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.
Спасибо!
Ваш комментарий отправлен!