洗碗機(jī)生命周期分析及其應(yīng)用研究

杜 劍

（佛山市順德區(qū)美的洗滌電器制造有限公司，廣東 佛山 528300）

最近幾年時(shí)間里，全球氣候逐漸變暖，其受到人們的廣泛重視。人們大量開發(fā)自然資源的過程中，給生態(tài)帶來嚴(yán)重破壞。制造行業(yè)給人們帶來較大財(cái)富的過程中，消耗著比較多得自然資源，進(jìn)而嚴(yán)重污染了環(huán)境。在綠色設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，生命周期評價(jià)為重要的一個環(huán)節(jié)[1]。本文在對生命周期評價(jià)方法和洗碗機(jī)分類進(jìn)行介紹的基礎(chǔ)上，科學(xué)的把生命周期方法使用到了洗碗機(jī)設(shè)計(jì)過程中，分別從確定系統(tǒng)的邊界、確定洗碗機(jī)生命周期目的、洗碗機(jī)的生命周期清單分析等方面對生命周期在洗碗機(jī)當(dāng)中的應(yīng)用進(jìn)行探討，力求進(jìn)一步促進(jìn)我國洗碗機(jī)行業(yè)持續(xù)健康的發(fā)展。

1 生命周期評價(jià)方法

產(chǎn)品在原材料開采的時(shí)候，通過原材料的加工、產(chǎn)品包裝、產(chǎn)品的制造以及運(yùn)輸，接著到消費(fèi)者手中進(jìn)行使用，最后再次作為廢棄物進(jìn)行循環(huán)處理。人們將這個過程稱為產(chǎn)品生命周期。資源消耗和排放污染物在各個階段都能夠出現(xiàn)，進(jìn)而資源控制和預(yù)防污染也對涉及了產(chǎn)品生命周期各階段。生命周期評價(jià)為對產(chǎn)品進(jìn)行評估的一個過程[2]。這種方法利用識別所使用的能量、原材料和廢物排放來評價(jià)和產(chǎn)品行動相關(guān)的環(huán)境責(zé)任，進(jìn)而得出這些材料應(yīng)用和排放物給環(huán)境所帶來的影響，同時(shí)有效評估對改善環(huán)境各類方案。

2 洗碗機(jī)的相關(guān)概述

從不同的角度，洗碗機(jī)產(chǎn)品分類也存在不一樣的名稱，常常存在下面幾種類別，分別為：

第一，根據(jù)機(jī)器安裝的方法來進(jìn)行分類，能夠化成嵌入式的洗碗機(jī)、獨(dú)立式的洗碗機(jī)、變換式的洗碗機(jī)以及輕便式的洗碗機(jī)。嵌入式的洗碗機(jī)通常在柜櫥內(nèi)進(jìn)行安裝。洗碗機(jī)需要和冷水管、熱水管、電源和排水管進(jìn)行永久的連接，其適合應(yīng)用在面積比較小的地方。獨(dú)立式洗碗機(jī)能夠單獨(dú)放到廚房合理位置，其適合使用在大面積的地方。輕便式的洗碗機(jī)更加方便進(jìn)行安裝和攜帶。在使用的過程中僅僅將電源和接水管進(jìn)行連接。變換式的洗碗機(jī)能夠看成是柜式洗碗機(jī)來進(jìn)行使用。人們拆解下輪子也能夠看成是嵌入式的洗碗機(jī)來應(yīng)用[3]。

第二，根據(jù)控制方式來進(jìn)行分類，其主要含有電子控制式洗碗機(jī)和機(jī)械控制式的洗碗機(jī)。機(jī)械控制式為傳統(tǒng)的控制方式，其通過電機(jī)、其他機(jī)械部件構(gòu)成。通常情況下，中低檔的洗碗機(jī)應(yīng)用了這類控制方式。它的外觀特點(diǎn)為控制面板當(dāng)中含有定制器按鈕和機(jī)械式的啟動按鈕。電子控制式應(yīng)用了單片機(jī)作為核心的控制期間，其存在數(shù)字顯示窗口、功能鍵、數(shù)值鍵。除了開門按鈕是機(jī)械按鈕之外，其他的操作鍵都是電子式的輕型鍵。

第三，根據(jù)洗滌方式來進(jìn)行分類，其含有葉輪式的洗碗機(jī)、淋浴式的洗碗機(jī)以及超聲波式的洗碗機(jī)等。淋浴式洗碗機(jī)的清洗方式為噴射式清洗，其存在多類結(jié)構(gòu)，分別為多孔管式、下噴嘴式、旋轉(zhuǎn)氣缸式、上下回轉(zhuǎn)式等。這些形式洗碗機(jī)都在幾個側(cè)面和不一樣方向噴出水流，通過淋浴和噴射的方法來對餐具進(jìn)行洗滌。葉輪式的洗碗機(jī)特征為：在工作過程當(dāng)中，電機(jī)驅(qū)動著機(jī)體葉輪。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)過程當(dāng)中對水流進(jìn)行攪動，水流對碗碟進(jìn)行沖洗，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了餐具清潔。因?yàn)檫@種類型的洗碗機(jī)保持洗衣機(jī)的特征，進(jìn)而不洗碗的時(shí)候還能夠清洗衣物。超聲波式的洗碗機(jī)是通過超聲波基本原理來進(jìn)行設(shè)計(jì)，其機(jī)體的底部、側(cè)面安裝超聲波發(fā)生器。利用超聲波發(fā)生器來帶來超聲振動，發(fā)出10kHz的超聲波，輻射到清洗槽當(dāng)中的清洗液，進(jìn)而出現(xiàn)超聲空化效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對餐具表面污漬進(jìn)行清洗的目的。

3 洗碗機(jī)生命周期分析和應(yīng)用

3.1 確定洗碗機(jī)生命周期目的

我們從當(dāng)前洗碗機(jī)產(chǎn)品的市場情況可以看到，歐洲獨(dú)立的電子式系列不管在數(shù)量方面還為增長速度方面都存在比較大的優(yōu)越性。比如：WQP8型號的洗碗機(jī)為一個獨(dú)立式的電子系列的典型，其產(chǎn)量非常大。所以，此次研究選擇了這種機(jī)型來進(jìn)行分析。對洗碗機(jī)產(chǎn)品整體進(jìn)行評價(jià)生命周期，分析各個時(shí)期帶來的環(huán)境影響，并且實(shí)行對比分析，提出對應(yīng)改進(jìn)策略，進(jìn)而找到改善洗碗機(jī)產(chǎn)品有關(guān)環(huán)境問題的手段，并且給其他機(jī)型的洗碗機(jī)產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)帶來強(qiáng)有力的方法和支持。

3.2 確定系統(tǒng)的邊界

一般情況下，對產(chǎn)品對象全生命周期進(jìn)行考慮，其含有下面五個時(shí)期，分別為：原材料獲取階段、產(chǎn)品生產(chǎn)的加工階段、使用和維護(hù)階段、運(yùn)銷階段、廢氣和再利用的極端。洗碗機(jī)應(yīng)用的銷售、運(yùn)輸數(shù)據(jù)收集起來非常困難，進(jìn)而不進(jìn)行深入考慮。

3.3 洗碗機(jī)的生命周期清單分析

洗碗機(jī)產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)收集工作主要含有下面幾部分，分別為：原材料獲取階段數(shù)據(jù)收集、轉(zhuǎn)配階段數(shù)據(jù)收集、洗碗機(jī)鈑金件制造、收集洗碗機(jī)使用階段數(shù)據(jù)、洗碗機(jī)拆卸和回收階段數(shù)據(jù)收集。在收集數(shù)據(jù)的時(shí)候，除了原材料生產(chǎn)排放的數(shù)據(jù)來自相關(guān)專業(yè)數(shù)據(jù)庫。其他的數(shù)據(jù)，例如加工數(shù)據(jù)和能耗水耗數(shù)據(jù)都來源于企業(yè)的內(nèi)部數(shù)據(jù)。

第一，收集原材料獲取階段數(shù)據(jù)。對洗碗機(jī)產(chǎn)品的零部件，根據(jù)有色金屬、包裝、黑色金屬、塑料等來實(shí)行材料分類。

第二，機(jī)械加工的節(jié)點(diǎn)。在這個階段，洗碗機(jī)制造企業(yè)僅僅對底蓋、內(nèi)膽、外殼、橫檔以及內(nèi)門等進(jìn)行加工，其他的零部件都是進(jìn)行采購，進(jìn)而僅僅收集這些鈑金件加工過程的數(shù)據(jù)即可。其他的零部件加工數(shù)據(jù)都應(yīng)用了有關(guān)公共文件和數(shù)據(jù)庫來獲取。

第三，使用階段。這個目標(biāo)的產(chǎn)品在使用的時(shí)候，每一次的標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)耗電量是0.883千瓦時(shí)，待機(jī)的能量消耗為2.43瓦，關(guān)機(jī)的能耗為0.3瓦，洗滌的時(shí)間為160分鐘，耗水量是13.8升。根據(jù)有關(guān)的公開數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)，一年的平均使用次數(shù)是280次，使用的壽命大約是15年。

第四，回收的階段。在對洗碗機(jī)進(jìn)行回收的時(shí)候，拆卸過程中都進(jìn)行手工拆卸，拆卸的能耗是0。

4 結(jié)束語

經(jīng)過上述分析我們可以看到，把生命周期評論理論方法使用在了洗碗機(jī)綠色設(shè)計(jì)的實(shí)踐過程當(dāng)中，并且得到了一些成果，然而綠色設(shè)計(jì)是一種多學(xué)科交叉的新學(xué)科，其涉及材料科學(xué)、環(huán)境學(xué)、結(jié)構(gòu)科學(xué)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等領(lǐng)域。一些知識或者數(shù)據(jù)不能完成共性，進(jìn)而還存在許多研究的地方，其含有：第一，各個環(huán)境影響權(quán)重確定上，都應(yīng)用了專家打分，特別在治理難易準(zhǔn)則當(dāng)中，缺少相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，存在比較強(qiáng)的主觀因素。因此，在后續(xù)研究過程當(dāng)中，需要制定對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)防由于人為因素而發(fā)生誤差。第二，收集企業(yè)數(shù)據(jù)上，此次主要是進(jìn)行了整機(jī)裝配，一些零部件加工制造數(shù)據(jù)不能獲取，進(jìn)而讓加工制造階段的評價(jià)數(shù)據(jù)不夠完善，進(jìn)而下一步研究還需要延伸到制造階段上游。第三，缺少生命周期評價(jià)有關(guān)數(shù)據(jù)庫。缺少基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為下步研究的重點(diǎn)。