ISO 19867-1:2018
(Main)Clean cookstoves and clean cooking solutions — Harmonized laboratory test protocols — Part 1: Standard test sequence for emissions and performance, safety and durability
Clean cookstoves and clean cooking solutions — Harmonized laboratory test protocols — Part 1: Standard test sequence for emissions and performance, safety and durability
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 — Partie 1: Séquence générale d’essais en laboratoire
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, l'IEC 60335-2-6[62] 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.
General Information
Relations
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 2018
© ISO 2018
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Published in Switzerland
ii © ISO 2018 – All rights reserved
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
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
Annex H (informative) Reporting template .90
Bibliography .103
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
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
1)
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.
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 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
3.13
continuously fed cookstove
cookstove (3.19) in which fuel is constantly or frequently fed during operation
EXAMPLE Continuously fed cookstoves can include, but are not limited to, rocket stoves.
3.14
cooking efficiency
thermal efficiency (3.57) for cookstoves (3.19) used only for cooking
Note 1 to entry: Thermal efficiency (3.57) for space heating (3.56) can differ from cooking efficiency for
cookstoves (3.19).
3.15
cooking power
average rate of energy delivered to the contents of a cooking vessel (3.18) over any chosen period during
the course of a cooking sequence (3.16) or other task
Note 1 to entry: The cooking power is expressed in kilowatts.
3.16
cooking sequence
operation of a cookstove (3.19) that uses the heat energy released during a burn sequence (3.9) for the
preparation of food or the heating of water, with a recorded or prescribed series of power level settings,
durations, and cooking vessel (3.18) utilisations
Note 1 to entry: The cooking sequence (3.16) commences with the placement of the first cooking vessel (3.18) on
the stove and ends when the last cooking vessel is removed.
Note 2 to entry: The entire cooking sequence (3.16) is normally embedded within a burn sequence (3.9), though in
special cases retained heat cookers (3.52) might continue cooking after the fire has been extinguished or while
additional cooking tasks are undertaken.
3.17
cooking time
elapsed time from the time when the food is placed on the cookstove (3.19) to the time that the food is
removed from the cookstove
3.18
cooking vessel
pot or container in which food or water is heated and prepared
3.19
cookstove
appliance primarily employed for the cooking of food, but which may also be employed for space or
water heating, or other purposes
3.20
dilution system
apparatus that mixes a sample stream with air, nitrogen, or other gases of known composition in a
controllable ratio
3.21
dilution tunnel
device in which ambient or cleaned air is mixed with an emission stream in a controlled and measured
volumetric flow rate
3.22
dry basis
basis for describing the composition of a fuel sample as the ratio of the mass of a component to the mass
of a fuel in its dry fuel (3.23) state, expressed in percent
3.23
dry fuel
fuel from which most moisture has been removed according to a drying procedure
3.24
durability
ability of a cookstove (3.19) to continue to be operated for an extended period in a safe (3.53) manner
and with minimal loss of performance
3.25
elemental carbon
particulate carbonaceous material emitted during combustion that demonstrates a refractory nature
according to a defined thermal-optical protocol
3.26
emission factor
ratio of the mass of a pollutant emitted to a defined measure that quantifies the activity emitting the
pollutant
EXAMPLE Potential defined measures for emission factors include the useful energy delivered (3.59), mass of
the fuel consumed (3.31), the dry mass of the fuel consumed, or the energy of the fuel consumed.
3.27
emission rate
mass of an air pollutant emitted per unit time, reported in units such as mg/h or g/s.
3.28
field
locations where cooking is normally performed in real-world situations, such as homes and target
communities
3.29
field testing
observation or measurement of any part or parts of a cookstove (3.19) system conducted under various
actual use conditions, instead of under controlled conditions in a laboratory (3.40)
3.30
firepower
over a specified period in the burn sequence (3.9), rate of energy release from the combustion of the fuel
assuming complete combustion
Note 1 to entry: The firepower is expressed in kilowatts.
3.31
fuel consumed
mass (kg) of unburned fuel fed (3.33) minus mass of residual fuel (3.51), if applicable, during a defined
burn sequence (3.9)
Note 1 to entry: For applicability of residual fuel (3.51), see details in testing protocol.
3.32
fuel energy used
product of the heating value (3.37) of the raw fuel (3.50) and its mass as fired, less the product of the
heating value of the residual fuel (3.51), if applicable, and its mass
Note 1 to entry: For applicability of residual fuel (3.51), see details in testing protocol.
3.33
fuel fed
fuel supplied to a cookstove (3.19) during the course of the burn sequence (3.9)
4 © ISO 2018 – All rights reserved
3.34
fugitive emissions
emissions that escape from a cookstove (3.19) into the surrounding space of the cooking environment,
as opposed to emissions that are removed directly from the stove via a chimney
3.35
gravimetric method
quantification of a sample of particulate matter (3.46) through the direct measurement of mass
3.36
griddle cookstove
plancha cookstove
cookstove (3.19) with which the majority of cooking occurs by placing the food directly on a heated
surface, usually a metal or ceramic plate
Note 1 to entry: Regional terms for a griddle cookstove include plancha, comal and mittad.
3.37
heating value
energy per unit mass released in the complete combustion of a sample of fuel, as determined by
combustion in a suitable calorimeter
Note 1 to entry: The state of the fuel is specified [as received (3.2), as fired (3.1), or dry fuel (3.23)].
Note 2 to entry: The heating value is specified as either higher heating value (3.38) or lower heating value (see 3.42).
Note 3 to entry: The heating value is expressed in MJ/kg.
3.38
higher heating value
measured value of the energy of combustion of a fuel burned in oxygen in a bomb calorimeter under
such conditions that all the water of the reaction products is in the form of liquid water
Note 1 to entry: See Reference [36].
Note 2 to entry: The heating value is expressed in MJ/kg.
3.39
ignition
initiation of a period of a self-sustained combustion reaction
3.40
laboratory
facility that provides controlled conditions for conducting research and evaluating performance
3.41
laboratory testing
measurement of product performance quantified under controlled and documented conditions, where
performance can be replicated by duplicating those conditions
3.42
lower heating value at constant pressure
absolute value of the specific heat (enthalpy) of combustion per unit mass (MJ/kg) of the fuel burned in
oxygen at constant pressure under such conditions that all the water of the reaction products remains
as water vapour (at 0,1 MPa), the other products being as for the higher heating value (3.38), all at the
reference temperature
Note 1 to entry: See Reference [43].
3.43
maximum cooking power
highest cooking power (3.15) for which a cookstove (3.19) is designed
Note 1 to entry: The maximum cooking power is expressed in kW.
3.44
minimum cooking power
lowest cooking power (3.15) for which a cookstove (3.19) is designed
Note 1 to entry: The minimum cooking power is expressed in kW.
3.45
organic carbon
carbonaceous material emitted during combustion in which the carbon is chemically bonded to
hydrogen and possibly also oxygen, nitrogen, sulphur, or other elements
3.46
particulate matter
solid and liquid matter of a sufficiently small size to be suspended in gas
3.47
pot skirt
device that encircles a cooking vessel (3.18) for the purpose of increasing heat transfer to the cooking vessel
Note 1 to entry: A pot skirt can be a design feature or addition to the cookstove (3.19), or an integral part of a
specialized cooking vessel (3.18).
3.48
PM
2,5
fine particulate matter (3.46) such that the aerodynamic diameter of the particles is less than or equal
to 2,5 µm
3.49
procedures
systematic methods specified for accomplishing certain tasks related to the testing or assessment of
cookstoves (3.19)
3.50
raw fuel
mass of unburned fuel supplied to a cookstove (3.19) during the course of a burn sequence (3.9)
3.51
residual fuel
material [typically char (3.10)] that has a usable energy content that remains after a burn sequence (3.9)
is completed
3.52
retained heat cooker
insulated container that can accommodate one or more cooking vessels (3.18) that have been heated on
a cookstove (3.19)
3.53
safe
capacity to be used at an acceptable level of risk of harm
3.54
safety
ability of a cookstove (3.19) to be operated at an acceptable level of risk of harm
6 © ISO 2018 – All rights reserved
3.55
solar cookstove
device that delivers useful cooking heat from energy received from the sun
3.56
space heating
delivery of useful heat from a heat source into a household or other indoor space
3.57
thermal efficiency
ratio of useful energy delivered (3.59) to fuel energy used (3.32)
3.58
traditional cookstove
type of cookstove (3.19) or three-stone open fire that has been in long existence in a region and has been
established from generation to generation
3.59
useful energy delivered
energy transferred to the contents of a cooking vessel (3.18), including sensible heat energy that raises
the temperature of the contents of the cooking vessel and the latent heat of evaporation of water from
the cooking vessel
Note 1 to entry: For cookstoves (3.19) that are used for both cooking and space heating (3.56), useful energy
delivered may also include heat delivered to a living space.
3.60
water heater
appliance designed to transfer heat into one or more water containers
3.61
wet basis
basis for describing the composition of a fuel sample as the ratio of the mass of a component to the mass
of a fuel in its as received (3.2) state, expressed in percent
4 Symbols and abbreviated terms
ASTM American Society for Testing and Materials
BC black carbon
C carbon
CI confidence interval
CO carbon monoxide
CO carbon dioxide
D diameter
dscm dry standard cubic metre
EC elemental carbon
EF emission factor
EPA U.S. Environmental Protection Agency
H hydrogen
HAP household air pollution
IER integrated exposure-response function
LPG liquefied petroleum gas
LPM litres per minute
N nitrogen
OC organic carbon
P pressure
PM particulate matter with an aerodynamic diameter ≤ 2,5µm
2,5
PTFE polytetrafluoroethylene
Re Reynolds number
RTD resistance temperature detector
SF sulphur hexafluoride
STP standard temperature and pressure
WHO World Health Organization
~ approximately
Δ change
5 Laboratory-based measurements of emissions and performance
5.1 General
In this clause, measurements and metrics for emissions and for performance are specified. Required
and optional measurements are specified for the standard test sequence (see Clause 6).
Cookstoves that do not use combustion (e.g., solar cookstoves) shall be tested for cooking power using
appropriate methods, such as ASAE S580.1, and zero on-site emissions shall be reported.
For the testing of built in place (fixed type) cook stoves, tests shall be carried out on representative
models built on site in the testing laboratory.
Further information on laboratory-based measurement of emissions and performance is provided in
Annex A.
5.2 Testing conditions
Environmental conditions (temperature, pressure, relative humidity, air current velocity, and
background pollutant concentrations) shall be noted and recorded immediately before and immediately
after each test, and results shall include correction for background concentrations, as needed.
Testing conditions for cookstoves that use fuel combustion shall be as follows:
a) environmental temperature comprised between 5 °C to 40 °C;
b) air current velocity <1,0 m/s;
8 © ISO 2018 – All rights reserved
c) cookstove shall be placed to avoid interference or cross-contamination between the cookstove and
any other source of emissions or heat production.
Testing conditions for solar cookstoves shall be as specified in ASAE S580.1, except for a deviation for
average wind velocity ≤1,5 m/s.
Real-time instruments shall be stored and used in an environment as required by the instrument
manufacturers.
If emissions samples are collected in an environment with the potential for liquid condensation (exhaust
temperature > saturation temperature), then samples shall be dried prior to reaching any dry-based
analyser.
5.3 Measurements
5.3.1 Required measurements for standard test sequence
For Clause 6, measurements shall include for each test phase:
a) mass of fuel fed;
b) mass of char remaining at the end of the test phase, if present;
c) moisture content of fuel, as fired, on a wet basis, if applicable;
d) energy content of fuel, as fired (lower heating value);
e) energy content of char remaining at the end of the test phase (lower heating value), if present;
f) mass of water in cooking vessel(s) at the beginning and end of the test phase;
g) temperature of water in cooking vessel(s); for tests of thermal efficiency only (without emissions),
temperature and time shall be recorded at least every 1 min; for tests of emissions, time during the
test phase, as well as all temperatures and emissions measurements, shall be recorded by a data
acquisition system at least every 10 s;
h) mass of emissions of PM by the gravimetric (filter) method;
2,5
i) mass of emissions of CO (according to performance-based specifications in 5.3.7);
j) mass of emissions of CO (according to performance-based specifications in 5.3.7);
k) useful energy delivered (5.4.2).
5.3.2 Required metrics for standard test sequence
For Clause 6, metrics reported separately for each test phase shall include:
a) thermal efficiency with no energy credit for remaining char, if present;
b) thermal efficiency with energy credit for remaining char, if present;
c) char energy productivity, if char is present;
d) char mass productivity, if char is present;
e) cooking power;
f) fuel-burning rate;
g) mass of PM per useful energy delivered;
2,5
h) mass of PM per time;
2,5
i) mass of CO per useful energy delivered;
j) mass of CO per time;
k) mass of CO per useful energy delivered;
l) mass of CO per time.
For solid-fuel stoves that produce char, thermal efficiency shall be reported both without energy credit
(5.4.4) and with energy credit (5.4.5) for remaining char.
5.3.3 Continuous emission data
For Clause 6, continuous emission data for CO and CO shall be recorded at least every 10 s and shall be
reported along with results as specified in Clause 9, Reporting test results.
5.3.4 Optional measurements
For Clause 6, optional measurements may include for each test phase:
a) mass of emissions of BC by the real-time light absorption (aethalometer) method;
b) mass of emissions of BC by the transmi
...
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 2018
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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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Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2018 – Tous droits réservés
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
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
iv © ISO 2018 – Tous droits réservés
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
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
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
1)
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.
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
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 alimentation discontinus peuvent inclure, sans toutefois s'y limiter, les foyers à tirage
ascendant et allumage par le haut.
3.5
biocombustibles
matériaux d'origine biologique utilisés comme combustibles
EXEMPLE Les biocombustibles peuvent inclure, sans toutefois s'y limiter, le bois, les sous-produits agricoles,
le fumier, le biogaz et les lignocelluloses traitées (par exemple, le charbon, les briquettes et les granulés).
3.6
carbone noir
classe d'aérosols carbonés à haut pouvoir d'absorption de la lumière, généralement composés en grande
partie de carbone élémentaire (3.25)
3.7
foyer construit sur place
foyer (3.19) dont l'essentiel de l'assemblage et/ou de la construction intervient à l'emplacement où il est
destiné à être utilisé
3.8
vitesse de combustion
vitesse à laquelle le combustible d'essai se consume dans un foyer (3.19), en grammes [base sèche (3.22)]
par minute
3.9
séquence de combustion
combustion d'un combustible dans un foyer (3.19), de l'allumage (3.39) jusqu'à un point final défini dans
un protocole spécifique
2 © ISO 2018 – Tous droits réservés
3.10
résidu charbonneux
résidu carboné résultant d'une pyrolyse ou d'une combustion incomplète de biocombustibles (3.5) solides
3.11
rendement énergétique du résidu charbonneux
rapport entre l'énergie du résidu charbonneux (3.10) produit et l'énergie du combustible alimenté (3.33),
tel que brûlé (3.1)
3.12
productivité massique du résidu charbonneux
rapport entre la masse du résidu charbonneux (3.10) produit et la masse du combustible alimenté (3.33)
3.13
foyer à alimentation continue
foyer (3.19) constamment ou fréquemment alimenté en combustible pendant son fonctionnement
EXEMPLE Les foyers à alimentation continue peuvent inclure, sans toutefois s'y limiter, les foyers rocket.
3.14
rendement de cuisson
rendement thermique (3.57) des foyers (3.19) utilisés uniquement pour la cuisson
Note 1 à l'article: Le rendement thermique (3.57) pour le chauffage des locaux (3.56) peut être différent du
rendement de cuisson des foyers (3.19).
3.15
puissance de cuisson
puissance moyenne fournie au contenu d'un récipient de cuisson (3.18) au cours d'une période donnée
pendant le déroulement d'une séquence de cuisson (3.16) ou d'une autre tâche
Note 1 à l'article: La puissance de cuisson est exprimée en kilowatts.
3.16
séquence de cuisson
fonctionnement d'un foyer (3.19) qui utilise l'énergie calorifique libérée au cours d'une séquence de
combustion (3.9) pour la préparation d'aliments ou le chauffage d'eau, avec une série enregistrée ou
spécifiée de réglages de niveau de puissance, de durées et d'utilisations du récipient de cuisson (3.18)
Note 1 à l'article: La séquence de cuisson (3.16) débute lorsque le premier récipient de cuisson (3.18) est placé sur le
foyer et se termine au moment du retrait du dernier récipient de cuisson.
Note 2 à l'article: L'intégralité de la séquence de cuisson (3.16) est normalement intégrée dans une séquence
de combustion (3.9), bien que dans certains cas des foyers de caisson conservateurs de chaleur (3.52) puissent
poursuivre la cuisson après l'extinction du feu ou lorsque d'autres tâches de cuisson sont entreprises.
3.17
temps de cuisson
temps écoulé entre le moment où les aliments sont placés dans le foyer (3.19) et le moment où les
aliments sont retirés du foyer
3.18
récipient de cuisson
pot ou contenant dans lequel les aliments ou l'eau sont chauffés et préparés
3.19
foyer
appareil principalement employé pour la cuisson des aliments, mais qui peut également être utilisé
pour le chauffage des locaux ou de l'eau, ou à d'autres fins
3.20
dispositif de dilution
appareillage qui mélange un échantillon de flux avec de l'air, de l'azote ou d'autres gaz d'une composition
connue en un rapport contrôlable
3.21
tunnel de dilution
dispositif dans lequel de l'air ambiant ou propre est mélangé avec un flux d'émissions à un débit
volumique contrôlé et mesuré
3.22
base sèche
base pour la description de la composition d'un échantillon de combustible, exprimée sous la forme
d'un rapport entre la masse d'un composant et la masse d'un combustible à son état de combustible sec
(3.23), exprimé en pourcentage
3.23
combustible sec
combustible dont l'essentiel de l'humidité a été retiré conformément à un mode opératoire de séchage
3.24
durabilité
aptitude d'un foyer (3.19) à continuer de fonctionner pendant une période prolongée de manière sûre
(3.53) et avec une perte de performances minimale
3.25
carbone élémentaire
matière carbonée à l'état de particule, émise pendant la combustion, qui présente une nature réfractaire
selon un protocole thermo-optique défini
3.26
facteur d'émission
rapport entre la masse d'un polluant émis et une mesure définie quantifiant l'activité qui libère le
polluant
EXEMPLE L'énergie utile fournie (3.59), la masse du combustible consommé (3.31), la masse sèche du
combustible consommé ou l'énergie du combustible consommé sont des exemples de mesures potentielles définies
pour les facteurs d'émission.
3.27
taux d'émission
masse d'un polluant atmosphérique émis par unité de temps, rapportée en unités telles que mg/h ou g/s
3.28
terrain
lieux où se déroule normalement la cuisson en situations du monde réel, tels que des résidences et des
communautés visées
3.29
essais sur le terrain
observation ou mesurage de toute(s) partie(s) d'un système de foyer (3.19) réalisé(e) dans diverses
conditions d'utilisation réelles, et non dans des conditions contrôlées de laboratoire (3.40)
3.30
puissance de feu
taux de libération de l'énergie produite par la combustion du combustible, en prenant pour hypothèse
une combustion complète, pendant une durée spécifiée au cours de la séquence de combustion (3.9)
Note 1 à l'article: La puissance de feu est exprimée en kilowatts.
4 © ISO 2018 – Tous droits réservés
3.31
combustible consommé
masse (en kg) de combustible d'apport (3.33) non brûlé, moins la masse de combustible résiduel (3.51), le
cas échéant, au cours d'une séquence de combustion (3.9)
Note 1 à l'article: Pour l'applicabilité du combustible résiduel (3.51), voir les détails du protocole d'essai.
3.32
énergie combustible utilisée
produit du pouvoir calorifique (3.37) du combustible brut (3.50) et de sa masse tel que brûlé, moins le
produit du pouvoir calorifique du combustible résiduel (3.51), le cas échéant, et de sa masse
Note 1 à l'article: Pour l'applicabilité du combustible résiduel (3.51), voir les détails du protocole d'essai.
3.33
combustible d'apport
combustible qui alimente un foyer (3.19) au cours de la séquence de combustion (3.9)
3.34
émissions fugitives
émissions qui s'échappent d'un foyer (3.19) jusque dans l'espace adjacent de l'environnement de cuisson,
par opposition aux émissions qui sont évacuées directement du foyer par une cheminée
3.35
méthode gravimétrique
quantification d'un échantillon de matières particulaires (3.46) par le mesurage direct de sa masse
3.36
foyer à plaque chauffante
plancha
foyer (3.19) où l'essentiel de la cuisson se produit en plaçant directement les aliments sur une surface
chauffée, généralement une plaque en métal ou en céramique
Note 1 à l'article: Les termes plancha, comal et mittad sont d'autres termes régionaux employés pour désigner un
foyer à plaque chauffante.
3.37
pouvoir calorifique
énergie par unité de masse libérée au cours de la combustion complète d'un échantillon de combustible,
telle que déterminée par une combustion dans un calorimètre approprié
Note 1 à l'article: L'état du combustible est spécifié [à réception (3.2), tel que brûlé (3.1) ou à l'état de combustible
sec (3.23)].
Note 2 à l'article: Le pouvoir calorifique est exprimé soit en pouvoir calorifique supérieur (3.38) soit en pouvoir
calorifique inférieur (voir 3.42).
Note 3 à l'article: Le pouvoir calorifique est exprimé en MJ/kg.
3.38
pouvoir calorifique supérieur
valeur mesurée de l'énergie de combustion pour un combustible brûlé en présence d'oxygène dans une
bombe calorimétrique dans des conditions telles que toute l'eau des produits de réaction est sous forme
d'eau liquide
Note 1 à l'article: Voir Référence [36].
Note 2 à l'article: Le pouvoir calorifique est exprimé en MJ/kg.
3.39
allumage
déclenchement d'une période de réaction de combustion auto-entretenue
3.40
laboratoire
installation qui fournit des conditions contrôlées pour mener des recherches et évaluer des
performances
3.41
essais en laboratoire
mesurage des performances d'un produit, quantifiées dans des conditions contrôlées et documentées,
où les performances peuvent être répliquées en reproduisant ces conditions
3.42
pouvoir calorifique inférieur à pression constante
valeur absolue de la chaleur spécifique (enthalpie) de combustion par unité de masse (MJ/kg) d'un
combustible brûlé dans l'oxygène à pression constante dans des conditions telles que toute l'eau des
produits de réaction reste sous forme de vapeur d'eau (à 0,1 MPa), les autres produits étant, comme
pour le pouvoir calorifique supérieur (3.38), à la température de référence
Note 1 à l'article: Voir Référence [43].
3.43
puissance de cuisson maximale
puissance de cuisson (3.15) la plus élevée pour laquelle un foyer (3.19) est conçu
Note 1 à l'article: La puissance de cuisson maximale est exprimée en kW.
3.44
puissance de cuisson minimale
puissance de cuisson (3.15) la plus faible pour laquelle un foyer (3.19) est conçu
Note 1 à l'article: La puissance de cuisson minimale est exprimée en kW.
3.45
carbone organique
matière carbonée émise pendant la combustion, dans laquelle le carbone est lié chimiquement à
l'hydrogène et éventuellement à l'oxygène, à l'azote, au souffre ou à d'autres éléments
3.46
matières particulaires
matières solides et liquides d'une granulométrie suffisamment faible pour être en suspension dans du gaz
3.47
jupe de cuisson
dispositif qui encercle un récipient de cuisson (3.18) afin d'augmenter le transfert thermique vers le
récipient de cuisson
Note 1 à l'article: Une jupe de cuisson peut être une caractéristique de conception ou un complément du foyer
(3.19), ou faire partie intégrante d'un récipient de cuisson (3.18) spécialisé.
3.48
PM
2,5
fines matières particulaires (3.46) où le diamètre aérodynamique des particules est inférieur ou égal
à 2,5 µm
3.49
modes opératoires
méthodes systématiques spécifiées pour accomplir certaines tâches associées aux essais ou à
l'évaluation de foyers (3.19)
3.50
combustible brut
masse de combustible non brûlé qui alimente un foyer (3.19) au cours d'une séquence de combustion
(3.9)
6 © ISO 2018 – Tous droits réservés
3.51
combustible résiduel
matériau [généralement un résidu charbonneux (3.10)] qui conserve une teneur en énergie utile au
terme d'une séquence de combustion (3.9)
3.52
foyer de caisson conservateur de chaleur
contenant isolé pouvant accueillir un ou plusieurs récipients de cuisson (3.18) qui ont été chauffés sur un
foyer (3.19)
3.53
sûr
qui est capable d'être utilisé à un niveau acceptable de risque de blessure
3.54
sûreté
capacité d'un foyer (3.19) de fonctionner à un niveau acceptable de risque de blessure
3.55
foyer solaire
dispositif qui utilise l'énergie reçue du soleil pour produire une chaleur de cuisson utile
3.56
chauffage des locaux
diffusion d'une chaleur utile provenant d'une source de chaleur dans une installation domestique ou un
autre espace intérieur
3.57
rendement thermique
rapport entre l'énergie utile fournie (3.59) et l'énergie combustible utilisée (3.32)
3.58
foyer traditionnel
type de foyer (3.19) ou foyer ouvert à trois pierres existant depuis longtemps dans une région et
transmis de génération en génération
3.59
énergie utile fournie
énergie transférée au contenu d'un récipient de cuisson (3.18), comprenant l'énergie calorifique sensible
qui augmente la température du contenu du récipient de cuisson et la chaleur latente de l'évaporation
d'eau provenant du récipient de cuisson
Note 1 à l'article: Pour des foyers (3.19) utilisés à la fois pour la cuisson et pour le chauffage des locaux (3.56),
l'énergie utile fournie peut également comprendre la chaleur diffusée dans un espace de vie.
3.60
chauffe-eau
appareil conçu pour transférer la chaleur vers un ou plusieurs conteneurs d'eau
3.61
base humide
base pour la description de la composition d'un échantillon de combustible, exprimée sous la forme
d'un rapport entre la masse d'un composant et la masse d'un combustible à son état de réception (3.2),
exprimé en pourcentage
4 Symboles et termes abrégés
ASTM American Society for Testing and Materials
BC carbone noir (black carbon)
C carbone
CI intervalle de confiance (confidence interval)
CO monoxyde de carbone
CO dioxyde de carbone
D diamètre
dscm mètre cube standard à sec (dry standard cubic metre)
EC carbone élémentaire (elemental carbon)
EF facteur d'émission (emission factor)
EPA U.S. Environmental Protection Agency
H hydrogène
HAP pollution de l'air domestique (household air pollution)
IER fonction intégrée exposition-réponse
GPL gaz de pétrole liquéfié
LPM litres par minute
N azote
OC carbone organique (organic carbon)
P pression
PM matières particulaires dont le diamètre aérodynamique est ≤ 2,5 µm
2,5
PTFE polytétrafluoroéthylène
Re nombre de Reynolds
RTD capteur de température à résistance (resistance temperature detector)
SF hexafluorure de soufre
STP conditions de température et de pression normalisées (standard temperature and pressure)
OMS Organisation mondiale de la santé
~ approximativement
Δ variation
8 © ISO 2018 – Tous droits réservés
5 Mesurages en laboratoire des émissions et des performances
5.1 Généralités
Le présent article spécifie des mesurages et des indicateurs pour les émissions et les performances. Des
mesurages obligatoires et facultatifs sont donnés pour la séquence d'essai normalisée (voir Article 6).
Les foyers qui n'utilisent pas la combustion (par exemple, les foyers solaires) doivent être soumis à un
essai de puissance de cuisson à l'aide de méthodes appropriées, telles que l'ASAE S580.1, et l'absence
d'émissions sur site doit être consignée dans un rapport.
Pour les essais de foyers construits sur place (de type fixe), les essais doivent être réalisés sur des
modèles représentatifs construits sur site dans le laboratoire d'essai.
L'Annexe A donne des informations supplémentaires concernant le mesurage en laboratoire des
émissions et des performanc
...
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