Od redakcji 8/2021

Szczegóły

Nadrzędna kategoria: Pomocnicze

Opublikowano: wtorek, 31, sierpień 2021 08:40

Szanowni Państwo,

Postępujące zmiany klimatyczne to palący problem, który skłania przedsiębiorców, polityków, naukowców i inżynierów na całym świecie do podejmowania działań w zakresie wdrażania mechanizmów służących energooszczędności. Oszczędność energii wpływa na efektywność energetyczną, którą określa się jako stosunek uzyskanych wyników, usług, towarów lub energii do wkładu energii, czyli jest to zależność między energią uzyskaną a doprowadzoną.

Zapotrzebowanie na energię elektryczną wzrasta szybciej niż na jakikolwiek inny rodzaj energii – w latach 2016–2040 wzrost ten jest szacowany na 61%! Wraz z tym rośnie emisja CO₂, dlatego globalna transformacja gospodarki i przemysłu powinna zmierzać w kierunku zwiększania efektywności i obniżania emisji CO₂. Największy wpływ na środowisko mają decyzje podejmowane na etapie projektowania produktów zużywających energię elektryczną. Komisja Europejska zawarła liczne wymagania w normach i rozporządzeniach dotyczące efektywności energetycznej. Wymogi dotyczące tzw. ekoprojektu dla produktów wykorzystujących energię określają dyrektywy 2005/32/WE i 2009/125/WE. Z kolei rozporządzenie 640/2009 zawiera wymagania odnoszące się do silników elektrycznych. W 2019 r. przyjęto rozporządzenie 2019/1781 ustanawiające wymogi dotyczące ekoprojektu dla silników elektrycznych, które od 1 lipca 2021 r. zastąpiło wcześniejsze (nowe przepisy wchodzą w życie w dwóch etapach: od 1 lipca 2021 r. i od 1 lipca 2023 r.). Po raz pierwszy zapisano w nich wymogi dla układów bezstopniowej regulacji napędów.

Zainteresowanie silnikami ze strony europejskich władz legislacyjnych nie jest bezzasadne. Okazuje się, że 40% produkowanej na świecie energii elektrycznej zasila przemysł, a 2/3 (ok. 28%) z tego zużywają silniki elektryczne. W Unii Europejskiej systemy napędzane silnikami elektrycznymi zużywają ok. połowy produkowanej w niej energii elektrycznej. Szacuje się, że w 2015 r. silniki elektryczne przekształciły 1425 TWh energii elektrycznej w energię mechaniczną i ciepło, co odpowiada emisji 560 Mt ekwiwalentu CO₂, a w 2020 r. – 1470 TWh. Do 2030 r. wartość ta wzrośnie do ok. 1500 TWh.

We wszystkich gałęziach przemysłu ok. 90% silników elektrycznych stanowią silniki prądu przemiennego jedno- i trójfazowe. Wiele z tych silników charakteryzuje się bardzo niską sprawnością, wiele pracuje nieekonomicznie, ze znamionową prędkością bez względu na zapotrzebowanie, a redukując prędkość silników elektrycznych można znacznie obniżyć ilość zużywanej przez nie energii. Z tego względu europejskie regulacje efektywności energetycznej EU MEPS (European Minimum Energy Performance Standard) ustanawiają minimalne poziomy sprawności silników elektrycznych wprowadzanych na rynek europejski. Techniczne podwaliny dla systemu klasyfikacji w zakresie efektywności energetycznej trójfazowych asynchronicznych silników niskiego napięcia dają normy IEC 60034-30:2008 i IEC 60034-30-1:2014.

Pracy silników elektrycznych nie można kontrolować bez odpowiednich elementów sterujących. Dzięki nim można wykorzystać potencjał oszczędności energii, który daje technika napędowa. Układy bezstopniowej regulacji obrotów wprowadza się w dużych ilościach do obrotu na rynku unijnym. Pomagają one regulować prędkość i zwiększają efektywność energetyczną układów silnikowych, przy czym ich zużycie energii w fazie użytkowania stanowi najbardziej znaczący aspekt środowiskowy ze wszystkich faz cyklu życia produktu.

Więcej informacji na temat sprawności silników, sterowaniu i diagnozowaniu ich w kontekście efektywności energetycznej zawiera sierpniowy numer „Elektroinstalatora”.

Miłej lektury

Tomasz Charążka – redaktor naczelny