Εξελίξεις στην Οδηγία Οικολογικού Σχεδιασμού - Power Drive Systems

Η οδηγία για τον οικολογικό σχεδιασμό (γνωστή και ως οδηγία ErP) τέθηκε σε ισχύ το 2011 και εισήγαγε ελάχιστες απαιτήσεις για την απόδοση των κινητήρων εναλλασσόμενου ρεύματος και των αντλιών νερού.

Τα τελευταία χρόνια, αυτές οι απαιτήσεις έχουν σταδιακά ενταθεί. Οι κινητήρες ταξινομούνται με βάση τον τρόπο λειτουργίας τους.

Οι κινητήρες σταθερής ταχύτητας ταξινομούνται σύμφωνα με τη τεχνική προδιαγραφή IEC 60034-30-1 και το ελάχιστο αποδεκτό επίπεδο απόδοσης είναι IE3 από τον Ιανουάριο του 2017 για ονομαστική ισχύ 0,75 έως 375 kW για τριφασικούς κινητήρες, σύμφωνα με την Οδηγία 2009/125/ΕΚ. Οι κινητήρες μεταβλητής ταχύτητας (δεν καλύπτονται από το IEC 60034-30-1), οι οποίοι δεν είναι σχεδιασμένοι να λειτουργούν με απευθείας εκκίνηση (Direct On Line – DOL), ταξινομούνται σύμφωνα με την τεχνική προδιαγραφή IEC/TS 60034-30-2. Αυτή η τεχνική προδιαγραφή εισήγαγε τον όρο απόδοσης "ultra-premium" με ταξινόμηση IE5, ως το καλύτερο επίπεδο απόδοσης που υπάρχει για αυτού του είδους τους κινητήρες.

Το 2014, με τη τεχνική προδιαγραφή EN 50598-1, υπήρξε αλλαγή στον ορισμό της κατηγορίας απόδοσης από ένα μεμονωμένο εξάρτημα (stand-alone device) προς ένα συνολικό σύστημα, που είναι το βασικό σημείο της φιλοσοφίας EPA – Extended Product Approach.

Στην Ευρώπη, το έτος 2018, ο ελάχιστος βαθμός απόδοσης του μετατροπέα συχνότητας έπρεπε να είναι ΙΕ1, σύμφωνα με το MEPS - Minimum Efficiency Product Standard. Σήμερα, διατίθενται στην Ελληνική αγορά, μετατροπείς συχνότητας (VSD’s) με βαθμό απόδοσης ΙΕ2, που ταξινομούνται στην κορυφή του βαθμού απόδοσης.

Προχωρώντας περαιτέρω αυτήν την ιδέα, η τεχνική προδιαγραφή EN50598-2 εισήγαγε κατηγορίες απόδοσης ‘IES’ για μετατροπείς συχνότητας + συστήματα κινητήρα (γνωστά ως Power Drive Systems - PDS) με ονομαστική ισχύ από 0,12 kW έως 1000 kW και για τάσεις τροφοδοσίας από 100V έως 1000V.

Τα Power Drive Systems αναφέρονται στα εξαρτήματα και τους μηχανισμούς που χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση ισχύος από μια πηγή σε ένα σύστημα κίνησης, συνήθως στο πλαίσιο μηχανικών συστημάτων. Αυτά τα συστήματα είναι υπεύθυνα για τη μεταφορά και τον έλεγχο της ισχύος που παράγεται από έναν κινητήρα προς τη προβλεπόμενη συσκευή, και μπορεί να ποικίλλουν σε πολυπλοκότητα και σχεδιασμό ανάλογα με την εφαρμογή και τις απαιτήσεις. Για παράδειγμα, ένα PDS αντλίας νερού με Inverter για εφαρμογή HVAC, αποτελείται από τα βασικά στοιχεία, όπως: υδραυλικό μέρος αντλίας, ηλεκτροκινητήρας, μετατροπέας συχνότητας (VSD).

Για το PDS οι καθορισμένες κατηγορίες απόδοσης είναι ‘IES0’, ‘IES1’ & ‘IES2’. Εάν ένα PDS έχει 20% μεγαλύτερες απώλειες από την τιμή αναφοράς του ‘IES1’, τότε ταξινομείται ως ‘IES0’, ενώ εάν έχει 20% χαμηλότερες απώλειες από την τιμή αναφοράς του ‘IES1’ τότε ταξινομείται ως ‘IES2’.

Συνοψίζοντας, οι παρακάτω συνδυασμοί βαθμών απόδοσης ηλεκτροκινητήρων + VSD, μπορούν να ταξινομηθούν στην ανώτερη κατηγορία απόδοσης IES2, ως συστήματα PDS:

• Ηλεκτροκινητήρας αντλίας βαθμού απόδοσης ΙΕ5 + VSD απόδοσης ΙΕ2, με την προϋπόθεση να είναι κατασκευής του ιδίου εργοστασίου, για να λάβει την ταξινόμηση IES2.

Η κατηγορία απόδοσης IES2 είναι η υψηλότερη που μπορούμε να συναντήσουμε σήμερα στην αγορά, για σετ κινητήρα-αντλίας νερού με ενσωματωμένο μετατροπέα συχνότητας, κατασκευής του ιδίου εργοστασίου. Για κάθε εφαρμογή, αναζητήστε PDS με τον υψηλότερο ολικό βαθμό απόδοσης συστήματος IES2, έτσι ώστε να διασφαλίσετε την βέλτιστη εξοικονόμηση ενέργειας και το χαμηλότερο ενεργειακό αποτύπωμα.

Άρθρο του κ. Ξενοφώντα Δαμιανού, BEng, M.Sc., Knowledge Manager, Idator