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不帶VCR,但帶三個(gè)附加功能 |
EM=5.1S+59 |
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雙倍
速度 |
16:9 |
高清晰度 |
EM=5.5S+72 |
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其他 |
EM=5.5S+41 |
注:
1、目標(biāo)值為2003年4月到2004年3月的銷(xiāo)售加權(quán)平均值。
2、附加功能指具有雙調(diào)諧電路,雙屏(畫(huà)中畫(huà))功能,多元文本廣播接收功能,和MUSE-NTSC 轉(zhuǎn)化器。
3、S為接收機(jī)的尺寸。這個(gè)值是由電視機(jī)顯像管外部對(duì)角線尺寸(厘米)除以2.54得到的,保留整數(shù)位。
表中EM(Wh)是由公式1計(jì)算出來(lái)的電視機(jī)年電消耗。

式中:P0――開(kāi)機(jī)狀態(tài)下的消耗功率,W;
PA――通過(guò)節(jié)電功能節(jié)約的功率,W;
PS――待機(jī)狀態(tài)下的消耗功率,W;
t1――估計(jì)的平均開(kāi)機(jī)時(shí)間(每天4.5小時(shí)),h;
t2――估計(jì)的平均待機(jī)時(shí)間(每天19.5小時(shí)),h;
日本采用國(guó)內(nèi)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)JIS C6101:電視廣播接收機(jī)測(cè)試方法。
資料來(lái)源:
1、The China Sustainable Energy Program:中國(guó)可持續(xù)能源項(xiàng)目
2、Technical supporting report for China energy efficiency standard of Color TVs:中國(guó)彩色電視機(jī)國(guó)家能效標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)支持報(bào)告,中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院(China National Institute of Standardization),2005年3月