Энергоэффективность от Siemens

В современном мире слово энергоэффективность стало синонимом современной техники в любой области жизнедеятельности человека. Пройдя эру от ламп накаливания с КПД 5-15%, ламп энергосберегающих (в широком понимании люминесцентных) у которых КПД в пределах 60%, до современных светодиодных светильников с запредельным по всем меркам КПД в районе 90-95%. Стиральных машин, холодильников, кондиционеров и прочей бытовой техники с классом энергосбережения «А++» (обязательная маркировка в странах ЕС на товарах с 2010 года, условный показатель экономии потребления электроэнергии для данного аппарата) К примеру «А++» этот показатель говорит о том, что данный холодильник, или стиральная машинка потребит на порядка 40% меньше электроэнергии чем аналогичный аппарат более нижней категории энергосбережения. В целом все эти цифры относительны и в реальном мире для обычного обывателя имеют чисто индикативные показатели которых хватает для реальной оценки – относительно больше-относительно меньше!

Немного по-другому обстоит дело в промышленности, где времена наработки оборудования исчисляются тыс. часов, а простой (замена, ремонт и ТО) измеряется в часах, иначе убытки могут нести большие финансовые потери предприятия.

Основными движущими механизмами на большинстве предприятий являются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, как самый простой и надежный механизм вращения.

Поскольку время наработки «самых обычных» электродвигателей может составлять до 8тыс часов в год, вопросы энергосбережения выходят на первые позиции. (вопросы ремонтопригодности, сроки ресурса и т.д. в данной статье не рассматриваются, хотя тоже важны) Касательно стандартных асинхронных электродвигателей производимых компанией «Siemens AG» (спец исполнения и т.д.) в данной статье рассматривать не имеет смысла, имеют 4 класса энергоэффективности IE1-IE4. (Согласно нововведениям Кабмина Украины с 07.2021 г. ввоз в страну электродвигателей в энергоэффективностью IE1 будет запрещен) Нами был проведен относительно краткий анализ технических характеристик, ценовой политики и т.д. наиболее распространенных мощностей электродвигателей во всех четырех классах. Нет смысла расписывать весь математический процесс сравнения характеристик, мы свели все в единую таблицу и оформили визуальные графики для более наглядной демонстрации смысловой нагрузки самой статьи. А в конце постараемся сделать краткие выводы, из полученных данных.

Класс ЭЭ	Ток А	Момент М	КПД			Прирост КПД при 100% нагрузки	Рост цены
			100%	75%	50%
4 кВт
IE1	8,50	26,50	83,10	84,30	84,00	0 %	0
IE2	8,20	26,00	86,60	87,30	86,40	3,5 %	29,5 %
IE3	7,90	26,00	88,60	89,20	88,60	5,5 %	44,7 %
IE4	7,80	26,00	91,10	91,60	91,00	8 %	76,0 %
11 кВт
IE1	22,50	72,00	87,60	87,90	86,70	0 %	0
IE2	21,00	71,00	89,80	91,00	90,90	2,2 %	18,9 %
IE3	20,50	71,00	91,40	91,90	91,40	3,8 %	33,7 %
IE4	20,50	71,00	93,30	93,40	92,50	5,7 %	62,0 %
18,5 кВт
IE1	35,00	120,00	89,30	90,20	90,20	0 %	0
IE2	35,00	121,00	91,20	92,00	91,90	1,9 %	16,2 %
IE3	35,00	120,00	92,60	93,10	92,90	3,3 %	28,6 %
IE4	35,00	120,00	94,20	94,70	94,50	4,9 %	55,6 %
45 кВт
IE1	82,00	290,00	91,70	92,10	91,70	0 %	0
IE2	80,00	290,00	93,10	93,80	93,70	1,4 %	11,8 %
IE3	80,00	290,00	94,20	94,90	95,00	2,5 %	20,4 %
IE4	81,00	290,00	95,40	95,70	95,40	3,7 %	38,8 %
75 кВт
IE1	137,00	480,00	92,70	92,90	92,20	0 %	0
IE2	132,00	480,00	94,00	94,20	93,80	1,3 %	8,7 %
IE3	133,00	480,00	95,00	95,30	95,00	2,3 %	16,7 %
IE4	133,00	480,00	96,00	96,10	95,60	3,3 %	35,0 %
132 кВт
IE1	240,00	850,00	93,50	93,70	93,30	0 %	0
IE2	230,00	850,00	94,70	94,90	94,60	1,2 %	9,7 %
IE3	230,00	850,00	95,60	95,90	95,90	2,1 %	16,8 %
IE4	225,00	850,00	96,40	96,60	96,20	2,9 %	31,6 %
200 кВт
IE1	355,00	1290,00	94,00	94,20	94,00	0 %	0
IE2	350,00	1280,00	95,10	95,30	94,70	1,1 %	8,3 %
IE3	340,00	1280,00	96,00	96,30	96,10	2,0 %	15,1 %
IE4	345,00	1280,00	96,70	96,90	96,60	2,7 %	29,8 %

 

 Подводя краткий анализ можно сделать следующие выводы:

- с ростом мощности электродвигателя процент прироста КПД уменьшается от 8-7 % на малых (до десятков кВт) до 2,5-2,7% при мощностях от 200 кВт и выше,

- с ростом класса энергоэффективности растет «момент опрокидывания» для всех мощностей электродвигателей, (в таблице не указан, но анализ был проведен)

- с ростом класса энергоэффективности наблюдается рост как пусковых токов, так и пускового момента практически для всех диапазонов мощностей электродвигателей,

- ну и основным показателем является рост цены электродвигателя в зависимости от мощности, на малых диапазонах порядка единиц кВт (от IE1 к IE4) может составлять до 70 и более процентов, до небольших величин порядка 2 – 3% на мощностях 132 кВт и выше.

В целом изменение класса энергосбережения в большую сторону при проектировании новых производственных предприятий имеет логичный смысл в диапазоне средних и больших мощностей. В диапазоне малых (единицы и ед. десятков кВт) выбор должен быть обоснованным и аргументированным. Возможна простая замена электродвигателя не совсем имеет аргументацию, а вот уже покупка нового в замен вышедшего из строя имеет перспективу.