Clean cookstoves and clean cooking solutions -- Harmonized laboratory test protocols

This document is applicable to cookstoves used primarily for cooking or water heating in domestic, small-scale enterprise, and institutional applications, typically with firepower less than 20 kW and cooking vessel volume less than 150 l, excluding cookstoves used primarily for space heating. For solar cookstoves, the provisions of this document are applicable only for evaluating cooking power, safety, and durability. Solar cookstoves have zero on-site emissions, and their cooking power can be determined according to ASAE S 580.1. This document does not cover electric stoves. Safety evaluation of electric stoves can be found in IEC 60335-2-6[62]. This document specifies laboratory measurement and evaluation methods for a) particulate and gaseous air pollutant emissions, b) energy efficiency, c) safety, and d) durability of cookstoves. This document does not include evaluation of off-gassing from manufacturing oils, coatings, adhesives, and other materials (which can be found in ISO 10377 and ISO 14159). This document does not include evaluation of safety for cookstoves designed to burn a liquid and/or gaseous fuel, such as LPG (liquefied petroleum gas), alcohol, plant oil, kerosene, etc. Safety evaluation of gas-fuelled cookstoves can be found in ISO 23550 and ISO 23551 (all parts). This document does not include durability evaluation of rechargeable batteries in fan-assisted cookstoves. This document provides a standard test sequence to establish international comparability in measurement of cookstove emissions and efficiency. Guidelines for reporting results from the laboratory measurement and evaluation methods are described. For cookstoves used in applications covered by additional requirements (e.g., local air quality and safety regulations), additional test conditions and special evaluation methods may apply.

Fourneaux et foyers de cuisson propres -- Protocoles d’essai en laboratoire harmonisés

Le présent document s'applique aux foyers principalement utilisés pour la cuisson ou le chauffage d'eau dans des installations domestiques, des petites entreprises et des institutions, généralement avec une puissance de feu inférieure ŕ 20 kW et des récipients de cuisson d'un volume inférieur ŕ 150 l, ŕ l'exclusion des foyers essentiellement destinés ŕ ętre utilisés pour le chauffage des locaux. Dans le cas de foyers solaires, les dispositions du présent document s'appliquent uniquement ŕ l'évaluation de la puissance de cuisson, de la sécurité et de la durabilité. Les foyers solaires ne génčrent aucune émission sur site et leur puissance de cuisson peut ętre déterminée conformément ŕ l'ASAE S 580.1. Le présent document ne couvre pas les foyers électriques. Pour l'évaluation de la sécurité des foyers électriques, l'IEC 60335-2-6[62] peut ętre consultée. Le présent document spécifie des méthodes de mesurage et d'évaluation en laboratoire pour: a) les émissions de polluants atmosphériques sous forme de particules et de gaz; b) le rendement énergétique; c) la sécurité; et d) la durabilité des foyers. Le présent document ne couvre pas l'évaluation du dégagement de gaz dans les huiles de fabrication, les revętements, les adhésifs et autres matériaux (l'ISO 10377 et l'ISO 14159 peuvent ętre consultées ŕ cet effet). Le présent document ne couvre pas l'évaluation de la sécurité des foyers conçus pour brűler un liquide et/ou un combustible gazeux, tel que du GPL (gaz de pétrole liquéfié), de l'alcool, de l'huile végétale, du kérosčne, etc. Pour l'évaluation de la sécurité des foyers ŕ gaz, l'ISO 23550 et l'ISO 23551 (toutes les parties) peuvent ętre consultées. Le présent document ne couvre pas l'évaluation de la durabilité des batteries rechargeables dans des foyers ŕ ventilation forcée. Le présent document définit une séquence d'essais normalisée pour établir une comparabilité internationale dans les mesurages des émissions et du rendement des foyers. Il fournit des lignes directrices pour rendre compte des résultats obtenus ŕ partir des méthodes de mesurage et d'évaluation en laboratoire. Pour des foyers utilisés dans des applications soumises ŕ des exigences supplémentaires (par exemple, réglementations locales en matičre de qualité de l'air et de sécurité), des conditions d'essai supplémentaires et des méthodes d'évaluation particuličres peuvent s'appliquer.

General Information

Status
Published
Publication Date
03-Jun-2018
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
09-May-2018
Completion Date
04-Jun-2018
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ISO 19867-1:2018 - Clean cookstoves and clean cooking solutions -- Harmonized laboratory test protocols
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 19867-1
First edition
2018-06
Clean cookstoves and clean cooking
solutions — Harmonized laboratory
test protocols —
Part 1:
Standard test sequence for emissions
and performance, safety and
durability
Fourneaux et foyers de cuisson propres — Protocoles d’essai en
laboratoire harmonisés —
Partie 1: Séquence générale d’essais en laboratoire
Reference number
ISO 19867-1:2018(E)
ISO 2018
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 19867-1:2018(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2018

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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2018 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 19867-1:2018(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................vi

Introduction ..............................................................................................................................................................................................................................vii

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Symbols and abbreviated terms ........................................................................................................................................................... 7

5 Laboratory-based measurements of emissions and performance ..................................................................8

5.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 8

5.2 Testing conditions ................................................................................................................................................................................ 8

5.3 Measurements ......................................................................................................................................................................................... 9

5.3.1 Required measurements for standard test sequence ...................................................................... 9

5.3.2 Required metrics for standard test sequence ......................................................................................... 9

5.3.3 Continuous emission data ....................................................................................................................................10

5.3.4 Optional measurements .........................................................................................................................................10

5.3.5 Optional metrics ............................................................................................................................................................10

5.3.6 Measurement quality objectives .....................................................................................................................10

5.3.7 Measurement of carbon monoxide and carbon dioxide .............................................................11

5.3.8 Total-capture dilution-tunnel gravimetric method for measurement of PM ......

2,5 12

5.3.9 Measurement of biomass fuel energy content ....................................................................................18

5.4 Calculations .............................................................................................................................................................................................18

5.4.1 Calculation of mass of PM ................................................................................................................................

2,5 18

5.4.2 Useful energy delivered calculation .............................................................................................................18

5.4.3 Cooking power calculation ...................................................................................................................................19

5.4.4 Cooking thermal efficiency calculation with no energy credit for

remaining char................................................................................................................................................................19

5.4.5 Cooking thermal efficiency calculation with energy credit for remaining char .....19

5.4.6 Char energy productivity .......................................................................................................................................20

5.4.7 Char mass productivity ...........................................................................................................................................20

5.4.8 Emission factor calculation ..................................................................................................................................20

5.4.9 Emission rate calculation ......................................................................................................................................21

5.5 Determination of heating value .............................................................................................................................................21

5.6 Secondary dilution system methods .................................................................................................................................22

5.6.1 Secondary dilution systems used in the standard test sequence .......................................22

5.6.2 Secondary dilution system calibration ......................................................................................................22

5.7 Carbon mass balance method .................................................................................................................................................22

6 Standard test sequence for emissions and performance ........................................................................................22

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................22

6.2 Phases of the standard test sequence ..............................................................................................................................23

6.3 Standard test sequence diagrams ........................................................................................................................................23

6.4 Limitations ...............................................................................................................................................................................................24

6.5 Cookstove system requirements...........................................................................................................................................25

6.5.1 Cookstove ............................................................................................................................................................................25

6.5.2 Cooking vessel .................................................................................................................................................................25

6.5.3 Fuel ...........................................................................................................................................................................................25

6.5.4 Operating procedure .................................................................................................................................................26

6.6 Determination of cooking power levels .........................................................................................................................26

6.6.1 Low power ...................................................................... ....................................................................................................26

6.6.2 Medium power................................................................................................................................................................26

6.6.3 High power ...................................................................... ...................................................................................................26

6.7 Procedure for standard test sequence .............................................................................................................................26

6.7.1 Test preparation ............................................................................................................................................................27

6.7.2 Test steps .............................................................................................................................................................................27

© ISO 2018 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 19867-1:2018(E)

6.7.3 Emission testing ............................................................................................................................................................30

6.7.4 Test replicates..................................................................................................................................................................30

6.8 Specific procedures for cookstove types .......................................................................................................................30

6.8.1 Plancha cookstoves .....................................................................................................................................................30

6.8.2 Chimney cookstoves ..................................................................................................................................................30

6.8.3 Charcoal-fuelled cookstoves ...............................................................................................................................31

6.8.4 Solar cookstoves ............................................................................................................................................................31

7 Safety measurements ...................................................................................................................................................................................31

7.1 Measurement equipment ............................................................................................................................................................31

7.2 Taking measurements ....................................................................................................................................................................32

7.2.1 General...................................................................................................................................................................................32

7.2.2 Test 1: Sharp edges and points .........................................................................................................................32

7.2.3 Test 2: Cookstove tipping ......................................................................................................................................32

7.2.4 Test 3: Containment of fuel ..................................................................................................................................33

7.2.5 Test 4: Obstructions near cooking surface .............................................................................................35

7.2.6 Tests 5, 6, and 7 ..............................................................................................................................................................35

7.2.7 Test 8: Chimney shielding .....................................................................................................................................37

7.2.8 Test 9: Flames surrounding cooking vessel ...........................................................................................37

7.2.9 Test 10: Flames exiting fuel chamber .........................................................................................................38

7.2.10 Overall safety score ........................................................................................................................................... ..........38

7.2.11 Optional Test 11 for plancha (griddle) stoves .....................................................................................38

7.3 Materials ....................................................................................................................................................................................................38

8 Durability measurements ........................................................................................................................................................................39

8.1 Equipment for durability stress testing..........................................................................................................................39

8.2 Taking measurements ....................................................................................................................................................................40

8.2.1 General...................................................................................................................................................................................40

8.2.2 Test 1: Extended run ..................................................................................................................................................41

8.2.3 Test 2: External impact ............................................................................................................................................43

8.2.4 Test 3: Internal impact .............................................................................................................................................44

8.2.5 Test 4: Corrosion ...........................................................................................................................................................45

8.2.6 Test 5: Coating adhesion ........................................................................................................................................46

8.2.7 Test 6: Quenching .........................................................................................................................................................48

8.2.8 Test 7: Material failure temperature ............................................................................................................49

8.2.9 Limitations for durability stress tests ........................................................................................................50

9 Reporting test results ...................................................................................................................................................................................51

9.1 General ........................................................................................................................................................................................................51

9.2 Report contents ...................................................................................................................................................................................51

9.2.1 Administrative information .................................................................................................................................51

9.2.2 Tests and metrics ..........................................................................................................................................................51

9.2.3 Reporting against performance targets ....................................................................................................53

9.2.4 Quality assurance and quality control........................................................................................................53

9.3 Templates..................................................................................................................................................................................................53

10 Marking and packaging ..............................................................................................................................................................................53

Annex A (informative) Laboratory-based measurements of emissions and

performance — Additional considerations ...........................................................................................................................55

Annex B (normative) Total-capture dilution-tunnel gravimetric method for measurement

of PM ........................................................................................................................................................................................................................67

2,5

Annex C (informative) Standard test sequence — Additional considerations .......................................................73

Annex D (informative) Cookstove family determination ..............................................................................................................78

Annex E (informative) Laboratory-based safety and durability measurements — Additional

considerations .....................................................................................................................................................................................................80

Annex F (informative) Scoring tables for safety and durability tests ..............................................................................83

Annex G (informative) Infrared thermometer calibration .........................................................................................................89

iv © ISO 2018 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 19867-1:2018(E)

Annex H (informative) Reporting template ................................................................................................................................................90

Bibliography .........................................................................................................................................................................................................................103

© ISO 2018 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 19867-1:2018(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 www .iso .org/directives.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received www .iso .org/patents.

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions

related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the WTO principles in

the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www .iso .org/iso/foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 285, Clean cookstoves and clean cooking

solutions.
A list of all the parts in the ISO 19867 series can be found on the ISO website.
vi © ISO 2018 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 19867-1:2018(E)
Introduction

This document is intended for use as laboratory measurement procedures to determine performance

for cookstoves used primarily for cooking or water heating. Its purpose is to provide metrics that can

be used to indicate a cookstove’s performance under controlled conditions. This document provides

a standard test sequence that can be used to compare the performance of various cookstove types,

cookstove fuels, and cooking practices under controlled laboratory test conditions, as specified in this

document.
This document was developed to achieve two goals:
a) greater alignment in methodology and metrics around the world, and

b) adaptation of methodology and metrics to the wide variety of cookstove types, cookstove fuels, and

cooking practices.

For the purpose of this document, the intended user group refers to the approximately 2,8 billion people

worldwide who are currently cooking with open fires or rudimentary stoves.

For evaluation of the performance and predicted outcomes of a cooking system in the field [comprising

cookstove(s), fuel(s), cooking vessel(s), kitchen, ventilation, and user(s)], ISO 19869 applies.

This document was developed from best practices from existing cookstove testing protocols, the

experience of cookstove testing centres in many countries, and standards and testing methodology in

related sectors.

Air pollutant emissions results are expressed in units of mass of pollutant per useful energy delivered

and represent the mass of emissions per unit of cooking energy delivered. Emission results are also

expressed in units of mass of pollutant per time and represent the mass rate of emission per unit time.

Procedures for determining emissions require a complex set of individual measurements, rather than a

single measured value. Thus, the results obtained depend as much on the procedure used to perform the

measurements as they depend on the cookstove and the test method. The procedure used to perform

the complex set of individual measurements is critical to obtaining the results.

Energy efficiency results are expressed as thermal efficiency. Cooking power results are expressed in

units of watts.

Safety and durability results are expressed as a points-based rating system to enable individual

countries and organizations to select levels based on their priorities. Durability methods are intended

to evaluate the aspects of cookstove designs that can affect usable life and consumers’ perceptions

of quality. Durability testing methods include evaluation of extended runs, quenching, external and

internal impacts, coating adhesion, corrosion, and material failure temperature.
1) In preparation.
© ISO 2018 – All rights reserved vii
---------------------- Page: 7 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 19867-1:2018(E)
Clean cookstoves and clean cooking solutions —
Harmonized laboratory test protocols —
Part 1:
Standard test sequence for emissions and performance,
safety and durability
1 Scope

This document is applicable to cookstoves used primarily for cooking or water heating in domestic,

small-scale enterprise, and institutional applications, typically with firepower less than 20 kW and

cooking vessel volume less than 150 l, excluding cookstoves used primarily for space heating. For

solar cookstoves, the provisions of this document are applicable only for evaluating cooking power,

safety, and durability. Solar cookstoves have zero on-site emissions, and their cooking power can be

determined according to ASAE S 580.1. This document does not cover electric stoves. Safety evaluation

[62]
of electric stoves can be found in IEC 60335-2-6 .
This document specifies laboratory measurement and evaluation methods for
a) particulate and gaseous air pollutant emissions,
b) energy efficiency,
c) safety, and
d) durability of cookstoves.

This document does not include evaluation of off-gassing from manufacturing oils, coatings, adhesives,

and other materials (which can be found in ISO 10377 and ISO 14159). This document does not include

evaluation of safety for cookstoves designed to burn a liquid and/or gaseous fuel, such as LPG (liquefied

petroleum gas), alcohol, plant oil, kerosene, etc. Safety evaluation of gas-fuelled cookstoves can be

found in ISO 23550 and ISO 23551 (all parts). This document does not include durability evaluation of

rechargeable batteries in fan-assisted cookstoves. This document provides a standard test sequence to

establish international comparability in measurement of cookstove emissions and efficiency. Guidelines

for reporting results from the laboratory measurement and evaluation methods are described. For

cookstoves used in applications covered by additional requirements (e.g., local air quality and safety

regulations), additional test conditions and special evaluation methods may apply.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ASAE S580.1. Testing and Reporting Solar Cooker Performance, American Society of Agricultural and

Biological Engineers. Available from https: //www .asabe .org/media/200979/s580 .1 .pdf

3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
© ISO 2018 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 19867-1:2018(E)

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at https: //www .electropedia .org/
3.1
as fired
condition of a fuel as it is about to be tested in a cookstove (3.19)
3.2
as received
condition of a fuel as it is received for testing in a cookstove (3.19)
3.3
ash

non-combustible residue remaining after combustion of a fuel under specified conditions, typically

expressed as a percentage of the mass of dry matter in fuel

Note 1 to entry: Ash content can be determined using a muffle furnace under a temperature of 580 °C to 600 °C.

3.4
batch-loaded cookstove
cookstove (3.19) into which fuel is infrequently loaded during operation

EXAMPLE Batch-loaded cookstoves can include, but are not limited to, TLUD (top-lit up-draft) stoves.

3.5
biofuels
materials of biological origin used as fuel

EXAMPLE Biofuels can include but are not limited to wood, agricultural residues, dung, biogas, and

processed lignocelluloses (e.g. charcoal, briquettes, and pellets).
3.6
black carbon

class of highly light-absorbing carbonaceous aerosols, typically composed largely of elemental

carbon (3.25)
3.7
built-in-place cookstove

cookstove (3.19) in which the majority of assembly and/or construction takes place where it will be used

3.8
burning rate

rate at which test fuel is consumed in a cookstove (3.19), in g [dry basis (3.22)] per minute

3.9
burn sequence

combustion of fuel in a cookstove (3.19) from ignition (3.39) to an end point defined in a specific protocol

3.10
char

carbonaceous residue resulting from pyrolysis or incomplete combustion of solid biofuels (3.5)

3.11
char energy efficiency

ratio of the energy of char (3.10) produced to the energy of fuel fed (3.33), as fired (3.1)

3.12
char mass productivity
ratio of the mass of char (3.10) produced to the mass of fuel fed (3.33)
2 © ISO 2018 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 19867-1:2018(E)
3.13
continuously fed cookstove
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 19867-1
Première édition
2018-06
Fourneaux et foyers de cuisson
propres — Protocoles d’essai en
laboratoire harmonisés —
Partie 1:
Séquence générale d’essais en
laboratoire
Clean cookstoves and clean cooking solutions — Harmonized
laboratory test protocols —
Part 1: Standard test sequence for emissions and performance, safety
and durability
Numéro de référence
ISO 19867-1:2018(F)
ISO 2018
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 19867-1:2018(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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Publié en Suisse
ii © ISO 2018 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 19867-1:2018(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................vi

Introduction ..............................................................................................................................................................................................................................vii

1 Domaine d'application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 2

4 Symboles et termes abrégés ..................................................................................................................................................................... 8

5 Mesurages en laboratoire des émissions et des performances ........................................................................... 9

5.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 9

5.2 Conditions d'essais .............................................................................................................................................................................. 9

5.3 Mesurages ................................................................................................................................................................................................... 9

5.3.1 Mesurages obligatoires pour une séquence d'essai normalisée............................................. 9

5.3.2 Indicateurs obligatoires pour une séquence d'essai normalisée ........................................10

5.3.3 Données d'émissions continues ......................................................................................................................10

5.3.4 Mesurages facultatifs ................................................................................................................................................10

5.3.5 Indicateurs facultatifs ...............................................................................................................................................11

5.3.6 Objectifs de qualité des mesurages ...............................................................................................................11

5.3.7 Mesurage du monoxyde de carbone et du dioxyde de carbone ...........................................12

5.3.8 Méthode gravimétrique de capture totale dans un tunnel de dilution pour

le mesurage des émissions de PM ..............................................................................................................

2,5 13

5.3.9 Mesurage de la teneur en énergie des biocombustibles .............................................................19

5.4 Calculs ..........................................................................................................................................................................................................20

5.4.1 Calcul de la masse de PM ...................................................................................................................................

2,5 20

5.4.2 Calcul de l'énergie utile fournie .......................................................................................................................20

5.4.3 Calcul de la puissance de cuisson ...................................................................................................................21

5.4.4 Calcul du rendement thermique de cuisson sans crédit énergie pour les

résidus charbonneux restants ...........................................................................................................................21

5.4.5 Calcul du rendement thermique de cuisson avec crédit énergie pour les

résidus charbonneux restants ...........................................................................................................................21

5.4.6 Productivité énergétique des résidus charbonneux ......................................................................22

5.4.7 Productivité massique des résidus charbonneux .............................................................................22

5.4.8 Calcul du facteur d'émission ...............................................................................................................................22

5.4.9 Calcul du taux d'émission ......................................................................................................................................23

5.5 Détermination du pouvoir calorifique .............................................................................................................................23

5.6 Méthodes utilisant des dispositifs de dilution secondaires ..........................................................................24

5.6.1 Dispositifs de dilution secondaires utilisés dans la séquence d'essai

normalisée ..........................................................................................................................................................................24

5.6.2 Étalonnage du dispositif de dilution secondaire ...............................................................................24

5.7 Méthode du bilan massique de carbone ........................................................................................................................24

6 Séquence d'essai normalisée pour les émissions et les performances ....................................................24

6.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................24

6.2 Phases de la séquence d'essai normalisée ...................................................................................................................25

6.3 Schémas de la séquence d'essai normalisée ...............................................................................................................26

6.4 Limites .........................................................................................................................................................................................................27

6.5 Exigences applicables au système de foyer .................................................................................................................27

6.5.1 Foyer ........................................................................................................................................................................................27

6.5.2 Récipient de cuisson ..................................................................................................................................................28

6.5.3 Combustible ......................................................................................................................................................................28

6.5.4 Mode opératoire ............................................................................................................................................................28

6.6 Détermination des niveaux de puissance de cuisson .........................................................................................29

6.6.1 Basse puissance .............................................................................................................................................................29

6.6.2 Puissance moyenne ....................................................................................................................................................29

6.6.3 Haute puissance .................. .................................................... .......................................................................................29

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ISO 19867-1:2018(F)

6.7 Mode opératoire applicable à la séquence d'essai normalisée ..................................................................29

6.7.1 Préparation de l'essai ...............................................................................................................................................29

6.7.2 Étapes de l'essai .............................................................................................................................................................30

6.7.3 Essais d'émission ..........................................................................................................................................................33

6.7.4 Répétition d'essais ......................................................................................................................................................33

6.8 Modes opératoires spécifiques pour les types de foyer ...................................................................................33

6.8.1 Foyers type plancha ...................................................................................................................................................33

6.8.2 Foyers avec cheminées ............................................................................................................................................34

6.8.3 Foyers à charbon ...........................................................................................................................................................34

6.8.4 Foyers solaires ................................................................................................................................................................34

7 Mesures de sécurité ........................................................................................................................................................................................34

7.1 Matériel de mesurage .....................................................................................................................................................................35

7.2 Relevé des mesurages ....................................................................................................................................................................35

7.2.1 Généralités .........................................................................................................................................................................35

7.2.2 Essai 1: arêtes vives et points tranchants................................................................................................35

7.2.3 Essai 2: basculement du foyer ...........................................................................................................................35

7.2.4 Essai 3: Confinement du combustible ........................................................................................................37

7.2.5 Essai 4: obstructions à proximité de la surface de cuisson ......................................................38

7.2.6 Essais 5, 6, et 7 ................................................................................................................................................................39

7.2.7 Essai 8: écran de protection de la cheminée .........................................................................................40

7.2.8 Essai 9: flammes autour du récipient de cuisson .............................................................................41

7.2.9 Essai 10: flammes sortant de la chambre à combustible ...........................................................41

7.2.10 Score de sécurité global ..........................................................................................................................................42

7.2.11 Essai 11 (facultatif) pour les foyers type plancha (à plaque chauffante) ....................42

7.3 Matériaux ..................................................................................................................................................................................................42

8 Mesurages de la durabilité ......................................................................................................................................................................42

8.1 Matériel pour les essais de durabilité sous contraintes ...................................................................................43

8.2 Relevé des mesurages ....................................................................................................................................................................44

8.2.1 Généralités .........................................................................................................................................................................44

8.2.2 Essai 1: essai en fonctionnement prolongé............................................................................................45

8.2.3 Essai 2: choc externe .................................................................................................................................................47

8.2.4 Essai 3: choc interne ..................................................................................................................................................48

8.2.5 Essai 4: corrosion .........................................................................................................................................................49

8.2.6 Essai 5: adhérence du revêtement .................................................................................................................50

8.2.7 Essai 6: trempe ...............................................................................................................................................................52

8.2.8 Essai 7: température de rupture des matériaux ................................................................................53

8.2.9 Limites applicables aux essais de durabilité sous contraintes ..............................................55

9 Consignation des résultats d'essai ..................................................................................................................................................55

9.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................55

9.2 Contenu des rapports .....................................................................................................................................................................55

9.2.1 Informations administratives ............................................................................................................................55

9.2.2 Essais et indicateurs ..................................................................................................................................................56

9.2.3 Comparaison des résultats aux objectifs de performances .....................................................57

9.2.4 Assurance qualité et contrôle qualité .........................................................................................................57

9.3 Modèles ......................................................................................................................................................................................................58

10 Marquage et emballage ..............................................................................................................................................................................58

Annexe A (informative) Mesurages en laboratoire des émissions et des

performances — Autres éléments à prendre en compte .........................................................................................59

Annexe B (normative) Méthode gravimétrique de capture totale dans un tunnel de dilution

pour le mesurage des émissions de PM ...............................................................................................................................72

2,5

Annexe C (informative) Séquence d'essai normalisée — Considérations supplémentaires ...................78

Annexe D (informative) Détermination de la famille de foyer ...............................................................................................84

Annexe E (informative) Mesurages de la sécurité et de la durabilité en

laboratoire — Considérations supplémentaires ..............................................................................................................86

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ISO 19867-1:2018(F)

Annexe F (informative) Tableaux de notation pour les essais de sécurité et de durabilité .....................90

Annexe G (Informative) Étalonnage du thermomètre infrarouge ......................................................................................97

Annexe H (informative) Modèle de rapport ...............................................................................................................................................98

Bibliographie .......................................................................................................................................................................................................................115

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ISO 19867-1:2018(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.

L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents

critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www

.iso .org/ directives).

L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion

de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/ avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 285, Fourneaux et foyers de cuisson

propres.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 19867 se trouve sur le site Web de l'ISO.

vi © ISO 2018 – Tous droits réservés
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ISO 19867-1:2018(F)
Introduction

Le présent document est destiné à être utilisé comme mode opératoire de mesurage en laboratoire afin

de déterminer les performances des foyers principalement utilisés pour la cuisson ou le chauffage de

l'eau. Il vise à fournir des indicateurs pouvant être utilisés pour indiquer les performances d'un foyer

dans des conditions contrôlées. Le présent document établit une séquence d'essais normalisée pouvant

être utilisée pour comparer les performances de divers types de foyers, combustibles de foyers et

pratiques de cuisson dans les conditions contrôlées d'essais en laboratoire spécifiées dans le présent

document.
Le présent document a été élaboré dans deux objectifs:

a) meilleur alignement sur les méthodologies et indicateurs utilisés dans le monde entier; et

b) adaptation des méthodologies et indicateurs à la grande diversité de types de foyers, de

combustibles de foyers et de pratiques de cuisson.

Pour les besoins du présent document, le groupe d'utilisateurs visé renvoie aux quelque 2,8 milliards de

personnes à travers le monde qui utilisent actuellement des foyers ouverts ou des foyers rudimentaires

comme moyens de cuisson.

Pour évaluer les performances et les résultats attendus d'un système de cuisson sur le terrain [y compris

foyer(s), combustible(s), récipient(s) de cuisson, cuisine, ventilation et utilisateur(s)], l'ISO 19869

s'applique.

Le présent document a été élaboré sur la base des bonnes pratiques dérivées des protocoles d'essai de

foyers existants, de l'expérience acquise dans les centres d'essais de foyers de nombreux pays, et des

normes et méthodologies d'essai dans des secteurs connexes.

Les résultats d'émissions polluantes dans l'air sont exprimés en unités de masse de polluant par

énergie utile fournie, et représentent la masse d'émissions par énergie de cuisson fournie. Les

résultats d'émissions sont également exprimés en unités de masse de polluant en fonction du temps

et représentent le débit massique par unité de temps. Les modes opératoires pour la détermination

des émissions nécessitent un ensemble complexe de mesurages individuels, plutôt qu'une seule valeur

mesurée. Par conséquent, les résultats obtenus dépendent autant du mode opératoire utilisé pour la

réalisation des mesurages que du foyer et de la méthode d'essai proprement dits. Le mode opératoire

utilisé pour réaliser l'ensemble complexe de mesurages individuels est essentiel pour l'obtention des

résultats.

Les résultats liés au rendement énergétique sont exprimés en rendement thermique. Les résultats liés à

la puissance de cuisson sont exprimés en unités de watts.

Les résultats liés à la sécurité et à la durabilité sont exprimés sous la forme d'un système de notation à

points pour permettre à chaque pays et chaque organisme de choisir les niveaux appropriés compte tenu

de leurs priorités. Les méthodes de durabilité sont destinées à évaluer les aspects des conceptions de

foyers qui peuvent influer sur leur durée de vie utile et sur la perception de qualité des consommateurs.

Les méthodes d'essai de durabilité comprennent l'évaluation d’utilisations prolongées, de la trempe,

des impacts externes et internes, de l'adhésion du revêtement, de la corrosion et de la température de

rupture des matériaux.
1) En cours d'élaboration.
© ISO 2018 – Tous droits réservés vii
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NORME INTERNATIONALE ISO 19867-1:2018(F)
Fourneaux et foyers de cuisson propres — Protocoles
d’essai en laboratoire harmonisés —
Partie 1:
Séquence générale d’essais en laboratoire
1 Domaine d'application

Le présent document s'applique aux foyers principalement utilisés pour la cuisson ou le chauffage

d'eau dans des installations domestiques, des petites entreprises et des institutions, généralement avec

une puissance de feu inférieure à 20 kW et des récipients de cuisson d'un volume inférieur à 150 l, à

l'exclusion des foyers essentiellement destinés à être utilisés pour le chauffage des locaux. Dans le cas

de foyers solaires, les dispositions du présent document s'appliquent uniquement à l'évaluation de la

puissance de cuisson, de la sécurité et de la durabilité. Les foyers solaires ne génèrent aucune émission

sur site et leur puissance de cuisson peut être déterminée conformément à l'ASAE S 580.1. Le présent

document ne couvre pas les foyers électriques. Pour l'évaluation de la sécurité des foyers électriques,

[62]
l'IEC 60335-2-6 peut être consultée.

Le présent document spécifie des méthodes de mesurage et d'évaluation en laboratoire pour:

a) les émissions de polluants atmosphériques sous forme de particules et de gaz;
b) le rendement énergétique;
c) la sécurité; et
d) la durabilité des foyers.

Le présent document ne couvre pas l'évaluation du dégagement de gaz dans les huiles de fabrication,

les revêtements, les adhésifs et autres matériaux (l'ISO 10377 et l'ISO 14159 peuvent être consultées à

cet effet). Le présent document ne couvre pas l'évaluation de la sécurité des foyers conçus pour brûler

un liquide et/ou un combustible gazeux, tel que du GPL (gaz de pétrole liquéfié), de l'alcool, de l'huile

végétale, du kérosène, etc. Pour l'évaluation de la sécurité des foyers à gaz, l'ISO 23550 et l'ISO 23551

(toutes les parties) peuvent être consultées. Le présent document ne couvre pas l'évaluation de la

durabilité des batteries rechargeables dans des foyers à ventilation forcée. Le présent document définit

une séquence d'essais normalisée pour établir une comparabilité internationale dans les mesurages des

émissions et du rendement des foyers. Il fournit des lignes directrices pour rendre compte des résultats

obtenus à partir des méthodes de mesurage et d'évaluation en laboratoire. Pour des foyers utilisés

dans des applications soumises à des exigences supplémentaires (par exemple, réglementations locales

en matière de qualité de l'air et de sécurité), des conditions d'essai supplémentaires et des méthodes

d'évaluation particulières peuvent s'appliquer.
2 Références normatives

Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur

contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.

Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les

éventuels amendements).

ASAE S580 1 — Testing and Reporting Solar Cooker Performance, American Society of Agricultural and

Biological Engineers. Disponible à l'adresse https:// www .asabe .org/ media/ 200979/ s580 .1 .pdf

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ISO 19867-1:2018(F)
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp

— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
3.1
tel que brûlé
état d'un combustible sur le point d'être soumis à l'essai dans un foyer (3.19)
3.2
à réception
état d'un combustible tel qu'il est reçu à des fins d'essai dans un foyer (3.19)
3.3
cendre

résidu non combustible obtenu après combustion d'un combustible dans des conditions spécifiées,

généralement exprimée en pourcentage de la masse de matière sèche contenue dans le combustible

Note 1 à l'article: La teneur en cendres peut être déterminée à l'aide d'un four à moufle à une température

de 580 °C à 600 °C.
3.4
foyer à alimentation discontinu

foyer (3.19) dans lequel du combustible est chargé à intervalles peu fréquents au cours de son

fonctionnement
EXEMPLE Les foyers à alime
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.