Nowe wymagania w zakresie sprawności energetycznej dla silników pomp dławnicowych. Europejskie oszczędzanie

Rozporządzenie ustanawia nowe normy sprawności nominalnej, które muszą spełniać silniki elektryczne. Cel obrany przez Komisję Wspólnot Europejskich to dostosowanie standardów europejskich do norm ogólnoświatowych przyjętych przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną (IEC) oraz złagodzenie wpływu cyklu życia silników elektrycznych na środowisko. Skutkiem tego jest zmiana obecnej europejskiej klasyfikacji sprawności silników EFF3 do EFF1, wprowadzonej w Unii Europejskiej normą EN 60034-2:1996 i wprowadzenie, w ślad za normami wprowadzonymi przez IEC, klas sprawności nominalnej IE1 do IE4. Naturalną tego konsekwencją jest przyjęcie tych normalizacji przez wszystkie kraje Unii Europejskiej, w tym Polskę. Takie postępowanie ułatwia międzynarodowy przepływ towarów oraz hamuje niekontrolowane tworzenie przepisów krajowych. Według szacunków Unii Europejskiej ok. 70% całej energii elektrycznej zużywanej przez przemysł pobierane jest przez silniki indukcyjne pracujące w wielu różnych urządzeniach, łącznie z pompami dławnicowymi. Ogólną moc silników indukcyjnych, zainstalowanych w krajach Unii, ocenia się na około 260 GW, a energię pobieraną przez nie w ciągu roku 2005 na 1070 TWh (przewidywany wzrost zużycia energii w 2015 r. do 1250 TWh). Dzięki wprowadzonym przepisom, dotyczącym silników elektrycznych, do roku 2020 Komisja Wspólnot Europejskich spodziewa się zaoszczędzić na całym obszarze Unii, zgodnie z obliczeniami wykonanymi przez samą Komisję, 135 TWh energii elektrycznej oraz 63 miliony ton CO2. Pompy dławnicowe wyposażone w silniki elektryczne są jedną z grup produktów, których dotyczy ta dyrektywa. Pompy te, zgodnie z rozporządzeniem KWE 640/2009, od 16 czerwca 2011 r. dopuszczone będą do obrotu pod warunkiem, iż ich silniki charakteryzują się sprawnością o klasie minimum IE2. Termin „IE” oznacza międzynarodową sprawność (ang. International Efficiency), która określa globalnie stosowane klasy sprawności dla trójfazowych silników klatkowych o zakresie mocy od 0,75 do 375 kW. Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC), a w ślad za nią KWE, wprowadziły nowe normy: PN-EN 60034-30:2009 i IEC TS 60034-31:2009, w których zostały zdefiniowane następujące klasy sprawności silników:
* IE1 = standardowa sprawność, porównywalna do EFF2,
* IE2 = wysoka sprawność, porównywalna do EFF1,
* IE3 = sprawność premium,
* IE4 = sprawność super-premium, wprowadzona normą IEC TS 60034-31 Ed.1.
To najwyższa przyszłościowa klasa sprawności.
Harmonogram zmian
Zmiany wymagań obejmują trzy etapy: * od 16.06.2011 r. wszystkie silniki elektryczne wprowadzane na rynek muszą spełniać wymagania sprawności na poziomie klasy IE2; * od 01.01.2015 r. silniki o mocy znamionowej, w zakresie mocy od 7,5 do 375 kW, muszą spełnić bardziej rygorystyczne wymagania na poziomie sprawności klasy IE3 lub posiadać sprawność IE2 i być wyposażone w bezstopniową regulację prędkości obrotowej; * od 01.01.2017 r. wymagania te będą obowiązywały dla silników o mocy znamionowej od 0,75 do 375 kW. Alternatywnie silniki te mogą cechować się sprawnością na poziomie klasy IE2 pod warunkiem wyposażenia ich w bezstopniową regulację prędkości obrotowej. Powyższy harmonogram zmian dotyczy również silników zainstalowanych w pompach dławnicowych wykorzystywanych w ogrzewnictwie i klimatyzacji, a także w systemach zaopatrzenia w wodę, podnoszenia ciśnienia oraz odprowadzania ścieków. Jeden z producentów pomp dostarcza już od 1 stycznia 2011 r. wyłącznie pompy dławnicowe wyposażone w silniki klasy IE2. Podejście takie oznacza, że wymagania pierwszego etapu dyrektywy ErP zostały spełnione przed czasem, a tym samym unikamy wszelkich kontrowersji wokół daty oficjalnego wejścia nowych wymagań w życie. Wczesne przejście na silniki IE2 przynosi równocześnie dodatkową oszczędność energii i przyczynia się do ochrony klimatu w Unii Europejskiej.
Nowe rozwiązania
Przykładem pomp wyposażonych w silniki klasy IE2 są między innymi energooszczędne pompy elektroniczne typu IL-E, a także ich nowe typy, które zwiększają pole pracy, wprowadzane na rynek w 2011 roku. Pompy te spełniają już wymagania, które będą wprowadzone w roku 2017, co pozwala je już dziś umieszczać nawet w projektach o odroczonym terminie realizacji.
Wszystkie dostępne dotychczas i nowe pompy tego typu, o mocach znamionowych od 5,5 do 22 kW, wyposażone są standardowo między innymi w: silnik w technologii IE2, przetwornicę częstotliwości zintegrowaną z pompą, wyświetlacz ciekłokrystaliczny, specjalne pokrętło, za pomocą którego możemy dokładnie ustawić wszystkie dostępne parametry pracy z poziomu pompy, rodzaje regulacji (∆p-c, ∆p-v, z nastawnikiem PID i n = const.), analogowe wejścia sterujące (0-10 i 2-10 V, 0-20 i 4-20 mA), zintegrowane sterowanie układem dwupompowym, komunikację w podczerwieni z IR-Monitorem, możliwość opcjonalnego zastosowania dodatkowych IF-Modułów do komunikacji: Modbus, BACnet, CAN, PLR, LON, pełne zabezpieczenie silnika, powłokę kataforetyczną KTL (co zapewnia wysoką odporność na korozję), otwory do odprowadzania skroplin kondensacyjnych.
Rewolucja w technice pompowej
Na targach ISH we Frankfurcie zaprezentowano nową dławnicową pompę Inline o innowacyjnej konstrukcji silnika. Jest ona napędzana elektronicznie komutowanym silnikiem z wirnikiem z magnesu trwałego. Energooszczędność silnika opiera się na nowej, wysoko sprawnej koncepcji napędu HED (High Efficiency Drive) i wykracza swymi osiągami ponad wartości graniczne wymagane przez wchodzące niebawem przepisy unijne. Pompa ta uzyskuje wyniki przewyższające pułap nawet najwyższej klasy sprawności IE4 (zgodnie z IEC TS 60034-31 Ed.1). Skutkiem tego jest spełnienie nawet najbardziej surowych wymagań ujętych w nowych normach i rozporządzeniu dotyczącym sprawności energetycznej silników elektrycznych. W zestawieniu z dostępnymi na rynku nieregulowanymi pompami można, zgodnie z danymi producenta, uzyskać do 70% oszczędności energii elektrycznej. W porównaniu do typowo regulowanych pomp elektronicznych potencjał oszczędności wynosi nawet do 40%.
Stanisław Sowa
Fot. z archiwum Wilo
Zobacz artykuł w wersji pdf pdf pdf

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij