Silniki elektryczne Dynamic Polska – porównanie IE3 do IE4

Postępująca globalizacja światowej gospodarki oraz zmiany klimatyczne związane z rozwojem przemysłu spowodowały, że racjonalne wykorzystywanie naturalnych zasobów energetycznych, zapewnianie bezpieczeństwa energetycznego oraz optymalna produkcja i wykorzystanie energii elektrycznej urosły do rangi najważniejszych problemów polityczno-gospodarczych współczesnego świata. Największym konsumentem energii elektrycznej w skali światowej są silniki elektryczne, głównie silniki indukcyjne klatkowe niskiego napięcia. Zużywają one średnio około 60% światowej produkcji energii i dlatego nawet kilkuprocentowe oszczędności odniesione do tak dużej ilości mogą dać znaczne postępy w ochronie środowiska. Te kilkuprocentowe oszczędności można uzyskać stosując silniki o wyższych wartościach sprawności.



Wprowadzona więc w 2008 r. klasyfikacja sprawności zdefiniowana w międzynarodowej normie IEC 60034-30-1 wraz z wymogami prawnymi dotyczącymi efektywności energetycznej podaje dla silników jednofazowych i trójfazowych cztery klasy sprawności (IE = Międzynarodowa Sprawność):

• IE1: Standardowa Sprawność,
• IE2: Wysoka Sprawność,
• IE3: Sprawność Premium,
• IE4: Sprawność Super Premium.

Sprawność silnika elektrycznego definiuje się jako stosunek mocy użytecznej – mocy mechanicznej na wale silnika – do mocy pobieranej.

Aby spełnić wymagania normy IEC 60034-30-1 w zakresie efektywności energetycznej, producenci silników dostosowali swoje koncepcje i projekty silników. Stosuje się między innymi stojany o większej masie miedzi, rdzenie żelazne o cieńszych blachach z wyższą zawartością krzemu, zoptymalizowano szczeliny powietrzne, stosuje się więcej materiału przewodzącego na wirniku oraz ulepsza układy chłodzenia. W wyniku tych zmian silniki IE3 i IE4 mają wyższą indukcyjność i mniejsze straty w miedzi, więc prądy rozruchowe są wyższe niż w standardowych silnikach IE1 i IE2, o czym też warto pamiętać.

Rozważmy w tym celu następujący przykład. Do napędu wentylatora zastosowaliśmy silnik standardowy 75 kW (FCMP 280 S 2/PHE) o sprawności IE3 oraz energooszczędny o sprawności IE4 75 kW (FCMP 280 S 4/SPE). Sprawności tych silników wyznaczone zostały tą samą metodą i wynoszą one odpowiednio 94,7% i 96,0%. Zakładamy ponadto, że silniki będą pracowały przez 8 lat średnio 16 godzin dziennie. Obliczmy zatem ile zaoszczędzimy:

• Energia (E3) pobrana przez silnik standardowy w czasie całego okresu eksploatacji wyniesie: E1= 75 kW: 0,947 × 16 h × 365 dni × 8 lat = 3 700 105 kWh
• Energia (E4) pobrana przez silnik energooszczędny w czasie całego okresu eksploatacji wyniesie: E2 = 75 kW: 0,96 × 16 h × 365 dni × 8 lat = 3 650 000 kWh
• Zatem efekt oszczędnościowy wyniesie: 3 700 105 kWh – 3 650 000 kWh = 50 150 kWh

Zakładając średnią cenę energii elektrycznej w Polsce 0,66 PLN / kWh, otrzymujemy zysk z oszczędności w wysokości 50 150 kWh × 0,55 PLN / kWh = 33 099 PLN. Warto zauważyć, że zysk ten przewyższa cenę nowego silnika. Wymiana silnika standardowego na energooszczędny jest również bardzo dobrym przedsięwzięciem biznesowym o znakomitej rentowności, dodatkowo przyczyniającym się do ochrony środowiska naturalnego.

W odpowiedzi na potrzeby oszczędności energetycznych od lipca 2021 r. minimalne wymagania dotyczące sprawności silnika to klasa IE3, a od lipca 2023 r. minimalne wymagania dla silników w zakresie 75 – 200 kW to IE4. Jest to konsekwencja wcześniejszych już dyrektyw realizowanych przez wspólną politykę UE już od 2011 roku, co odzwierciedla powyższy rysunek.



Contra Sp. z o.o.
ul. Poznańska 168
87-100 Toruń
tel./fax +56 664 49 44
www.dynamic-polska.pl
www.silniki-24.pl