Energiatakarékos villamos gépek helyzete és hatásuk a fejlődésre

Átírás

1 Energiatakarékos villamos gépek helyzete és hatásuk a fejlődésre IE1 IE2 IE3 EuP IEC

2 Az EU és a hatékonyság Az EU klíma-és energiapolitikájának alapvető elemei közé tartozik az energiahatékonyság és a megújuló energiák arányának növelése. Ezzel kapcsolatban az Európai Tanács 2007 márciusában elfogadta az úgynevezett 3x20 százalékos célt, azaz az EU-nak 2020-ra -20 százalékkal csökkentenie kell az üvegházhatású gázok kibocsátását, -törekednie kell az energiahatékonyság 20 százalékkal való növelésére, az energiafelhasználásban pedig 20 százalékra kell növelnie a megújuló energiák részarányát. A megtakarítás a legnagyobb energiahordozó!

3 Az EU és a hatékonyság Az irányelvtervezet szerint az Európai Bizottság 2014-ben értékeli majd, hogy milyen haladást sikerült elérni az Európa 2020 stratégia 20 százalékos energiahatékonysági célkitűzésének megvalósításában, és szükség esetén további, kötelező nemzeti energiahatékonysági célokat meghatározó jogalkotási javaslatot terjeszt elő.

4 Az EU és a hatékonyság A fejlődés megy tovább, 2018-ra meghatározzák az IE4 és IE5 követelményeit is, Az alsó teljesítmény tartományokban a ηjavításának vannak fizikai határai, ezért fontos a továbbiakban a komplett hajtásrendszert vizsgálni, Erre jó példák a szivattyúk, szellőzők és kompresszorok. Az intelligensen kezelt hajtásrendszer hatásfokát kb. 30%-al lehetne növelni.

5 Az új IEC hatékonysági rendszer hatálya (IE-code) Az IEC szabványban meghatározott hatékonysági rendszer a kisfeszültségű Háromfázisú kalickás forgórészű indukciós motorokra vonatkozik az alábbi specifikáció szerint: - Névleges feszültség 1000 V-ig - Névleges kimeneti teljesítmény 0.75 kw-tól 375 kw-ig - 2, 4 vagy 6 pólusú - Folyamatos-(S1) vagy Szakaszos üzem (S3), ahol CDF>80% - Direkt táplálással is képes üzemelni - IEC szerinti üzemeltetési feltételeknek eleget tesz (hőmérséklet, telepítési magasság, stb.) Az alábbiak kivételek az osztályozási rendszerből: - Motorok rövid idejű üzemmel (S2) vagy szakaszos üzemmel (S3 <80% tól S10-ig) - Motorok, melyeket kifejezetten átalakító üzemre terveztek (VSD) az IEC szerint - Továbbá olyan speciális kialakítású motorok, melyeknél lehetetlen önmagában vizsgálni a motor hatásfokát (pl.: Keringetőszivattyúk)

6 Az IEC :2008-as szabvány International Electrotechnical Commission A kisfeszültségű háromfázisú motorok hatékonysági osztályait definiáló direktíva. Névleges teljesítmény: kw Régi rendszer: CEMEP és Európai Bizottság közös megegyezése - EFF3 = Motorok alacsony hatékonysággal - EFF2 = Motorok javított hatékonysággal - EFF1 = Motorok nagy hatékonysággal Három hatékonysági osztály: (IE: International Efficiency) - IE1 = Standard hatékonyság - IE2 = Magas hatékonyság - IE3 = Prémium hatékonyság

7 Ütemterv június 16-tól azok a motorok, melyek először jelennek meg a piacon, legalább IE2-s besorolással kell rendelkezzenek január 1: azok a motorok, melyek névleges teljesítménye kw között van már IE3-s vagy ha elektromos fordulatszám-szabályozással vannak ellátva, IE2-s besorolás szükséges január 1: azok a motorok, melyek névleges teljesítménye kw között van már IE3-s vagy ha elektromos fordulatszám-szabályozással vannak ellátva, IE2-s besorolással hozható forgalomba. Az elektromos fordulatszám-szabályozást frekvenciaváltókkal valósítják meg, melyekkel változtatható a fordulatszám, ezáltal a teljesítmény is.

8 A régi és új hatékonysági osztályok összehasonlítása A fő különbség az hatékonysági osztályok (EFF és IE) között a meghatározásukban van. Egy direkt összehasonlításban ugyanannál a motornál az új mérési módszerek szerint kisebb hatékonyság lesz megállapítható. Például egy 11 kw-os négypólusú EFF1 motor 91.0%-os hatásfokkal fizikailag megegyezik egy IE2-s motorral, aminek 89.8% a hatásfoka. Az új IE3-s osztály nem létezett a régi EFF rendszerben

9 Az EU és a hatékonyság 2011 óta Németországban az IE2 motorokkal közel 38 milliárd KWh-t energiát lehetett megspórolni, Ha minden hajtás energiatakarékos lenne, akkor 16 db. 400 MW-os blokkra nem lenne szükség, N.o.-ban ma 35 millió régi AC motor működik és évente csak 3-4%-ot modernizálnak, kb. 25 év alatt cserélődik le a teljesen motorállomány, Az energiatakarékos beruházás 2-3 év alatt térül meg.

10 Az EU és a hatékonyság A 640/2009 -es előírásoknál az idén 2014 január 6- án a kivételeket szűkítették, a rendelet július 27-én lépett életbe: - az eddigi 1000m helyett 4000m, - a környezeti hőmérséklet 40 C helyett 60 C, --15 C helyett -30 C (vízhűtésű motoroknál 0 C), - a hűtőfolyadék hőmérsékletét az 5 C-ról levitték 0 C-ra, -Ezek az előírások vonatkoznak a megkötött szerződésekre is.

11

12 A réz világpiaci árváltozása

13 Statisztika 1 a becsült globális villamos energia felhasználás megoszlása világítás 19% motorok 46% elektronika 10% elektrolizis 3% Készenlét 3% fűtés 19%

14 Statisztika 2

15 Statisztika 3 A motoros hajtások termék típusainak megoszlása a világpiacon AC premium hajtás 37% DC hajtás 3% AC kompakt hajtás 19% AC standard hajtás 41%

16 Statisztika 4 motorok ipari felhasználásának megoszlása ventilátorok 13% egyéb 37% szivattyúk 20% kompresszorok 30%

17 IE1, IE2 és IE3 hatékonysági osztályok

18 Az aszinkron motor hatásfokának változása a terhelés függvényében 94 η ,5kW, 4p 88 3,6 kw, 4p η1 η2 (IE3) /4 2/4 3/4 4/4 P/PN

19 A 4 pólusú IE motorok árának változása a teljesítmény függvényében EURO LS/IE1 LS2/IE2 IFT/IE ,75 1,1 1,5 2, ,5 7, , kw

20 Motorok anyagösszetétele

21 Életciklus-költség elemzés (LCCA)

22