Энергоэффективность насосного оборудования | ГК АСТиВ
По разным оценкам до 20-25% мирового потребления всей вырабатываемой электроэнергии приходится на насосное оборудование. В некоторых отраслях этот показатель достигает 50% и более.
Ведущие производители циркуляционных насосов добровольно объединились и объявили о введении маркировки эффективности энергопотребления для своей продукции. И хотя для такого рода устройств, как циркуляционные насосы, до сих пор не существовало соответствующих указаний ЕС, результатом сотрудничества производителей насосов стали разработка и внедрение классификации энергопотребления. Критерий, используемый для этого, предполагает сопоставление энергопотребления конкретного исследуемого насоса с энергопотреблением среднего насоса, обладающего такой же гидравлической мощностью. Введение подобной маркировки должно привести к осознанию необходимости использования энергоэффективных технологий разработчиками, проектировщиками, монтажниками отопительного оборудования, а также рядовыми домовладельцами. Новая маркировка распределяет эффективность энергопотребления по классам, обозначаемым буквами с «А» по «G» и, таким образом, четко и ясно видны энергосберегающие способности насосов. Главная цель разработки стандартов энергоэффективного оборудования – дать потребителю представление о том, что же такое современная энергоэффективная техника. А самое главное – дать потребителю реальное представление, какую именно выгоду он получает при использовании энергоэффективного оборудования. В среднем на циркулярные насосы уходит до 15% от общего количества электроэнергии, потребляемой жилым домом. Расчёты показывают, что, используя энергосберегающие насосы, можно сэкономить до 75% энергии, потребляемой насосами, а в целом для всего дома это даст уменьшение потребления электроэнергии в размере до 10%.
Основным параметром, который позволяет классифицировать насосное оборудование по энергоэффективности, является индекс EEI. Индекс эффективности «А» присваивается самым энергоэффективным насосам, «G» – самым неэффективным насосам. В настоящее время уровень развития мировой насосной промышленности таков, что подавляющая масса насосного оборудования относится к классам «C» и «D». Ведущие мировые производители сегодня стремятся повысить классность своего оборудования до «A» и «B». В России основная масса насосного оборудования относится к классам «C» и «D», которого больше в 4-5 раз, чем энергоэффективного оборудования классов «A» и «B». Для примера, в России эксплуатируется более 3 млн насосов, и повышение их энергоэффективности позволит сэкономить столько же электроэнергии, сколько потребляет за год промышленный центр Набережные Челны. Расчет индекса EEI и классификация энергетической эффективности насосов производится на основании измерений. Измеряется потребляемая мощность насосов в четырех различных рабочих точках в соответствии с профилями загрузки. Результатом вычислений является индекс энергоэффективности EEI. Чем он ниже, тем меньше электроэнергии потребляет насос и тем выше его энергетический класс.
Между двумя соседними классами разница в расходе энергии составляет около 20% от принятого за основу энергопотребления класса «D». То есть насос класса «А» потребляет около трети электроэнергии по сравнению с насосом класса «D». Например, если в доме стоит насос класса «D», то при замене его насосом класса «А» экономия электроэнергии может составить до 75%.
Ведущие европейские производители насосов совершили качественный скачок в области оптимизации потребления электроэнергии отопительными насосами, создав ряд современных высокоэффективных энергосберегающих циркуляционных насосов с мокрым ротором. Это стало возможным благодаря применению новейших электронно-управляемых электродвигателей постоянного тока. Такие насосы представляют оборудование класса «А» – наиболее энергосберегающего. Класс энергетической эффективности «А» – это новая отличительная особенность европейских циркуляционных насосов. Существующие насосы перекрывают диапазон от 0,09 до 1,3 кВт.
Компанией Грундфос разработана серия новых энергоэффективных насосов ALPHA2 и MAGNA3. ALPHA2 – это циркуляционный насос для систем отопления и горячего водоснабжения частных домов. Насос ALPHA2, обладает самым низким индексом энергоэффективности (всего 0,15) и намного опережает общепринятые стандарты и любую другую модель циркуляционного насоса, представленную на рынке. Циркуляционные насосы MAGNA3 оснащены функцией AUTOAdapt, и способны самостоятельно выбирать оптимальный режим энергопотребления. MAGNA3 отвечает самым современным требованиям к экономичности, производительности и надежности промышленного оборудования. Эти насосы могут использоваться в системах отопления и охлаждения не только частных и многоэтажных домов, но и промышленных предприятий.
MAGNA3 уже получил ряд европейских премий, в том числе за дизайн и экономичность. Так, высокую оценку продукту дал специализированный профессиональный журнал «Ingeniørens», отдав ему первое место в премии «Sustainability Award» за энергосбережение и рациональное использование ресурсов. По оценке издания, наибольший интерес представляет беспроводной интерфейс GRUNDFOS GO. Он дает пользователю возможность контролировать работу насоса и управлять им через смартфон или планшетный компьютер (IOS и Android).
Преимущества насосов класса «А» по достоинству оценили и в России. Они позволяют экономить до 80% электроэнергии по сравнению с обычными насосами. С пополнением семейства насосов класса «А» появляется возможность обеспечить здание и производственные объекты любой величины соответствующей высокоэффективной отопительной системой.
Среди основных преимуществ новых насосов класса «А» можно отметить:
- оснащенность электродвигателями класса Eff1 — наивысшего класса энергоэффективности согласно европейской классификации;
- высокий КПД проточной части;
- коррозионностойкое катафорезное покрытие внутренней и внешней поверхности корпуса насосов;
- наличие исполнений для перекачивания различных жидкостей (воды, гликольсодержащих растворов и т.п.).
Основные области применения, где новые насосы приносят максимальную экономию — крупные коммунальные системы централизованного теплоснабжения и водоснабжения, а также промышленные водооборотные системы, промышленные системы вентиляции и кондиционирования, промышленные холодильные системы. Но и владельцы индивидуальных домов при установке насосов класса «А» в свои системы отопления и водоснабжения почувствуют выгоду уже в первый год эксплуатации.
Энергоэффективность насосов и насосного оборудования
Статьи
04.06.2015
Частично постановления выходят за пределы требований текущего класса энергоэффективности в случае циркуляционных насосов с мокрым ротором или максимального в настоящее время класса EFF1 в случае электродвигателей. Последующие постановления будут устанавливать не только требования к параметрам приводов насосов с сухим ротором, но и КПД насоса. Данные постановления будут внедрятся в несколько этапов в последующие годы.
Циркуляционные насосы с мокрым ротором:
В результате сильно изменится, прежде всего, рынок циркуляционных насосов с мокрым ротором. Поскольку во многих странах до сих пор применяются, почти повсеместно, модели без регулирования. Данные насосы отличаются высоким уровнем энергопотребления. В противоположность им особое внимание обращает на себя энергосберегающий и экологичный потенциал высокоэффективных насосов. На третьем этапе претворения постановления к 2020 г. будет достигнута экономия энергии объемом почти в половину меньше электроэнергии, потребляемой в настоящий момент циркуляционными насосами с мокрым ротором.
В целом это составит гигантский объем в размере 23 тераватт-часов электроэнергии в год, вырабатываемый почти шестью средними угольными электростанциями. Это соответствует снижению выброса CO2 по Европе примерно на 11 млн. тонн в год. Основным критерием для определения тех моделей насосов, применение которых будет возможно в будущем, является индекс энергоэффективности (EEI). Он определяется по методике, установленной регламентами (EG) 641/2009 и (ЕС) 622/2012. Это электрическая мощность насоса, определенная с помощью профиля нагрузки в отношении эталонного насоса, т.е. среднего насоса с такими же гидравлическим
характеристиками.
Предусмотрены три этапа:
1. С января 2013 г. для введенных в эксплуатацию циркуляционных насосов с мокрым ротором, установленных вне генератора тепла (внешние насосы), предельное
значение индекса энергоэффективности (EEI) составляет 0,27. Прежние классы энергоэффективности отменены. В связи с этим, классы энергоэффективности заменены клеймом EEI на насосе.
2. С августа 2015 г. предельное значение EEI будет далее снижено до 0,23. Указанное значение будет применяться также и для циркуляционных насосов с мокрым ротором, встроенных, например, в новые генераторы тепла или гелиостанции (интегрированные насосы).
3. На последнем этапе внедрения указанных норм, который будет осуществлен с 2020 г., предполагается замена насосов, интегрированных в существующие генераторы тепла. Нормы действуют для всех циркуляционных насосов с мокрым ротором, использующихся в системах отопления, кондиционирования и в гелиоустановках. Исключением являются циркуляционные насосы ГВС.
Высокоэффективные одинарные насосы серий Wilo-Stratos, Wilo-Stratos PICO и Wilo-Yonos PICO уже соответствуют строгим требованиям постановления, касающегося циркуляционных насосов с мокрым ротором, которые начинают действовать с 2015 г. на втором этапе (базовое значение для самых эффективных циркуляционных насосов составляет EEI ≤ 0,20).
Насосы с сухим ротором
Для стандартных электродвигателей соответствующий регламент(ЕС) 640/2009 вступил в силу раньше, чем для циркуляционных насосов с мокрым ротором. Он применяется также и для электродвигателей, установленных в насосах с
сухим ротором. В связи с этим установлены новые классы эффективности.
EFF становится IE
С 16 июня 2011 г. к реализации допускаются только насосы с сухим ротором, оснащенные электродвигателем со значением класса эффективности не ниже IE2. Обозначение «IE» расшифровывается как International Efficiency и определяет действующие во всем мире классы эффективности для низковольтных асинхронных электродвигателей трехфазного тока мощностью в диапазоне от 0,75 до 375 кВт. Основой является новый нормативный документ IEC 60034-30:2008. Он отменяет деление на три класса эффективности EFF1 – EFF3, существующее в Европе с 1998 г.
При этом установлены следующие классы эффективности электродвигателей:
• IE1 = стандартный коэффициент полезного действия,сопоставимый примерно с EFF2
• IE2 = высокий коэффициент полезного действия, сопоставимый примерно с EFF1
• IE3 = коэффициент полезного действия Premium
• IE4 = коэффициент полезного действия Super-Premium (IEC TS 60034-31 ред.1)
Переход осуществляется в три этапа:
1. Начиная с 16 июня 2011 года все новые продаваемые на рынке электродвигатели (за исключением отдельных типов или областей применения) должны иметь уровень эффективности IE2. Электродвигатели насосов фактического класса эффективности EFF2 – будущее обозначение IE1 – уже запрещается продавать в Европейском Союзе.
2. С 1 января 2015 г. вводится более высокий класс эффективности IE3. К этому времени он должен обеспечиваться для электродвигателей со значением номинальной выходной мощности 7,5 до 375 кВт. Как вариант они должны соответствовать классу эффективности IE2 и быть оснащены регулятором частоты вращения.
3. С 1 января 2017 г. эти требования будут уже предъявляться к электродвигателям номинальной выходной мощностью от 0,75 до 375 кВт.
Исходя из вышеизложенного, с 1 января 2011 года все насосы с сухим ротором, поставляемые компанией Wilo, оснащены электродвигателями класса эффективности IE2.
Серия высокоэффективных насосов Wilo-Stratos GIGA, для таких областей применения как: отопление, холодное водоснабжение и системы охлаждения – это совершенно новая разработка. В насосах с сухим ротором впервые использован электронно-регулируемый электродвигатель с очень низким уровнем энергопотребления. Высокий уровень энергоэффективности электродвигателя обеспечивается за счет внедрения компанией Wilo, новой концепции привода HED (HED – High Efficiency Drive), и превышает предельные значения максимального класса эффективности IE4 (согласно IEC TS 60034-31 ред.1),
Купить энергоэффективные насосы Wilo по выгодным ценам
всегда можно в компании Венторус!
Звоните +7 495 799 43 75
Пишите [email protected]
или самостоятельно оформляйте через форму быстрого заказа на сайте
и получайте дополнительные скидки
← Назад к списку статей
ГОСТ Р 56624-2015 Энергетическая эффективность. Погружные лопастные насосы и электродвигатели для добычи нефти. Классы энергоэффективности, ГОСТ Р от 08 октября 2015 года №56624-2015
ГОСТ Р 56624-2015
Группа Г72
ОКС 23.070*
ОКП 36 3000
________________
* По данным официального сайта Росстандарта ОКС 23.080, здесь и далее.
– Примечание изготовителя базы данных.
Дата введения 2016-05-01
1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью “Экспертная организация “Инженерная безопасность” (ООО “ЭО “Инженерная безопасность”) и Федеральным государственным унитарным предприятием “Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении” (ВНИИНМАШ)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 039 “Энергосбережение, энергетическая эффективность, энергоменеджмент”
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 октября 2015 г. N 1494-ст
4 Настоящий стандарт разработан на основе нормативных положений Директивы 2005/32/ЕС-2008* стран – членов ЕС “Об экологической безопасности и ресурсосбережении электрического и электронного оборудования”
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. – Примечание изготовителя базы данных.
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе “Национальные стандарты”, а официальный текст изменений и поправок – в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Введение
Настоящий стандарт разработан для установления показателей энергоэффективности погружных насосов для добычи нефти.
Увеличение энергоэффективности погружных насосов, снижение потребляемой мощности в совокупности с рациональным использованием в системах является весьма актуальной проблемой. Снижение доли энергоресурсов, расходуемых на привод погружного оборудования, одновременно решает задачу повышения экологической безопасности в стране.
Важность проблемы подтверждается принятым в Российской Федерации Законом* , в которых определены требования к энергоэффективности оборудования и необходимости введения классов эффективности изготавливаемой продукции. Цель этих требований состоит в заинтересованности производителей повышать качество выпускаемых насосов и в стимулировании покупателей к приобретению оборудования с более высокой степенью энергоэффективности.
________________
* Федеральный закон от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ “Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации”.
Целью настоящего стандарта является формирование единого терминологического толкования и унифицированных методических подходов к представлению показателей энергосбережения и энергетической эффективности при разработке нормативных (технических, правовых) и методических документов в области энергосбережения в соответствии с требованиями Закона Российской Федерации.
В настоящем стандарте вводится классификация погружных насосов по показателю энергоэффективности.
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает номенклатуру классов (показателей) энергоэффективности погружного оборудования для добычи нефти, методы их выбора, определения и нормирования на стадии проектирования и испытаний.
Настоящий стандарт охватывает диапазон подач установок от 10 до 4000 м/сут.
Устанавливаемые настоящим стандартом показатели включают в нормативные документы (конструкторскую и эксплуатационную документации) на указанное оборудование и методики его испытания.
Установленные настоящим стандартом показатели применяют для оценки соответствия энергоэффективности насосов нормативным требованиям (по мере их установления и включения в нормативную и методическую документацию), для сравнительной оценки оборудования разных моделей, типов и размеров, а также для подтверждения соответствия по показателям энергоэффективности.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 6134-2007 Насосы динамические. Методы испытаний
ГОСТ 7217-87 Машины электрические вращающиеся. Двигатели асинхронные. Методы испытаний
ГОСТ ISO 17769-1-2014 Насосы жидкостные и установки. Основные термины, определения, количественные величины, буквенные обозначения и единицы измерения. Часть 1. Жидкостные насосы
ГОСТ 25941-83 Машины электрические вращающиеся. Методы определения потерь и коэффициента полезного действия
ГОСТ 27471-87 Машины электрические вращающиеся. Термины и определения
ГОСТ Р 53905-2010 Энергосбережение. Термины и определения
Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 27471, ГОСТ ISO 17769-1, ГОСТ Р 53905, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 установка электроприводного лопастного насоса для добычи нефти: Совокупность оборудования для подъема пластовой жидкости из скважин, состоящая из приводного электродвигателя, лопастного насоса, телеметрии, гидравлической защиты, предвключенного устройства, кабельной линии, станции управления и повышающего трансформатора.
3.2 номинальное значение: Значение, при котором обеспечиваются заданные изготовителем технические показатели оборудования.
3.3 номинальная подача: Подача, установленная изготовителем, при которой регламентируются все показатели насоса.
3.4 номинальный КПД насоса: КПД при номинальной подаче.
3.5 погружной электродвигатель: Герметичный маслозаполненный электродвигатель, входящий в состав установки электроприводного лопастного насоса и служащий приводом скважинного лопастного насоса.
3.6 режим работы лопастного насоса: Совокупность рабочих показателей насоса, соответствующих определенной подаче насоса.
3.7 режим закрытой задвижки: Режим работы насоса при подаче, равной нулю.
3.8 оптимальный режим: Режим работы насоса при наибольшем значении КПД.
3.9 режим максимальной подачи: Режим работы насоса при напоре, близком к нулю.
3.10 давление на входе р: Давление, действующее на входе насоса. |
3.11 давление насоса на выходе р: Давление, действующее на выходе насоса. |
4 Классы энергоэффективности лопастных насосов
4.1 Общие сведения
Определение класса энергетической эффективности насосов осуществляется производителем, через определение КПД нового насоса, на основании квалификационных (периодических) испытаний согласно ГОСТ 6134, и включается в технические условия (ТУ) на изделие.
Маркировка класса энергоэффективности наносится на таблички и приводится в паспорте изделия.
4.2 Номинальные КПД насосов должны соответствовать одному из классов энергоэффективности:
– классу е0 для насосов с пониженным номинальным КПД;
– классу е1 для насосов со стандартным номинальным КПД;
– классу е2 для насосов с повышенным номинальным КПД;
– классу е3 для насосов с высоким номинальным КПД.
4.3 Значение номинальных КПД, в зависимости от диаметра корпуса насоса и с учетом всех допусков, для насосов с высоким номинальным КПД должно быть равно или выше уровня е3, приведенного на рисунках 1-10.
4.4 Значение номинальных КПД для насосов с повышенным номинальным КПД должно находиться в интервале между уровнями е2 и е3, приведенными на рисунках 1-10.
4.5 Значение номинальных КПД для насосов со стандартным нормальным КПД должно находиться в интервале между уровнями е1 и е2, приведенными на рисунках 1-10.
4.6 Насосы с номинальным КПД ниже уровня е1 считать с низким КПД и класс энергоэффективности в обозначении маркировать е0.
4.7 Наработка на отказ насосов должна быть установлена в ТУ на изделия с учетом условий эксплуатации, но не менее одного года.
Рисунок 1 – Уровни номинальных КПД насосов с диаметром корпуса 55 мм
Графики на рисунке описываются следующими полиномами:
е1 при 10Q70 м/сут. y=-0,00391х+0,72319x+9,10455,
при Q>70 м/сут. у=0,00452х+40,3516;
е2 при 10Q80 м/сут. y=-0,004941х+0,79723x+11,4662,
при Q>80 м/сут. у=0,00416х+43,3735;
е3 при 10Q80 м/сут. y=-0,00547х+0,83684x+14,1897,
при Q>80 м/сут. у=0,00665х+45,9939
Рисунок 1 – Уровни номинальных КПД насосов с диаметром корпуса 55 мм
Рисунок 2 – Уровни номинальных КПД насосов с диаметром корпуса 69 мм
Графики на рисунке описываются следующими полиномами:
е1 при 10Q80 м/сут. y=-0,00529х+0,872715x+9,537107,
при Q>80 м/сут. у=45;
е2 при 10Q80 м/сут. y=-0,00533х+0,877316x+12,55602,
при Q>80 м/сут. у=0,001262х+48,27767;
е3 при 10Q80 м/сут. y=-0,00537х+0,881918x+15,57493,
при Q>80 м/сут. у=0,002524х+51,55534
Рисунок 2 – Уровни номинальных КПД насосов с диаметром корпуса 69 мм
Рисунок 3 – Уровни номинальных КПД насосов с диаметром корпуса 81 мм
Графики на рисунке описываются следующими полиномами:
е1 при 10Q80 м/сут. y=-0,00404х+0,780302x+11,49017,
при Q>80 м/сут. у=0,000708х+48,80451;
е2 при 10Q100 м/сут. y=-0,00415х+0,794382x+14,887615,
при Q>100 м/сут. у=0,000811х+52,76892;
е3 при 10Q100 м/сут. y=-0,00422х+0,804941x+18,32636,
при Q>100 м/сут. у=0,001622х+56,53784
Рисунок 3 – Уровни номинальных КПД насосов с диаметром корпуса 81 мм
Рисунок 4 – Уровни номинальных КПД насосов с диаметром корпуса 86 мм
Графики на рисунке описываются следующими полиномами:
е1 при 10Q90 м/сут. y=-0,00459х+0,8323х+12,45975,
при Q>90 м/сут. у=0,002905х+50,49753;
е2 при 10Q130 м/сут. y=-0,00365х+0,735273х+17,21885,
при Q>130 м/сут. у=0,025х+51,75;
е3 при 10Q130 м/сут. y=-0,00274х+0,633х+22,18402,
при Q>130 м/сут. у=59
Рисунок 4 – Уровни номинальных КПД насосов с диаметром корпуса 86 мм
Рисунок 5 – Уровни номинальных КПД насосов с диаметром корпуса 92 мм
Графики на рисунке описываются следующими полиномами:
е1 при 10Q120 м/сут. y=-0,00362х+0,74961x+14,29928,
при Q>120 м/сут. у=0,0013342х+53,4038;
е2 при 10Q140 м/сут. y=-0,00294х+0,680823x+19,07382,
при Q>140 м/сут. у=0,000511х+58,261;
е3 при 10Q140 м/сут. y=-0,00294х+0,68821x+22,47907,
при Q>140 м/сут. у=0,000463х+62,7852
Рисунок 5 – Уровни номинальных КПД насосов с диаметром корпуса 92 мм
Рисунок 6 – Уровни номинальных КПД насосов с диаметром корпуса 103 мм
Графики на рисунке описываются следующими полиномами:
е1 при 10Q310 м/сут. y=-1,35*10х+1,25*10х-0,00438х+0,70279x+14,33537,
при Q>310 м/сут. у=0,000117х+59,90954;
е2 при 10Q310 м/сут. y=-1,4*10х+1,29*10х-0,004425х+0,700695x+18,36764,
при Q>310 м/сут. у=0,000146х+63,88693;
е3 при 10Q310 м/сут. y=-1,4*10х+1,33*10х-0,004471х+0,6986x+22,39991,
при Q>310 м/сут. у=0,000175х+67,86431
Рисунок 6 – Уровни номинальных КПД насосов с диаметром корпуса 103 мм
Рисунок 7 – Уровни номинальных КПД насосов с диаметром корпуса 114 мм
Графики на рисунке описываются следующими полиномами:
е1 при 750Q950 м/сут. y=-6,6*10х+0,127514x+2,1,
при Q>950 м/сут. у=63,9;
е2 при 750Q1000 м/сут. y=-4,7*10х+0,097586x+21,15,
при Q>1000 м/сут. у=0,001105х+70,56579;
е3 при 750Q1000 м/сут. y=-5,6*10х+0,11255x+11,625,
при Q>1000 м/сут. у=0,000553х+67,23289
Рисунок 7 – Уровни номинальных КПД насосов с диаметром корпуса 114 мм
Рисунок 8 – Уровни номинальных КПД насосов с диаметром корпуса 123 мм
Графики на рисунке описываются следующими полиномами:
е1 при 125Q700 м/сут. y=-4,4*10х+0,058894x+46,17326,
при Q>700 м/сут. у=0,000414х+65,95011;
е2 при 125Q800 м/сут. y=-2,8*10х+0,044041x+52,43149,
при Q>800 м/сут. у=0,000399х+69,68868;
е3 при 125Q900 м/сут. y=-1,6*10х+0,031728x+58,3441,
при Q>900 м/сут. у=0,000204х+73,69864
Рисунок 8 – Уровни номинальных КПД насосов с диаметром корпуса 123 мм
Рисунок 9 – Уровни номинальных КПД насосов с диаметром корпуса 136 мм
Графики на рисунке описываются следующими полиномами:
е1 при 150Q1000 м/сут. y=-3,1*10х+0,056908x+43,9767,
при Q>1000 м/сут. у=6,27*10х+53,4038;
е2 при 150Q1000 м/сут. y=-2,5*10х+0,046211x+51,19616,
при Q>1000 м/сут. у=0,000345х+72,76365;
е3 при 150Q1000 м/сут. y=-1,8*10х+0,035603x+58,3657,
при Q>1000 м/сут. у=0,000599х+75,76152
Рисунок 9 – Уровни номинальных КПД насосов с диаметром корпуса 136 мм
Рисунок 10 – Уровни номинальных КПД насосов с диаметром корпуса 172 мм
Графики на рисунке описываются следующими полиномами:
е1 при 500Q2400 м/сут. y=-4,8*10х+0,021907x+49,1653,
при Q>2400 м/сут. у=0,000103х+73,60673;
е2 при 500Q3000 м/сут. y=-3,7*10х+0,018934x+52,7882,
при Q>3000 м/сут. у=76,5;
е3 при 500Q2200 м/сут. y=-3,8*10х+0,019167x+54,78294,
при Q>2200 м/сут. у=0,000148х+78,4401
Рисунок 10 – Уровни номинальных КПД насосов с диаметром корпуса 172 мм
5 Классы энергоэффективности погружных электродвигателей
5.1 Общие сведения
Определение класса энергетической эффективности погружных электродвигателей осуществляется производителем через определение КПД нового электродвигателя на основании квалификационных (периодических) испытаний согласно ГОСТ 7217, ГОСТ 25941 и включается в ТУ на изделие.
Маркировка класса энергоэффективности наносится на таблички и приводится в паспорте изделия.
5.2 Электродвигатели в зависимости от диаметрального габарита, КПД и коэффициента мощности делятся на два класса энергоэффективности:
– е1 – электродвигатели с нормальным КПД, величина которого соответствует уровню, достигнутому в производстве погружных электродвигателей;
– е2 – электродвигатели с высоким КПД (энергоэффективные), у которых суммарные потери мощности не менее чем на 40% (К=0,4) меньше суммарных потерь мощности электродвигателей с нормальным КПД той же мощности и частоты вращения.
5.3 Электродвигатели с нормальным КПД должны иметь номинальные значения КПД и коэффициент мощности не ниже приведенных в таблице 1.
Таблица 1 – Нормальные значения КПД и коэффициента мощности для электродвигателей класса е1
Диаметр корпуса электродвигателя, мм | КПД, % | Коэффициент мощности, о.е. |
81 | 77 | 0,8 |
96 | 79 | 0,8 |
103 | 79,5 | 0,82 |
117 | 84 | 0,82 |
123 | 84 | 0,83 |
130 | 84 | 0,85 |
143 | 86 | 0,86 |
180 и более | 88 | 0,89 |
Минимальные значения КПД энергоэффективного электродвигателя при К=0,4 определяют по формуле (1):
, (1)
где – минимальное значение КПД энергоэффективного электродвигателя, %;
– коэффициент полезного действия электродвигателя с нормальным КПД, %.
В таблице 2 приведены минимальные значения КПД для энергоэффективных электродвигателей в зависимости от диаметрального габарита.
Таблица 2 – Минимальные значения КПД и коэффициента мощности для электродвигателей класса е2
Диаметр корпуса электродвигателя, мм | КПД, % | Коэффициент мощности, о.е. |
81 | 84,8 | 0,8 |
96 | 86,2 | 0,8 |
103 | 86,6 | 0,82 |
117 | 89,7 | 0,82 |
123 | 89,7 | 0,83 |
130 | 89,7 | 0,85 |
143 | 91,1 | 0,86 |
180 и более | 92,4 | 0,89 |
5.4 Наработка на отказ электродвигателей должна быть установлена в ТУ на изделия с учетом условий эксплуатации, но не менее одного года.
6 Испытания лопастных насосов
При проведении испытаний должны измеряться следующие показатели:
– давление, развиваемое насосом p, кгс/см;
– частота вращения “n”, об/мин (стандартная частота вращения 2910 оборотов в минуту для асинхронных двигателей), для насосов, применяемых с вентильными двигателями, частота вращения должна соответствовать номинальной частоте эксплуатации установки;
– потребляемая насосом мощность N, кВт;
– подача насоса Q, м/сут.
Измерение должно производиться в вертикальном положении насоса на воде согласно ГОСТ 6134. При проведении испытаний замер параметров ведется не менее чем при десяти значениях подачи насоса.
Последовательность выбора режимов при испытаниях должна быть от закрытого до открытого положения запорной арматуры стенда (от минимальной до максимальной подачи).
Давление p, развиваемое насосом, находят по формуле (2):
, (2)
где р – давление на выходе из насоса;
р – давление на входе в насос.
Значения КПД насоса вычисляют по формуле:
. (3)
При подстановке значений в формулу (3) необходимо перевести p из кгс/см в Па, Q – из м/сут в м/с, N – из кВт в Вт.
По полученным данным строятся напорно-расходная и энергетические характеристики насоса.
7 Испытания погружных электродвигателей
7.1 При проведении испытаний электродвигатель должен находиться только в вертикальном положении.
7.2 В секционных электродвигателях испытаниям подвергается только верхняя секция. Результаты испытаний распространяются на среднюю и нижнюю секции и электродвигатель в сборе.
7.3 При испытании определяется КПД электродвигателя по ГОСТ 7217, ГОСТ 25941 с учетом требований технических условий, описанных на конкретные типы электродвигателей. По результатам испытаний строится характеристика КПД в зависимости от нагрузки.
УДК 621.67-216.74:006.354 | ОКС 23.070 | Г72 | ОКП 36 3000 |
Ключевые слова: насос погружной лопастной, электродвигатель для добычи нефти, энергетическая эффективность, класс энергетической эффективности | |||
Электронный текст документа
подготовлен АО “Кодекс” и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2016
Насосы WILO – высший класс энергоэффективности
Характерной особенностью нашего времени стало повышенное внимание к вопросам рационального распределения и использования энергоресурсов. Это вызвано и поразившим мир энергетическим кризисом, и обострением в ряде регионов экологической ситуации. Решая проблемы энергосбережения и энергоэффективности в строительстве и ЖКХ, специалисты предлагают различные инженерные решения. Свой вклад вносят и эксперты немецкой промышленной группы Wilo, выпускающей экономичную, функциональную насосную технику для отопительных систем.
Циркуляционные насосы WILO – оборудование класса А
В каталоге насосов WILO представлено циркуляционное оборудование наивысшего класса энергоэффективности – А. Такие моделиоснащены встроенными преобразователями, позволяющими выбирать режимы работы отопительной системы в соответствии с внешними условиями:
- в режиме const при увеличении или снижении расхода воды управляющая система автоматически обеспечит постоянство перепада давлений;
- в режиме variable при выявлении снижения подачи воды автоматически будет снижена и величина перепада давления в системе;
- при небольшой тепловой нагрузке на отопительную систему автоматика снизит и объем энергопотребления.
Максимально высоким КПД и сниженным на 80% годовым энергопотреблением отличаются насосы WILO Stratos. Синхронные двигатели в них работают по ЕСМ-технологии (английская аббревиатура, в пер. – «электронная коммутация двигателя»).
Подстройка системы отопления под температуру воды
Температура поступающей в систему воды замеряется в напорном патрубке. Датчик, зафиксировавший ее снижение, передаст соответствующий сигнал в систему управления насосом. Электроника заставит преобразователь частоты увеличить скорость работы насоса. При этом будет повышен расход теплоносителя и, соответственно, возрастет температура воды в отопительном контуре.
Функция «Автопилот» – дополнительное энергосбережение при небольших нагрузках
Ряд моделей оснащены регулятором, позволяющим автоматически снижать производительность при снижении нагрузки. Они автоматически реагируют на улучшение метеорологической ситуации – путем перехода в режим работы на меньших оборотах. Функция ступенчатого регулирования позволяет дополнительно снизить потребление энергии примерно на 25%.
Похожие статьи
Насосы и энергоэффективность отопления – Журнал АКВА-ТЕРМ
Опубликовано: 18 декабря 2012 г.
34
Н. Данилин
Сегодня энергосбережение по праву является общемировым трендом развития. Наибольшей экономии при этом, очевидно, можно достичь, внедряя энергосберегающие технологии в наиболее энергоемких отраслях и модернизируя наиболее энергоемком оборудования. По современным оценкам, 20 % мирового потребления электроэнергии приходится на насосные системы. Этот факт создает предпосылки для энергосбережения – эксперты считают, что экономия может составить до 60 % потребляемой насосами энергии. Так как расходы на электричество составляют около 85 % стоимости в цене работы насосной системы, то включение в схему энергосберегающего оборудования создает огромную реальную экономию.
В инженерных системах для зданий применяются насосы разного типа, чаще всего это насосы циркуляционные для систем отопления и горячего водоснабжения с мокрым ротором; насосы циркуляционные с сухим ротором; насосы высокого давления центробежные. Одна из главных задача циркуляционного насоса, установленного в системе отопления – обеспечение минимальной разности температур теплоносителя между подачей и обратным ходом. По некоторым оценкам, только в европейских государствах работает от 100 до 140 млн циркуляционных насосов. Именно эти насосы являются своеобразным инструментом оценки энергоэффективности общества в целом. Как известно, с 2013 г. ранее существующая система маркировки изменяется – фактически вместо нее вводится индекс энергоэффективности. Все циркуляционные насосы должны соответствовать классу А – наивысшему на сегодняшний день классу энергосбережения. Насосы, которые не будут соответствовать этим требованиям, продавать на территории Европы запрещено. Средний жизненный цикл циркуляционного насоса составляет 10 лет. Когда в 2009 г. были приняты новые поправки к Европейской директиве энергосбережения, только 5 % всех производимых насосов соответствовали стандарту А. Чтобы был понятен масштаб потребления электроэнергии насосами, приведем простой факт: лидер насосного рынка, компания Grundfos, производит более 16 млн насосов в год.
Олимпийские резервыСегодня Олимпиады стали не только ареной для проявления физических и волевых возможностей человека, но и опытной площадкой для внедрения самых передовых инженерных технологий. Наиболее ярким и устойчивым олимпийском трендом в последние годы является энергосбережение. Применение энергосберегающих насосов на олимпийских объектах занимает в этом далеко не последнее место. За отопление огромной Олимпийской деревни на прошедших этим летом играх в Англии отвечали насосные агрегаты Grundfos серии Alpha2. Данные циркуляционные насосы снабжены уникальной функцией AUTOAdapt, позволяющей прибору распознавать требования системы отопления и точно подбирать необходимую настройку для работы. В них предусмотрена также и функция «ночного режима», автоматически уменьшающая частоту вращения двигателя до минимума. Получается, что в ночное время система отопления работает в экономичном режиме, с понижением температуры теплоносителя. Внедренные на олимпийских объектах энергосберегающие технологии после окончание спортивных состязаний продолжают работать на экономию энергоресурсов. Так Олимпийская деревня в Лондоне должна превратиться в совершенно новый энергосберегающий жилой район с парками, транспортными развязками и всеми необходимыми службами.
Очевидно, что и олимпийские объекты грядущей зимней Олимпиады в Сочи являются существенным потенциалом для внедрения передовых энергосберегающих технологий в России. Тем более, что насосное оборудование представлено на российском рынке широким спектром производителей, включающим мировых лидеров в этой области: Grundfoss, DAB, Ebara, ESPA , KSB, Lowara, Nocchi Pump, Wilo и др.
Современные разработки
Компания GRUNDFOS в 2012 г. разработала принципиально новый циркуляционный насос с мокрым ротором MAGNA3 (рис. 1),
Рис.1. Циркуляционный насос с мокрым ротором MAGNA3
по показателям эффективности превосходящий все продукты, представленные в этом сегменте рынка. Индекс энергоэффективности (EEI) MAGNA3 ниже, чем допустимый уровень 0,2, установленный директивой EuP. Он оснащен новым, удобным и простым для понимания порядком настроек, что существенно сокращает системные расходы. Благодаря новому режиму контроля FLOWADAPT (автоматической подстройке расхода) использование балансировочных клапанов на сетях, где установлен MAGNA3, во многих случаях становится необязательным. Насосы расширенной серии MAGNA3, насчитывающей 150 одинарных и сдвоенных моделей из чугуна и стали, способны работать с жидкостями при температуре от –10 °C до +110 °C. Благодаря этому они могут применяться не только в системах отопления и охлаждения, но и использоваться для выполнения сложных промышленных задач. В дополнение разработано новое средство управления электронасосами – программное приложение «Grundfos GO». При помощи этого приложения, устанавливаемого на смартфонах с программным обеспечением Apple или Android, конечный пользователь может отслеживать, устанавливать и контролировать работу насоса MAGNA3. Программа также дает возможность просто и быстро устанавливать или менять структуру групп насосов в более крупных системах. В Россию насос MAGNA3 должен поступить в конце 2012 г.
Новый насос компании WIlo – Wilo-Yonos PICO (рис. 2) с 1 марта этого года поставляется на российский рынок и уже сегодня соответствует требованиям по эффективности Европейской директивы 2015 г.
Рис.2. Насос Wilo-Yonos PICO
Wilo-Yonos PICO является моделью эконом класса в линейке высокоэффективных «мокрых циркуляционников» компании, premium класс которой представляет модель – Wilo-Stratos PICO. При этом принципиальные качества и свойства, определяющие энергоэффективность и надежность моделей Stratos, присущи и позиционированной в качестве стандартной модели Wilo-Yonos PICO. В частности, и прежде всего, в насосе применяется высокоэффективный электронно-коммутируемый мотор (технология ECM), позволяющий добиться низкого потребления электроэнергии; информация о текущем энергопотреблении, а также другие параметры работы насоса доступны пользователю благодаря жидкокристаллическому дисплею, все параметры и функции насоса задаются при помощи одной кнопки (Red Button). Для удобства замены Wilo-Yonos PICO имеет те же монтажные размеры, что и Star-RS. Известные настройки насосов Star-RS (трехступенчатый переключатель) могут быть учтены при настройке Wilo-Yonos PICO. Для этого необходимо повернуть красную кнопку в соответствующий сегмент шкалы ∆p-c. В этом сегменте отмечены рабочие точки напора насоса Star-RS при подаче 1 м3/ч.
Циркуляционные насосы от производителя DAB также имеют свою новинку энергоэффективности класса А – модель Evotron (рис. 3).
Рис.3. Насос Evotron
Это новые циркуляционные бытовые насосы с мокрым ротором для применения в системах отопления, ГВС и кондиционирования. Данный насос потребляет электроэнергии до 70 % меньше по сравнению с традиционными моделями. Одно из преимуществ насоса Evotron – функция «smart sleep», обеспечивающая дополнительную оптимизацию потребления энергии ночью. Из дополнительных удобств для пользователя отмечается дружественный интерфейс (выбор и установка режимов работы), легкое подключение к электропитанию благодаря специальному разъему со штекером (не надо открывать клеммную коробку).
Внедрение энергосберегающих технологий на базе циркуляционных насосов с сухим ротором имеет не меньшее значение для создания энергоэффективных систем отопления. С этой точки зрения одна из последних (2011 г.) разработок концерна Wilo SE, как нельзя лучше соответствует духу времени. Высокоэффективный насос GIGA, дополнивший линейку Wilo-Stratos (рис. 4),
Рис.4. Насос Wilo-Stratos GIGA
является моделью насоса с сухим ротором, который впервые оснащен ЕС-двигателем. Обновлена и гидравлическая часть аппарата. Согласно данным компании-производителя, при номинальной мощности двигателя 4,5 кВт его КПД составляет 94 %. Энергоэффективность мотора основана на концепции высокоэффективного привода HED (High Efficiency Drive) и превосходит требования к классу IE4 в соответствии с европейской классификацией IEC 60034-31 Ed.1 TS., а также требования Европейской директивы об энергоэффективности, которая вступила в силу 16 июня 2011 г.
Потенциал экономии электроэнергии нового Wilo-Stratos GIGA, по сравнению со стандартными насосами, – около 70 %, что приводит к малому (около двух лет) сроку его окупаемости.
Диапазон регулирования у Wilo-Stratos GIGA в три раза шире, чем у стандартных насосов с электронным управлением, благодаря новому мотору со встроенным преобразователем частоты в сочетании с технологией ECM. Насос оснащен графическим дисплеем и запатентованной технологией «Красной кнопки», а также дистанционным управлением. Поддерживаются все существующие стандарты для интеграции в системы автоматизации зданий – BACnet, Modbus, CAN, LON и PLR.
Применение энергосберегающих насосов создает реальные возможности для улучшения ситуации с энергозатратами в системах отопления зданий. Каждая система отопления имеет определенные особенности и характеристики – они должны быть учтены при выборе варианта энергосберегающей схемы.
вернуться назад
Читайте также:
Насосные технологии – Обычные циркуляционные насосы Halm HLPA для систем отопления со ступенчатым регулированием скорости вращения (3 ступени)
Технические данные
- Производительность: не более 7 м3/ч
- Высота подачи: не более 7 м
- Температура рабочей среды: -10ºC – +110ºC
- Монтажная длина: 180 mm
- Резьбовое соединение: 1 ½” и 2”
- Класс защиты: IP 44Класс изоляции: F
- Регулирование: ручная настройка оборотов 3-ступенчатым поворотным переключателем
Характеристики продукта
- компактная конструкция
- равномерная работа
- удобство в эксплуатации
- ручной вспомогательный запуск
- малогабаритная осевая клеммная коробка
Применение
Программа циркуляционных насосов Halm HLPA была специально разработана для таких систем отопления, в которых высота напора и подаваемое количество одинаково важны. Данные циркуляционные насосы предназначены для применения в системах отопления с переменной или постоянной производительностью. Насосы Halm HLPA определяют критерии для насосов класса энергопотребления D.
Основные области применения
Системы отопления и кондиционирования воздуха и промышленные установки, как
- двухтрубная система
- однотрубная система
- отопление в полу
- котельный или первичный контур
- накопительный контур теплового аккумулятора
Перекачиваемая среда
- отопительная вода согласно VDI 2035
- чистая, жидкая, неагрессивная и невзрывоопасная среда, не содержащая нефтепродуктов, без твердых и волокнистых составляющих частей
- среда с максимальной вязкостью 10 мм2/с
- при содержании гликоля в объеме 20% и более рабочие данные необходимо перепроверить
Диапазон температуры
Температура окружающей среды: 0 °C – +40 °C
Класс температуры: TF 110
Температура рабочей среды: -10 °C – +110 °C
Температура окружающей среды
Для предотвращения образования конденсата, температура окружающей среды всегда должна быть ниже температуры рабочей среды
Защита двигателя
Двигатель имеет встроенный переключатель для защиты двигателя. Внешняя защита двигателя не требуется.
Переключение числа оборотов насоса
Число оборотов насоса нужно установить интегрированным в осевую клеммную коробку поворотным переключателем.
Уровень звукового давления шума
Уровень звукового давления шума < 45 дБ (A)
Энергетическая эффективность. Насосы автономные бессальниковые циркуляционные. Информирование потребителей об энергетической эффективности циркуляционных насосов – РТС-тендер
ГОСТ Р 56477-2015
ОКС 23.080
ОКП 36 3000
Дата введения 2016-01-01
с правом досрочного применения
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием “Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении” (ВНИИНМАШ)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 039 “Энергосбережение, энергетическая эффективность, энергоменеджмент”
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 июня 2015 г. N 740-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе “Национальные стандарты”, а официальный текст изменений и поправок – в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационного указателя “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Введение
Вопросы обеспечения международной энергетической и экологической безопасности, в том числе и проблемы энергетической эффективности, загрязнение окружающей среды, в настоящее время являются приоритетными для мирового сообщества и являются предметом активного международного диалога. Задачи энергосбережения, повышения энергетической и экологической эффективности носят международный характер.
Циркуляционные насосы потребляют большую часть энергии, используемой в системах отопления и горячего водоснабжения зданий. Большинство циркуляционных насосов работает в режиме непрерывной эксплуатации без учета потребностей систем отопления и горячего водоснабжения, поэтому циркуляционные насосы находятся в списке приоритетных устройств, для которых требуется регулирование энергетической эффективности.
Настоящий стандарт устанавливает метод вычисления индекса энергоэффективности, вид и дизайн этикетки энергетической эффективности автономных бессальниковых циркуляционных насосов. Настоящий стандарт гармонизирован с требованиями программы добровольной маркировки автономных бессальниковых циркуляционных насосов Европейской ассоциации производителей насосов (Europump).
В результате маркировки автономных бессальниковых циркуляционных насосов данные, приводимые на этикетке энергетической эффективности изготовителей, как отечественных, так и зарубежных, будут иметь соответствующую сравнимую основу к взаимной выгоде, как пользователей, так и изготовителей.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на автономные бессальниковые циркуляционные насосы.
Настоящий стандарт не распространяется на бессальниковые циркуляционные насосы, встроенные в другие устройства, циркуляционные насосы, предназначенные для циркуляции питьевой воды (на упаковке и в технической документации циркуляционных насосов для питьевой воды должна быть указана следующая информация: “Данный циркуляционный насос может использоваться только для питьевой воды”).
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 6134-2007 (ИСО 9906:1999) Насосы динамические. Методы испытаний
ГОСТ 17398-72 Насосы. Термины и определения
ГОСТ Р 55155-2012 Автономные бессальниковые циркуляционные насосы и бессальниковые циркуляционные насосы, встроенные в другие устройства. Показатели энергетической эффективности и методы определения
Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 55155, ГОСТ 17398.
4 Классы энергетической эффективности
4.1 Для обозначения энергетической эффективности автономных бессальниковых циркуляционных насосов в зависимости от их индекса энергетической эффективности установлены классы (по возрастанию) от А до G согласно таблице 1.
Таблица 1 – Индексы энергетической эффективности автономных бессальниковых циркуляционных насосов и соответствующие им классы энергетической эффективности
Класс энергетической эффективности | Индекс энергетической эффективности (EEI) |
А (наиболее эффективный) | EEI<0,40 |
В | 0,40EEI<0,60 |
С | 0,60EEI<0,80 |
D | 0,80EEI<1,00 |
Е | 1,00EEI<1,20 |
F | 1,20EEI<1,40 |
G (наименее эффективный) | EEI1,40 |
4.2 Вид этикетки энергетической эффективности и требования к ее оформлению для автономных бессальниковых циркуляционных насосов приведен в приложении А.
5 Методология вычисления индекса энергоэффективности
5.1 Индекс энергоэффективности циркуляционного насоса EEI вычисляют по формуле
, (1)
где Р – средняя взвешенная мощность;
P – опорное значение мощности.
5.2 Если для циркуляционного насоса могут применяться сразу несколько различных установок напора (Н) и расхода (Q), то для вычисления индекса энергоэффективности следует использовать значения напора и расхода, при которых значение Н·Q максимально.
5.3 Необходимо установить точку, в которой значение Н·Q максимально, и определить напор и расход для данной точки – Q и Н.
5.4 Опорное значение мощности P, Вт, вычисляют по формуле
. (2)
5.5 Опорное значение мощности P, Вт, для малых насосов с гидравлической мощностью менее 20 Вт вычисляют по формуле
. (3)
5.6 Гидравлическую мощность P в точке, в которой значение Н·Q максимально, вычисляют по формуле
. (4)
5.7 Опорный график производительности циркуляционного насоса (см. рисунок 1) представляет собой прямую, соединяющую собой соответствующие точки
.
Рисунок 1 – Опорный график производительности циркуляционного насоса
Рисунок 1 – Опорный график производительности циркуляционного насоса
5.8 Отклонения от опорного графика производительности неизбежны для реального циркуляционного насоса. Для более точного определения среднего энергопотребления циркуляционного насоса используют компенсационный метод, приведенный в 5.8.1-5.8.3.
5.8.1 Используя значения компенсированной мощности Р и приведенный ниже профиль нагрузки (см. рисунок 2), вычисляют среднюю взвешенную мощность Р по формуле
. (5)
Рисунок 2 – Профиль нагрузки циркуляционного насоса
Рисунок 2 – Профиль нагрузки циркуляционного насоса
5.8.2 Компенсированную мощность Р, Вт, определяют по формулам
, (6)
, (7)
где H – напор в соответствии с опорным графиком производительности насоса при различных значениях расхода.
5.8.3 Значения мощности Р и напора H измеряют для следующих заданных параметров расхода
.
6 Методы измерений
Методы испытаний автономных бессальниковых циркуляционных насосов – по ГОСТ 6134.
Приложение А (обязательное). Вид этикетки энергетической эффективности автономного бессальникового циркуляционного насоса
Приложение А
(обязательное)
А.1 Вид этикетки энергетической эффективности автономного бессальникового циркуляционного насоса приведен на рисунке А.1.
Рисунок А.1 – Вид этикетки энергетической эффективности автономного бессальникового циркуляционного насоса
Рисунок А.1 – Вид этикетки энергетической эффективности автономного бессальникового циркуляционного насоса
А.2 Требования к оформлению этикетки энергетической эффективности автономного бессальникового циркуляционного насоса
А.2.1 Этикетка энергетической эффективности автономного бессальникового циркуляционного насоса (оформление приведено на рисунке А.2) должна быть оформлена в соответствии со следующими требованиями.
А.2.2 Фон этикетки энергетической эффективности – белый.
А.2.3 При оформлении этикетки можно использовать следующие цвета: голубой, пурпурный, желтый, черный.
Пример условного обозначения цвета элемента этикетки энергетической эффективности: 00-70-Х-00: 0% голубого, 70% пурпурного, 100% желтого, 0% черного.
А.2.4 Этикетка должна содержать следующие элементы:
1) отступы от контурных линий: 5 пт – цвет: голубой 100%;
2) наименование – цвет: голубой 100% – размер: 92 мм ширины17 мм высоты;
3) отступ от границы логотипа: 1 пт – цвет 100% голубой – длина 92,5 мм.
4) указатели (стрелки) этикетки – цвета:
высший класс X-00-X-00: 100% голубой; 0% пурпурной; 100% желтой; 0% черной;
второй класс 70-00-Х-00: 70% голубой; 0% пурпурной; 100% желтой; 0% черной;
третий класс 30-00-Х-00: 30% голубой; 0% пурпурной; 100% желтой; 0% черной;
четвертый класс 00-00-Х-00: 0% голубой; 0% пурпурной; 100% желтой; 0% черной;
пятый класс 00-30-Х-00: 0% голубой; 30% пурпурной; 100% желтой; 0% черной;
шестой класс 00-70-Х-00: 0% голубой; 70% пурпурной; 100% желтой; 0% черной;
низший класс 00-X-X-00: 0% голубой; 100% пурпурной; 100% желтой; 0% черной.
А.2.5 указатель (стрелка) класса энергетической эффективности – размер: ширина (расстояние) 13,5 мм, высота 10 мм, цвет 100% черный.
Рисунок А.2 – Оформление этикетки энергетической эффективности автономного бессальникового циркуляционного насоса
Рисунок А.2 – Оформление этикетки энергетической эффективности автономного бессальникового циркуляционного насоса
УДК 621.67-216.74:006.354 | ОКС 23.080 | ОКП 36 3000 |
Ключевые слова: насос, циркуляционный, бессальниковый, энергетическая эффективность, класс энергетической эффективности, этикетка энергетической эффективности | ||
Электронный текст документа
подготовлен АО “Кодекс” и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2015
Наклейка с высоким показателем энергопотребления (ER) предназначена для четкого обозначения экономии энергии, полученной в результате модернизации и изменения насосной системы. Экономия рассчитывается по сравнению с базовым уровнем, установленным Министерством энергетики США в соответствии с HI Performance. Стандарты испытаний. Щелкните здесь, чтобы просмотреть видеоролик, в котором объясняется, как ER Label и база данных HI могут рассчитать экономию энергии и помочь коммунальным службам управлять программами скидок.
Производители используют этикетку ER , чтобы дифференцировать продукты по потребляемой мощности.
Коммунальные предприятия и электроэнергетические компании используют этикетку ER и сертификат ER для программ поощрения и скидок.
На основе испытаний производительности, проведенных в лаборатории испытаний насосов, утвержденной HI,
протестировано на соответствие стандартам HI, включенным посредством ссылки в Правило эффективности насосов Министерства энергетики США,
. Этикетка с рейтингом энергопотребления HI является знаком доверия.
С рейтингом энергопотребления HI это можно получить дополнительную экономию, если установить более эффективный двигатель и / или элементы управления добавляются к насосу после он покинул завод производителя, что отсутствует в требованиях DOE.Дополнительная экономия отражена в новом Сертификате энергетического рейтинга, который отражает обновленный рейтинг энергопотребления за счет добавления дополнительных эффективный двигатель и / или средства управления насосом, перечисленным в базе данных энергоэффективности. Уникальный сертификат для насоса с увеличенным сроком службы регистрируется в базе данных энергоэффективности, где его потенциально можно использовать в районы, где электроэнергетические компании предоставляют предполагаемые стимулы. Сертификаты электронной отчетности могут быть созданы на er.pumps.org. Щелкните здесь, чтобы просмотреть видеоролик с дополнительной информацией о сертификатах ER.
Табличка с рейтингом энергопотребления HI и сертификат отвечает потребности коммунальных предприятий в выявлении продуктов, производительность которых превышает репрезентативный базовый уровень, чтобы можно было разработать предписывающие программы стимулирования. Эти программы ускорят внедрение более эффективных продуктов на рынок и содействие повсеместной экономии энергии. Этикетка ER и сертификат основаны на правилах Министерства энергетики и стандартизированных тестах производительности, которые были проведены в независимой проверенная и утвержденная испытательная лаборатория насосов.
Для производителей: Руководство по программе Института гидравлики HI 40.5-2016 для программы оценки энергопотребления HI , подробно описывает требования для участия и перечисляет насосы в программе HI. Метод определения HI Energy Rating описан в Руководстве по программе . HI Energy Rating представляет собой процент экономии энергии по сравнению с базовым уровнем. корпус и может легко использоваться для оценки экономии энергии. Щелкните здесь, чтобы узнать, как принять участие.Свяжитесь с Питером Гайдоном по адресу [email protected] для получения дополнительной информации.
Для коммунальных предприятий: Портал рейтинга энергопотребления HI содержит ссылки для поиска продуктов, соответствующих требованиям программы, и подтверждения их рейтинга энергопотребления. Вопросов информацию о программе или ее использовании в рамках программы скидок или предполагаемых поощрений следует направлять Питеру Гайдону по адресу [email protected].
Стандарты испытаний насосов: В этой программе используются стандарты энергосбережения Министерства энергетики для насосов (10 CFR 431, подраздел Y – Насосы), в которых определяется насосное оборудование. категории и базовые характеристики для категорий насосов, подпадающих под действие нормативных требований.
Утвержденные лаборатории: Утвержденные HI испытательные лаборатории насосов должны продемонстрировать способность проводить испытания до HI 40.6 и обслуживать приборы. согласно ISO 17025 посредством аудита третьей стороной, как указано в HI 40.7.
Стандарты эффективности насоса: индекс энергии насоса (PEI)
Теперь, когда Министерство энергетики США (DOE) опубликовало первые в истории Стандарты энергосбережения для насосов, давайте взглянем на некоторые более тонкие детали этого стандарта, начиная с терминологии и того, что она означает.
Индекс энергии насоса
Индекс энергии насоса (PEI) – это новый показатель, установленный Министерством энергетики США для оценки энергетических характеристик насосов, на которые распространяется стандарт. PEI определяется как отношение рейтинга эффективности насоса (PER) для конкретного типа и модели насоса (с полным диаметром рабочего колеса), деленное на рассчитанный минимально соответствующий PER для данного типа насоса:
PEI = PER / PER STD
Таким образом, PEI представляет собой сравнение между фактической мощностью, используемой насосом, и максимальной мощностью, разрешенной стандартом для того же типа насоса.Если PEI больше 1,0, значит, насос не соответствует новому стандарту, и его нельзя будет производить после 2020 года, если он не будет модернизирован для соответствия стандарту. Если мощность, используемая насосом, меньше или равна максимально допустимой мощности, PEI составляет 1,0 или меньше и является приемлемым. Подумайте о гандикапе в гольф – чем меньше, тем лучше.
Министерство энергетики разработало способ расчета каждого уникального значения PER STD для всех различных типов насосов, охватываемых стандартом.Это просто потому, что насосы часто различаются по эффективности в зависимости от их типа. Например, группа DOE определила, что насосы с гибким соединением с торцевым всасыванием, монтируемые на основании, обычно более эффективны, чем вертикальные линейные насосы, и поэтому будут иметь более низкое значение PER STD .
Номинальные значения для постоянной и переменной скорости
Стандарт включает две версии PEI: одну для работы с постоянной нагрузкой (PEI CL ) и одну для работы с переменной нагрузкой (PEI VL ).
Хотя «CL» означает постоянную номинальную нагрузку, это не означает, что насос нельзя использовать в системе с регулируемой скоростью. Это просто означает, что насос может быть доставлен отдельно. Он может или не может быть установлен с приводами с регулируемой скоростью и элементами управления, предоставленными кем-либо, кроме производителя насоса. Это определяется как:
PEI CL = PER CL / PER STD
Вторая версия «VL» относится к насосу, который рассчитан не по своим характеристикам, а с включением регулятора скорости.Если насос имеет рейтинг, в котором используется индекс «VL», производитель должен предоставить насосу контроллер привода. В этом приложении PEI определяется как:
PEI VL = PER VL / PER STD
К 2020 году каждый насос, отвечающий критериям стандарта, описанным в статье на прошлой неделе и проданный в США, будет иметь постоянную паспортную табличку, на которой будет либо PEI CL OR VL, либо другая соответствующая информация.
В следующий раз мы посмотрим, как Министерство энергетики рассчитывает значения PER для насосов с постоянной (CL) и переменной нагрузкой (VL).
Заявление об ограничении ответственности: R. L. Deppmann и его аффилированные лица не несут ответственности за проблемы, вызванные использованием информации на этой странице. Хотя эта информация исходит из многолетнего опыта и может быть ценным инструментом, она может не учитывать особые обстоятельства в вашей системе, и поэтому мы не можем нести ответственность за действия, вытекающие из этой информации. Если у Вас возникнут вопросы, обращайтесь к нам.
% PDF-1.5 % 108 0 obj> endobj xref 108 85 0000000016 00000 н. 0000002400 00000 н. 0000002646 00000 н. 0000001996 00000 н. 0000002697 00000 н. 0000002822 00000 н. 0000003384 00000 н. 0000003410 00000 п. 0000003567 00000 н. 0000003635 00000 н. 0000004149 00000 п. 0000004175 00000 п. 0000004806 00000 п. 0000004832 00000 н. 0000004980 00000 н. 0000005121 00000 н. 0000005168 00000 н. 0000005303 00000 н. 0000005450 00000 н. 0000007022 00000 н. 0000008355 00000 н. 0000009640 00000 н. 0000010835 00000 п. 0000010983 00000 п. 0000011451 00000 п. 0000011477 00000 п. 0000012591 00000 п. 0000012737 00000 п. 0000012763 00000 п. 0000013222 00000 п. 0000014487 00000 п. 0000015693 00000 п. 0000016812 00000 п. 0000017152 00000 п. 0000017323 00000 п. 0000017392 00000 п. 0000038223 00000 п. 0000038435 00000 п. 0000038796 00000 п. 0000038881 00000 п. 0000039090 00000 н. 0000059907 00000 п. 0000059976 00000 н. 0000060139 00000 п. 0000060526 00000 п. 0000060736 00000 п. 0000064433 00000 п. 0000064502 00000 п. 0000065038 00000 п. 0000065241 00000 п. 0000101305 00000 н. 0000101374 00000 н. 0000101605 00000 п. 0000101794 00000 н. 0000101974 00000 н. 0000102022 00000 н. 0000102061 00000 н. 0000102147 00000 н. 0000103223 00000 н. 0000103292 00000 н. 0000105035 00000 н. 0000105232 00000 н. 0000105473 00000 п. 0000105499 00000 н. 0000105876 00000 н. 0000119655 00000 н. 0000119844 00000 н. 0000120024 00000 н. 0000120172 00000 н. 0000120220 00000 н. 0000120259 00000 н. 0000120345 00000 н. 0000121421 00000 н. 0000121468 00000 н. 0000138907 00000 н. 0000139096 00000 н. 0000139276 00000 н. 0000139424 00000 н. 0000139472 00000 н. 0000139511 00000 н. 0000139597 00000 н. 0000140673 00000 н. 0000140720 00000 н. 0000150710 00000 н. 0000150779 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 111 0 obj> поток xb“Pa`p; Ab, [6% 0
Понимание стандартов энергоэффективности – World Pumps
Стандартные двигатели Grundfos MG.Цифровое издание журнала распространяется бесплатно среди читателей, соответствующих нашим квалификационным критериям. Вы можете подать заявку на получение бесплатной копии, заполнив эту короткую регистрационную форму .
Снижение затрат на электроэнергию за счет разработки энергоэффективных электродвигателей сейчас является приоритетом. Гармонизация различных стандартов испытаний и классификации по всему миру привела к появлению стандартов Международной электротехнической комиссии (МЭК), но их не хватает для насосов для сточных вод.Таким образом, Grundfos предлагает этот подход с техническим анализом стандартов эффективности электродвигателей IEC в системах очистки сточных вод.
Сегодня на насосы приходится не менее 10% мирового потребления электроэнергии, а две трети всех насосов потребляют на 60% больше электроэнергии. Если бы каждый бизнес перешел на высокоэффективные насосные системы, глобальная экономия могла бы составить 4% от общего потребления электроэнергии, или, говоря другими словами, сопоставимая с потреблением электроэнергии 1 миллиардом человек в жилых домах, по данным глобального производителя насосов Grundfos.Как следствие, снижение затрат на энергию за счет разработки более энергоэффективных электродвигателей стало приоритетом для конечных пользователей, законодательных органов по охране окружающей среды, правительств и производителей.
За последнее десятилетие были приложены значительные усилия для гармонизации различных стандартов испытаний и классификации по всему миру, а также последующих используемых схем маркировки. Международная электротехническая комиссия (IEC) работала вместе с NEMA, CEMEP, IEEE и другими международными организациями, и эта работа привела к публикации двух основных стандартов:
• МЭК 60034-2-1 (Ред.1.0): Вращающиеся электрические машины – Часть 2-1: Стандартные методы для
определение потерь и эффективности по результатам испытаний (без машин для тяговых машин,
2007), в котором описаны методы, используемые для определения КПД двигателя.
• IEC 60034-30: Вращающиеся электрические машины – Часть 30 (Ред. 1.0): Классы эффективности односкоростных трехфазных асинхронных двигателей с клеткой (код IE), который определяет классы энергии для асинхронных двигателей.
«Есть два способа определения эффективности электродвигателя», – говорит Микаэль Недергаард, менеджер по глобальным продуктам, Grundfos Holding A / S.«Один из них – это прямое испытание, основанное на измерении входной мощности на основе подаваемого напряжения и тока, а выходная мощность – на основе скорости вращения и крутящего момента. Другой косвенный метод включает измерение входной мощности и расчет общих потерь путем измерения и добавления отдельных компонентов потерь. Этот косвенный тест можно использовать только для трехфазных двигателей ».
Настоящий стандарт
Настоящий стандарт классификации – IEC60034-30 для односкоростных, трехфазных электродвигателей и асинхронных двигателей определяет три уровня энергоэффективности:
• IE3 – повышенная эффективность (эквивалент NEMA Premium)
• IE2 – Высокая эффективность (эквивалент NEMA Energy Efficient)
• IE1 – Стандартная эффективность (эквивалент бывшей CEMEP EFF2)
В 2014 году новый стандарт IEC60034-30-1 определит четвертый уровень эффективности – IE4 Super Premium.Этот стандарт заменит текущий стандарт IEC 60034-30.
«Уровень эффективности IE2 был введен в действие Директивой EcoDesign в июне 2011 года, и с января 2015 года все двигатели с номинальной мощностью 7,5–375 кВт должны быть не менее эффективными, чем IE3, или соответствовать уровню эффективности IE2, если они оснащены привод с регулируемой скоростью », – поясняет Роберт Борк Хансен, специалист по глобальным продуктам, Grundfos Holding A / S. «Эти требования распространяются на 2-, 4- и 6-полюсные односкоростные трехфазные асинхронные двигатели с номинальным напряжением до 1000 В, работающие в непрерывном режиме.Примечательно, что двигатели, предназначенные для работы полностью погруженными в жидкость, и / или двигатели, полностью интегрированные в продукт, где энергетические характеристики двигателя не могут быть протестированы независимо от продукта, не были включены ».
Заданных вопросов
Возникает вопрос, можно ли охарактеризовать насос со встроенным двигателем, предназначенный для погружения в воду, такой как насос для сточных вод, как эффективный IE2 или IE3. Поскольку двигатель не может быть протестирован независимо от насоса, в основном из-за отсутствия стандартного соединения, определенной системы охлаждения или установленного метода испытаний, ответ должен быть «Нет».
«Теоретически испытание двигателя на насосе для сточных вод должно быть относительно простым, поскольку двигатель содержит вал, который можно проверить на крутящий момент и мощность», – говорит Лео Андерсен, региональный менеджер программы Grundfos Holding A / S. «Однако такие проблемы, как охлаждение и вентиляция, а также мощность, используемая для поддержания охлаждения двигателя, должны быть решены в любой процедуре испытаний. Два других элемента, которые могут повлиять на потребность в мощности на валу двигателя, – это потери на трение механического уплотнения и потери на трение подшипников, которые возникают в результате использования радиально-упорных подшипников.В насосах для сточных вод обычно используется двойное механическое уплотнение для предотвращения утечки перекачиваемой жидкости в двигатель ».
Лео Андерсен продолжает: «Также необходимо рассмотреть вопрос об установке. Например, в мокрой и сухой установках, где используется один и тот же двигатель, КПД будет отличаться. Подводя итог, можно сказать, что все потери в системе требуют четко определенного метода тестирования, но для этого потребуется создание объекта, который копирует установку.”
Неофициальные свидетельства клиентов Grundfos, работающих в сфере сточных вод, показывают, что надежность работы и повышение эффективности – это вопросы, которые вызывают наибольшую озабоченность. После того, как насос установлен, пользователи больше не хотят прикасаться к нему; но в равной степени готовы пожертвовать некоторой степенью энергоэффективности, если будет меньше поломок. Эффективность – это проблема, которая затрагивает всех пользователей насосов в отрасли очистки сточных вод, и становится еще более важной, когда двигатель насоса увеличивается в размерах.Цель Grundfos – обеспечить высочайший уровень общей энергоэффективности всех насосов для сточных вод.
Решение Grundfos
Поскольку невозможно утверждать, что насос для сточных вод, содержащий встроенный двигатель, соответствует требованиям IE2 или IE3, Grundfos предлагает решение, которое, по их мнению, касается эффективности насоса и двигателя. Насосы для сточных вод Grundfos SE1 / SEV и SL1 / SLV теперь включают электрические внутренние компоненты, то есть ротор и статор двигателя IE3 в корпусе насоса.
«Что отличает двигатель насоса для сточных вод от обычного двигателя IE3, так это подшипники, механические уплотнения и отсутствие охлаждения вентилятором, как описано выше», – объясняет Роберт Борк Хансен. «В мокрых установках охлаждение обеспечивается жидкостью, в которую погружен насос. Роторы и статоры двигателя Grundfos IE3 прошли типовые испытания, сертифицированные в соответствии со стандартом двигателей TEFC, и подтверждены отчетами об измерениях, поэтому во всех смыслах и целях это двигатель, соответствующий стандарту IE3.Однако при замене подшипников, добавлении механического уплотнения вала и метода охлаждения соответствие двигателя IE3 сводится на нет ».
Основная причина, по которой на сегодняшний день не был введен стандарт эффективности для насосов для сточных вод, может быть связана с тем, что производители, законодательные акты и разработчики стандартов рассматривают двигатели насосов для сточных вод как отдельный блок, а не как блок, интегрированный в насос, и, следовательно, они испытывают трудности с определением потерь на трение и КПД двигателя.
Производители насосов, утверждающие, что их насосы для сточных вод соответствуют стандарту IE3, виновны в том, что вводят в заблуждение консультантов и конечных пользователей.Если в тендерной документации указано, что насосы для сточных вод должны соответствовать требованиям IE3, то ни один производитель не может поставить такой насос, поскольку не существует применимого стандарта, касающегося определений эффективности насосов для сточных вод со встроенными двигателями.
Конкретные значения
Использование электрических компонентов двигателя IE3 и их установка в насос для сточных вод дает некоторую информацию об уровне эффективности всего двигателя. Что он не дает, так это какое-то конкретное значение, потому что потери на трение в насосе для сточных вод отличаются от потерь на стандартном насосе, и эти потери не принимаются во внимание.Он также ничего не говорит о гидравлической стороне, где существуют большие возможности для повышения эффективности.
«Для достижения наивысшего уровня эффективности насосной системы выбранный насос должен иметь BEP (точка максимальной эффективности), которая наилучшим образом соответствует рабочей точке», – говорит Микаэль Недергаард. «BEP в значительной степени зависит от характеристик насоса, таких как мощность, расход и напор, и это точка на кривой насоса, которая обеспечивает наиболее эффективную работу. Следует помнить, что эффективность насоса значительно снизится, если насос будет работать вдали от расчетных BEP.”
Grundfos считает, что вместо того, чтобы концентрироваться исключительно на эффективности двигателя, производителям, консультантам и конечным пользователям необходимо учитывать общий КПД насоса, определенный в стандарте ISO 9906: 2012 «Приемочные испытания производительности для ротодинамических насосов» или ANSI / HI 11.6.2012 «Производительность. Приемочные испытания для стандарта ротодинамических погружных насосов при обсуждении насосов для сточных вод и погружных электронасосов.
Насос гидравлики
Не меньшее значение для КПД двигателя имеет гидравлика насоса, поскольку возможности для повышения КПД насоса гораздо шире.В отсутствие соответствующего стандарта энергоэффективности для насоса производители и поставщики неизбежно будут выделять соединение IE3. Ситуация начинает меняться, и Europump обсуждает предложения по соответствующему стандарту насосов. Стремление к установлению подходящего стандарта не может исходить исключительно от производителей насосов, но также должно осуществляться политиками и регулирующими органами.
«В последние годы был разработан энергетический стандарт для небольших циркуляционных насосов, в которых, как и в насосах для сточных вод и погружных насосах, двигатель и вал находятся в одном корпусе и не могут быть испытаны по отдельности», – комментирует Микаэль Недергаард.«Утвержденный ЕС стандарт, разработанный Europump, торговой ассоциацией производителей насосов и производителями насосов, состоит из семи классификаций энергосбережения. Индекс энергоэффективности (EEI) насоса рассчитывается в соответствии с годовым профилем нагрузки, и насос маркируется в соответствии с его энергоэффективностью. Введя энергетическую маркировку, конечный пользователь может сравнивать продукты и выбирать наиболее подходящий насос или насосы для установки ».
Если это может быть достигнуто для циркуляционных насосов, то из этого следует, что всемирно признанный энергетический стандарт также может быть разработан для насосов для сточных вод.Поскольку промышленность по очистке сточных вод постепенно переходит на более крупные и эффективные очистные сооружения, для которых требуются более мощные насосы, затраты на энергию станут гораздо более важными. Насосная промышленность и регулирующие органы должны будут отреагировать соответствующим образом и инвестировать в режим тестирования, который предоставит конечным пользователям необходимую им информацию.
Список литературы
Факты Grundfos о насосах и энергии
Фон маркировки энергоэффективности Grundfos Blueflux®
Международная электротехническая комиссия
Публикации рабочей программы по вращающемуся оборудованию TC2 (14)
Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA)
Europump
Руководство по эффективности одноступенчатых центробежных насосов Europump
Руководство Europump по применению Регламента 640/2009 / EC по эффективности электродвигателей – май 2011 г.
Подготовительные исследования по экологическому проектированию насосов (ENER Лот 28: насосы для сточных вод)
Цифровое издание журнала распространяется бесплатно среди читателей, соответствующих нашим квалификационным критериям.Вы можете подать заявку на получение бесплатной копии, заполнив эту короткую регистрационную форму .
Индексы DOE для оценки эффективности насосов требуют тщательного анализа
«Остров эффективности» показан красным цветом и ограничен максимальным диаметром рабочего колеса, минимальным диаметром рабочего колеса и линиями изоэффективности. Цель состоит в том, чтобы максимизировать островок эффективности для достижения наибольшего диапазона расхода и наибольшего диапазона полного напора.При наличии более крупного островка сдвиги кривой системы или движения по кривой насоса могут происходить в том же диапазоне эффективности. Также проиллюстрирован предпочтительный рабочий диапазон (POR) ANSI / HI от 70 до 120 процентов от BEP, оптимальный диапазон для работы центробежного насоса.
За два с лишним года, прошедшие с тех пор, как Министерство энергетики выпустило Стандарты энергосбережения для насосов, промышленная насосная промышленность движется к соблюдению требований января 2020 года, обновляя процедуры испытаний, добавляя методы отчетности и другие практические вопросы.
Некоторые производители, такие как бренд Xylem Bell & Gossett, уже переоборудовали свои продуктовые линейки в ожидании правил Министерства энергетики и далеко впереди в завершении этапов сертификации и соответствия. Однако, как и ожидалось, не все производители применяют один и тот же подход к соблюдению нормативных требований, что приводит к отсутствию понимания на рынке того, какие насосы действительно являются наиболее эффективными.
Производители могут выбирать между изменением дизайна существующих продуктов и прекращением их производства.По оценкам, 25 процентов насосов, представленных сегодня на рынке, будут выведены из эксплуатации к 2020 году, поскольку они не соответствуют минимальным стандартам эффективности Министерства энергетики США. Министерство энергетики ожидает, что конверсия продукции – исследования, разработки, испытания, маркетинг – обойдется отрасли в 81,2 миллиона долларов, а также преобразование капитала для обновления производственных мощностей.
При установлении индекса энергии насосов Министерства энергетики США (PEI), нового показателя для оценки производительности насосов, Министерство энергетики предложило производителям методы определения индекса для классов оборудования с постоянной или переменной нагрузкой.Насосы, соответствующие стандарту, получают значение PEI 1 или ниже. PEICL применяется к насосам, продаваемым без регулятора скорости; PEIVL применяется к насосам, продаваемым с регулируемой скоростью.
Хотя цель инициативы Министерства энергетики заключалась в повышении общей эффективности насосов, продаваемых на рынке США, оно также хотело поощрять использование регуляторов скорости в системах с переменной нагрузкой для максимальной экономии энергии – это и является причиной использования двух PEI. для помпы.
В дополнение к двум версиям индекса Pump Energy Index, Министерство энергетики также учредило U.S. Стандарты испытаний насосов, основанные на стандарте испытаний на эффективность насосов 40.6 Института гидравлики (HI). Министерство энергетики потребовало внести изменения в этот стандарт, поэтому HI обновил стандарт (HI 40.6-2016), чтобы он теперь соответствовал федеральному закону. Этот стандарт испытаний насосов определяет методы испытаний для определения эффективности чистого насоса и позволяет добавлять электродвигатели и приводы с регулируемой скоростью на основе таблиц номинальной эффективности или фактического испытания проводов к воде.
Следующий пример иллюстрирует повышение эффективности насоса после модернизации гидравлической системы с использованием расчета PEICL Министерства энергетики США.
Уравнение DOEГде PER представляет собой потребляемую мощность насоса при средневзвешенном значении трех или четырех точек нагрузки. См. Соседние области для получения дополнительной информации о PER.
PEI cl Пример насоса: Старая конструкция: линейный насос 80SC с разъемной муфтой серии Bell & Gossett:Поскольку PEICL выше 1,0, не будет соответствовать минимальному соответствию DOE. Новый дизайн: линейный насос Bell & Gossett серии e-80SC с разъемной муфтой:
Поскольку PEICL ниже 1.0 это будет соответствовать минимальному соответствию DOE.
Разница между этими двумя насосами, рассчитанная для PEICL, составляет примерно 6% экономии энергии за счет модернизации.
* Показатель энергопотребления (PERSTD) представляет собой среднее значение входной мощности привода для минимально совместимого насоса. Он рассчитывается на основе гидравлических характеристик каждого насоса, точек нагрузки и стандартного значения C уровня, предоставленного Министерством энергетики США. Вот почему знаменатель в приведенных выше уравнениях меняется. Эти точки нагрузки составляют 75%, 100% и 110% от расхода BEP для конкретного насоса, скорректированного на номинальную скорость вращения.
** PERCL – это среднее значение входной мощности драйвера фактического насоса. Он рассчитывается на основе гидравлических характеристик каждого насоса, точек нагрузки и фактического КПД насоса в этих точках нагрузки. Поэтому числитель меняется. Эти точки нагрузки составляют 75%, 100% и 110% от расхода BEP для конкретного насоса и двигателя, скорректированного на номинальную скорость вращения.
ПРИМЕНЕНИЕ PEIvlКак отмечалось выше, DOE также включил второй индекс эффективности насоса, PEIVL, который применяется к насосам, продаваемым с регулируемой скоростью.Приводы с регулируемой скоростью (VSD) часто применяются в существующих системах для повышения общей эффективности.
Включая метод PEIVL в стандарт, Министерство энергетики стремилось стимулировать использование VSD для дальнейшего повышения эффективности насосных систем. При правильной установке преобразователя частоты насосы могут работать более эффективно, тем самым продлевая срок службы продукта, снижая потребление энергии и снижая нагрузку на электрическую систему.
Так же, как насосы 80SC и модернизированный e-80SC, рассчитанные для PEICL, обеспечили 6-процентную экономию энергии, при применении VSD к тем же двум насосам и расчета PEIVL может быть достигнуто дополнительное 6-процентное увеличение экономии энергии, как показано на следующий расчет.
Простые уравнения DOE:*** PERVL – это средняя входная мощность драйвера для управления VSD. Он рассчитывается на основе гидравлических характеристик каждого насоса, точек нагрузки и фактического КПД насоса в этих точках нагрузки. Поэтому числитель меняется. Эти точки нагрузки начинаются с 20% управляющей головки TDH и 25%, 50%, 75% и 100% расхода BEP, равновзвешенного для конкретного насоса, двигателя и VSD, скорректированного на номинальную скорость вращения.
Старая конструкция: линейный насос с разъемной муфтой 80SC серии Bell & Gossett:Новый дизайн: линейный насос Bell & Gossett серии e-80SC с разъемной муфтой:
Расчет PEIVL, как и концепция островов эффективности Bell & Gossett, дополнительно демонстрирует, как технический инженер может максимизировать эффективность гидравлической системы и принимать обоснованные решения об использовании совместимых насосов.Остров эффективности – это область кривой производительности насоса, в которой насос работает максимально широко и глубоко в пределах предпочтительного рабочего диапазона (POR) Института гидравлики.
«Остров эффективности» показан красным цветом и ограничен максимальным диаметром рабочего колеса, минимальным диаметром рабочего колеса и линиями изоэффективности. Цель состоит в том, чтобы максимизировать островок эффективности для достижения наибольшего диапазона расхода и наибольшего диапазона полного напора. При наличии более крупного островка сдвиги кривой системы или движения по кривой насоса могут происходить в том же диапазоне эффективности.Также проиллюстрирован предпочтительный рабочий диапазон (POR) ANSI / HI от 70 до 120 процентов от BEP, оптимальный диапазон для работы центробежного насоса.
Установление двух методов индексов эффективности насосов вызывает в отрасли некоторую путаницу в отношении соответствия, поскольку метод испытаний с переменной нагрузкой может скрыть недостатки неэффективного насоса PEICL, когда двигатель и VSD добавляются на основе «номинальной эффективности». Несмотря на то, что установка VSD на неэффективный насос обеспечивает оценку PEIVL – приемлемую в соответствии с процедурами тестирования DOE, – не соответствующий требованиям насос не был модернизирован для повышения эффективности и не будет соответствовать стандарту DOE для PEICL, если испытать его самостоятельно.
Инженеры Bell & Gossett работают с Министерством энергетики через Гидравлический институт (HI) с 2011 года, когда начались дискуссии о регулировании эффективности насосов. Поддерживающие меры по снижению энергопотребления и необходимые инвестиции в оборудование и технологии для соблюдения и превышения нормативных требований. Они также разработали отраслевые инструменты для поддержки эффективного выбора насосов при проектировании полных гидравлических систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и водопроводных систем, например, расчет значения эффективности частичной нагрузки (PLEV) компании B&G.
Поскольку на систему HVAC приходится до 50 процентов энергопотребления коммерческого здания, проектирование эффективных систем отопления и охлаждения имеет решающее значение для сохранения бюджета проекта, а также для достижения целей устойчивого развития. Системные разработчики, которые усердно стремятся к повышению эффективности, захотят использовать все доступные им инструменты.
Чтобы гарантировать, что гидравлические системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и водопроводные системы проектируются с самого начала с использованием наиболее эффективных насосов, инженеры должны обратить внимание как на PEICL, так и на PEIVL с основным упором на PEI CL , чтобы подтвердить, что насос, который они указывают, имеет рейтинг 1.0 или меньше в соответствии со стандартами DOE.
Также важно подчеркнуть, что стандарты Министерства энергетики США по КПД насосов являются лишь отправной точкой – можно добиться еще большей энергоэффективности, если конструкторы будут продолжать искать более разумные способы определения насосов и быть в курсе достижений отрасли.
И наоборот, те производители, которые могли бы рассмотреть вопрос об обмене эффективностью двигателей и частотно-регулируемого привода, чтобы не вкладывать средства в модернизацию гидравлических насосов, в конечном итоге могут быть вынуждены использовать только свои голые насосы в соответствии с требованиями.Это позволит достичь намеченного результата, на который было возложено требование Министерства энергетики, – повысить энергоэффективность только насосов.
В то же время инженеры, отвечающие за определение, несут бремя проверки данных для подтверждения эффективности, чтобы гарантировать выполнение требований стандартов DOE – что очень просто: повышение эффективности насосов, снижение энергопотребления для владельцев и сокращение выбросов углерода в окружающую среду.
Об авторе: Марк Хандзел – глобальный вице-президент по вопросам нормативного регулирования и соответствия продукции Xylem Inc.Он был членом рабочей группы по коммерческим и промышленным насосам Федерального консультативного комитета Министерства энергетики США по стандартам и нормотворчеству, а также в Рабочей группе по циркуляционным насосам.
_______________________________________________________
СОВРЕМЕННАЯ НАСОСКА СЕГОДНЯ, май 2018
Вам понравилась эта статья?
Подпишитесь на БЕСПЛАТНОЕ цифровое издание журнала Modern Pumping Today Magazine!
Эффективные мощные насосы с длиной волны 780 нм для твердотельных лазеров среднего инфракрасного диапазона высокого класса энергии
Аннотация
Твердотельные лазеры среднего инфракрасного диапазона (MIR) на основе кристаллов, допированных тулием и гольмием, вызывают все больший интерес в приложениях в медицине, обработке материалов и физике частиц.Лазеры, легированные тулием, могут эффективно накачиваться на длинах волн около 780 нм, и на этой длине волны ищутся накачки диодных лазеров с высокой эффективностью преобразования и высокой интенсивностью. Диодные лазеры, интегрированные в лазерные блоки, подходящие для накачки с высоким рабочим циклом, представляют особый интерес для приложений с высоким классом энергии, особенно когда они могут быть реализованы без необходимости дополнительных затрат и риска надежности микроканального охлаждения. Однако высокая эффективность и надежное питание на длине волны 780 нм более сложно реализовать, чем на длине волны 940… 980 нм, из-за ограничений возможностей доступных полупроводниковых материалов.Таким образом, здесь представлен прогресс в разработке, реализации и испытании источников накачки с длиной волны 780 нм, подходящих для приложений накачки высокого класса энергии, с использованием ТМ-поляризованных диодных лазеров на основе GaAs. Мы показываем, как можно увеличить мощность на устройство с 4 Вт для обычных одиночных эмиттеров (90… 100 мкм) до 60 Вт при высокой скважности (10%) и большой длительности импульса (10 мс) для эмиттеров с большой яркостью и большой апертурой (с Апертура 1200 мкм, что эквивалентно примерно 500 Вт на бар) за счет снижения эффективности работы (с 60 до 50%).Мы демонстрируем прогресс в интеграции этих излучателей с большой апертурой в новые блоки с пассивным (макроканальным) охлаждением кромок, которые затем подходят для использования в лазерных системах Th: YAG высокого класса энергии.
© (2020) COPYRIGHT Общество инженеров по фотооптическому приборостроению (SPIE). Скачивание реферата разрешено только для личного использования.
Jandy | Регламент DOE по насосам
Правила для насосов для бассейнов специального назначения (DP3)
Особое внимание уделяется воздействию насосов подземных жилых бассейнов
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ ДОУ
Насосы Fluidra, соответствующие и не соответствующие требованиям DOE
Краткое изложение правил Министерства энергетики США
Преимущества насосов с регулируемой скоростью
Углубленный обзор нормативных требований Министерства энергетики США
Как новые правила DOE по насосам повлияют на ваш бизнес
Узнайте больше о новых правилах для вас:
Правила Министерства энергетики США – Веб-семинар, октябрь 2020 г. (английская версия)
Правила Министерства энергетики – Веб-семинар, октябрь 2020 г. (испанская версия)
Краткое изложение правил
Действует с 19 июля 2021 г., новый U.S. Вступят в силу постановления Министерства энергетики (DOE), которые требуют Насосы для бассейнов специального назначения (DP3), производимые или импортируемые в США, соответствуют минимальным требованиям. стандарты энергоэффективности. Стандарты применимы ко всем насосам для бассейнов с гидравлической мощностью (HHP). рейтинг ≤ 2,5 HHP, за некоторыми ограниченными исключениями. HHP составляет примерно 50% от общей мощности двигателя насоса. номинальная мощность (THP).
Большинство насосов для бассейнов с мощностью двигателя 5.0 THP или меньше потребуется для соблюдения минимального стандарты энергоэффективности.
Воздействие на насосы с регулируемой и неизменной частотой вращения
В правилах нет различия между насосами с регулируемой и неизменной скоростью. В правила просто требуют, чтобы насосы для бассейнов специального назначения соответствовали минимальным стандартам энергоэффективности.
Хорошие новости:
Правила составлены таким образом, чтобы относительно легко для большинства насосов с регулируемой скоростью удовлетворять потребности.
Что нужно знать:
Нормы не позволяют большинству насосов с неизменяемой скоростью ≥ 1,0 THP соответствовать требованиям требования. Множество односкоростных и двухскоростных насосов
Исключения
Следующие классы бассейновых насосов не соответствуют минимальным стандартам энергоэффективности:
- Водопадные насосы, которые работают на высоте ≤ 30 футов напора с максимальной скоростью ≤ 1800 об / мин
- Насосы для бассейнов со встроенными песочными и картриджными фильтрами
- Хранимые электрические гидромассажные насосы / жесткие электрические гидромассажные насосы
- Насосы с трехфазными двигателями
Измерения энергоэффективности
Два термина, с которыми необходимо ознакомиться:
- Гидравлическая мощность в лошадиных силах (HHP) – это стандартизированное измерение сколько воды перемещает насос и составляет примерно половину двигателя насоса THP.Насос 5,0 THP будет иметь Примерно 2,5 л.с.
- Взвешенный энергетический коэффициент (WEF) – это стандартизированное измерение сколько энергии требуется для перемещения воды в галлонах на киловатт-час потребляемой энергии. Насос с WEF 7,847 означает, что насос рассчитан на перекачку 7 847 галлонов воды с одним кВтч энергия.
Часто задаваемые вопросы по РЕГУЛИРОВАНИЮ DP3
Означает ли это, что я не могу приобрести насосы, не соответствующие требованиям, начиная с 19 июля 2021 г.?
Нет.Правила ограничивают возможность производителей производить или импортировать несовместимые насосы на или после этой даты.
Что это значит для тебя:
- Нет необходимости в возврате запасов в цепочке поставок
- Поскольку в настоящее время написано постановление, все насосы в цепочке поставок по состоянию на 18 июля 2021 год, можно еще будут проданы, соответствуют ли они новым требованиям не
- В соответствии с действующим законодательством насосы, не соответствующие требованиям, которые имеют производители в наличии с 18 июля 2021 года еще можно продать в раздачу; в свою очередь, дистрибьютор может продать эти несоответствующий насосы профессионалам в области бассейнов, а профессионалы в области бассейнов могут продать их домовладельцам
Есть ли список совместимых насосов, на которые я могу сослаться, все еще будет доступно?
- К сожалению, было предложено два сопутствующих «моторных правила»: Министерство энергетики и еще одно – Калифорнийской энергетической комиссией (CEC) – это еще предстоит доработан.Эти правила может ограничить продажу некоторых сменных двигателей и насосов, даже если они соответствуют текущие минимальные требования к энергоэффективности.
- Пока эти правила не будут приняты окончательно, производители не решатся предоставить официальную окончательный список. В целом, все насосы с регулируемой скоростью будут соответствовать требованиям, в то время как большинство одно- и двухскоростные насосы с мощностью двигателя THP ≥ 1.0 THP не будет соответствовать требованиям.
Кто несет ответственность за насосы, не соответствующие требованиям, которые попадают на рынок?
- Изготовители несут исключительную ответственность за то, чтобы производились только соответствующие насосы. или завезены с 19 июля 2021 г.
В чем разница между HHP и THP?
- HHP означает гидравлическую мощность в лошадиных силах и обычно используется для измерения количества воды в насос движется.THP относится к общей мощности двигателя, используемого в насосе. HHP – это примерно половина от номинальной мощности двигателя.
Как мне интерпретировать WEF и будет ли он где-нибудь опубликован?
- Самый простой способ понять WEF – это посмотреть на него, как на мили на галлон (MPG) для автомобиль.Чем выше WEF, тем более энергоэффективен насос. В целом, насосы с более низким рейтингом HHP / THP будут иметь более высокие рейтинги WEF. цепочка поставок должна быть возвращена
- Производители также будут обязаны указывать WEF и THP на паспортной табличке насоса. в качестве другого материала для всех насосов, произведенных и / или импортированных 19 июля или после этой даты, 2021 г.
Должны ли потребители принимать решения о покупке только на основе WEF?
- Нет. Насосы по-прежнему должны быть правильно подобраны по размеру для применения (вы не ожидаете низкий насос HHP / THP для перекачки воды, достаточной для эффективной фильтрации бассейна объемом 40 000 галлонов).Домовладельцы должны полагаться на своего Pool Professional, чтобы прописать лучший насос для заявление. WEF – это просто ориентир, указывающий на энергоэффективность.
Влияет ли DP3 на насосы надземного бассейна?
- В нормативных актах не делается различия между наземными и наземными насосами для бассейнов.Скорее, большинство насосов, используемых в наземных установках, классифицируются как «не самовсасывающие »бассейновые насосы.
