Na wstępie warto przypomnieć, które akty prawne wymuszają na producentach i użytkownikach najbardziej energochłonnych urządzeń dążenie do poprawy efektywności energetycznej. Jeżeli chodzi o Unię Europejską, dokumentem, który ma w tym przypadku kluczowe znaczenie, jest dyrektywa 2009/125/WE w sprawie ekoprojektu. Zostały w niej określone zasady projektowania urządzeń w taki sposób, żeby zmniejszyć ich negatywny wpływ na środowisko, równocześnie zachowując ich niezmienioną funkcjonalność.
Wprowadzając w życie ten dokument, zakładano, że jego przestrzeganie pozwoli zmniejszyć zużycie energii o 2000 TWh, co stanowiłoby połowę ilości wymaganej do realizacji jednego z celów polityki klimatyczno-energetycznej UE, którym było uzyskanie 20% oszczędności w 2020 roku. Stosowanie się do zasad ekoprojektowania powinno również zaprocentować w przyszłości – przewiduje się, że zapewni to oszczędności rzędu nawet jednej czwartej ilości energii, która jest potrzebna do spełnienia celu wyznaczonego na 2030 rok. Wówczas efektywność energetyczna powinna się zwiększyć o co najmniej 32,5%.
Część I. historia zmian
Silniki na celowniku
Od początku prac nad dyrektywą w sprawie ekoprojektu, czyli od 2005 roku, gdy wprowadzono jej pierwszą wersję, zmienioną później przez wspomniany dokument numer 2009/125/WE, w kręgu zainteresowań twórców regulacji znajdowały się silniki elektryczne. Przyczyniły się do tego równocześnie konieczność i możliwości.
Jeśli chodzi o te drugie, stwierdzono, że poprawa sprawności energetycznej silników elektrycznych jest już osiągalna przez zastosowanie znanych rozwiązań technicznych. Konieczność wynikała z kolei z faktu, że ich liczba na rynku Unii Europejskiej jest duża oraz znacząco negatywnie oddziałują na środowisko, przede wszystkim w fazie użytkowania.
Są to założenia w dalszym ciągu aktualne. Obecnie w UE jest używanych ponad 8 miliardów silników elektrycznych (co roku sprzedawanych jest około 750 milionów sztuk tych urządzeń), które zużywają połowę energii elektrycznej wytwarzanej w obrębie całej Wspólnoty Europejskiej (około 2000 TWh co roku), stając się przez to źródłem emisji zanieczyszczeń w ilości około 800 Mt ekwiwalentu CO2 co roku.
Czego dotyczył dokument 640/2009?
W rezultacie zostało opracowane rozporządzenie Komisji Europejskiej o numerze 640/2009, które wdrażało postanowienia dyrektywy 2005/32/WE w dziedzinie ekoprojektowania dla silników elektrycznych. Jego zakresem zostały objęte urządzenia o największym potencjale uzyskania oszczędności energii i szeroko stosowane, szczególnie w przemyśle, czyli indukcyjne silniki klatkowe o stałej prędkości, zasilane prądem trójfazowym, 50 Hz albo 50/60 Hz, z 2 do 6 biegunami, o napięciu znamionowym nieprzekraczającym 1000 V oraz mocy znamionowej w przedziale od 0,75 do 375 kW, z tymi parametrami określanymi na podstawie ciągłej eksploatacji roboczej.
W regulacji, która została wprowadzona w życie w 2009 roku, został przedstawiony harmonogram, zgodnie z którym silniki tego typu o niskiej sprawności, sklasyfikowanej według normy IEC 60034-30-1, miały być sukcesywnie wycofywane z rynku i użytku na terenie Unii Europejskiej. Określono kilka dat granicznych.
Pierwsza wypadła w czerwcu 2011 roku. Od tego czasu silniki, których dotyczyło rozporządzenie, musiały mieć co najmniej klasę sprawności IE2. Z początkiem 2015 silniki o mocy znamionowej w przedziale od 7,5 kW do 375 kW musiały natomiast mieć klasę sprawności co najmniej IE3 lub odpowiadać klasie IE2 i być zasilane za pośrednictwem przemiennika częstotliwości. Dwa lata później wymogiem tym objęto również silniki o mocy w zakresie od 0,75 kW do 375 kW.
Pierwsza aktualizacja
Na początku 2014 roku wydano dokument o numerze 4/2014, który zastępował rozporządzenie KE o numerze 640/2009. Zmodyfikowano w nim artykuł pierwszy, który określał przedmiot i zakres regulacji. Wprowadzona zmiana dotyczyła listy urządzeń, których rozporządzenie nie obejmuje.
W celu jej aktualizacji w dokumencie nr 4/2014 zmieniono wartości, po przekroczeniu których uznaje się, że silnik pracuje w warunkach ekstremalnych, w związku z czym powinien mieć specjalną konstrukcję. Zmiana objęła następujące wielkości: wysokość bezwzględną oraz maksymalną i minimalną temperaturę otoczenia oraz temperaturę wody chłodzącej.
W rezultacie zapisy rozporządzenia 4/2014 nie miały zastosowania do: silników przeznaczonych do eksploatacji przy pełnym zanurzeniu w cieczy, tych stanowiących integralną część produktu, na przykład pompy lub wentylatora, o charakterystyce energetycznej, której nie można sprawdzić niezależnie od niego, silników hamujących i silników przeznaczonych do eksploatacji wyłącznie: na wysokościach powyżej 4000 m n.p.m. (wcześniej 1000 m n.p.m.), w temperaturze otoczenia powyżej +60°C (wcześniej +40°C), w maksymalnej temperaturze roboczej powyżej +400°C, w temperaturze otoczenia poniżej –30°C w odniesieniu do wszystkich silników lub poniżej 0°C w przypadku silników chłodzonych wodą (wcześniej odpowiednio poniżej –15°C albo poniżej 0°C), jeżeli temperatura wody chłodzącej na wejściu wynosi mniej niż 0°C lub więcej niż +32°C (wcześniej odpowiednio +5°C i +25°C) oraz w przestrzeniach zagrożonych wybuchem zgodnie z definicją z dyrektywy 94/9/WE.
|
W 2009 roku, kiedy rozporządzenie Komisji Europejskiej o numerze 640/2009 dopiero co zostało przyjęte, 83% silników sprzedanych w Europie zaliczało się do klasy efektywności energetycznej IE1. Jednak już trzy lata później, w 2012 roku, czyli tuż po tym jak w międzyczasie (2011 rok) w życie wszedł wymóg sprzedaży silników z klasą przynajmniej IE2, udział w europejskim rynku tych z klasą IE1 spadł do 27%, natomiast silników w klasie IE2 zwiększył się do prawie 70% z około 15% w 2009 roku. Kolejna data graniczna, czyli styczeń 2015, gdy obowiązkowa stała się klasa IE3, a w przypadku silników klasy IE2 zasilanie przez przemiennik częstotliwości, stanowiła impuls pobudzający rynek modeli IE3 – ich udział wzrósł z 4% w 2014 roku do 29% w 2016. Warto wyjaśnić, że w dalszym ciągu spora sprzedaż silników w klasie efektywności energetycznej IE1 i niższych (poniżej 20% w 2016) świadczy o popycie na modele wyłączone z zakresu regulacji (na przykład z hamulcem), jak też z pewnością w jakimś stopniu o niedoskonałości egzekwowania przepisów. Generalnie jednak nie można negować radykalnej transformacji, jaką rynek silników przeszedł w efekcie wprowadzenia proekologicznych regulacji – modele energooszczędne bardzo zyskały na znaczeniu, zaś te o niższej sprawności coraz częściej, o ile w ogóle, dostępne są tylko na zamówienie. |
Podsumowanie efektów
Po latach obowiązywania przepisów wprowadzających postanowienia dyrektywy ekoprojektu dla silników elektrycznych postanowiono sprawdzić, jakie przyniosło to rezultaty. Skoncentrowano się na dwóch głównych założeniach tej regulacji, czyli spopularyzowaniu energooszczędnych silników oraz zwiększeniu oszczędności energii.
W tym celu przeanalizowano europejski rynek silników elektrycznych (patrz: ramka). Jak pokazały wyniki sprzedaży tych urządzeń przy przekraczaniu kolejnych dat granicznych podanych w rozporządzeniu 640/2009, stosunek udziału modeli najbardziej i najmniej energochłonnych zmieniał się na korzyść tych pierwszych. W rezultacie popyt na silniki w klasie efektywności energetycznej IE1 spadł z 80% w 2009 roku do 17% w 2016, podczas gdy w tym samym czasie sprzedaż modeli w klasie IE3 wzrosła z 0 do 29%.
Jeżeli z kolei chodzi o oszczędności energii, to w 2017 roku oszacowano je na 31 TWh energii, co odpowiadało redukcji emisji gazów cieplarnianych o 12 Mt ekwiwalentu CO2. Oczekuje się, że w 2030 roku oszczędności wyniosą z kolei 102 TWh. I chociaż jest to mniej, niż wcześniej zakładano (pierwotnie oczekiwano oszczędności na poziomie 208 TWh w 2030), pomimo wszystko będzie to dobry wynik, stanowiący 9% ilości energii, która jest potrzebna do osiągnięcia w 2030 zakładanej efektywności energetycznej na poziomie 32,5%.
Pierwsze podejście do drugiej aktualizacji
W międzyczasie Komisja Europejska cały czas rozważała zaostrzenie przepisów dotyczących sprawności energetycznej silników elektrycznych. Już w 2014 roku zostały na jej zlecenie przeprowadzone analizy w tym temacie. Na podstawie ich wyników opracowano plan wprowadzania nowych regulacji.
Zakładał on m.in., że od 1 stycznia 2018 roku małe silniki jednofazowe i trójfazowe o mocy od 120 do 750 W powinny mieć co najmniej klasę sprawności IE2. Przepis ten miał objąć wszystkie silniki, w tym te zintegrowane z innymi urządzeniami. Kolejną grupą, którą miały z początkiem 2018 roku objąć zaostrzone przepisy, były duże silniki o mocy 375‒1000 kW i napięciu znamionowym do 1000 V. Po upływie tego terminu powinny one mieć przynajmniej klasę sprawności IE3. Dwa lata później ten obowiązek miał objąć duże silniki o mocy w tym zakresie i napięciu znamionowym w przedziale 1 kV – 6,6 kV. Wówczas nie byłoby już także dopuszczalne używanie silników o klasie sprawności IE2 w połączeniu ze sterownikami bezstopniowymi. Z początkiem 2018 roku regulacje dotyczące sprawności silników energooszczędnych miały też objąć dotychczas wykluczone silniki przeznaczone do eksploatacji tylko w przestrzeniach zagrożonych wybuchem zgodnie z definicją z dyrektywy 94/9/WE oraz silniki hamujące.
Początkowo planowano podać szczegóły odnośnie do wprowadzenia tych zmian najpóźniej latem 2016 roku. Tego terminu nie udało się jednak dotrzymać. W związku z tym przesunięciu na bliżej nieokreśloną przyszłość uległy również wszystkie wyżej wymienione daty.
Nieefektywne regulacje
Z planów w zakresie zaostrzenia przepisów całkiem jednak nie zrezygnowano. Co więcej, wraz z upływem czasu coraz więcej argumentów przemawiało za podjęciem takiego działania.
Przede wszystkim oszacowano potencjał oszczędności niewykorzystany w przypadku silników, które nie są objęte zakresem obowiązujących regulacji, głównie małych silników trójfazowych, silników jednofazowych, jak również dużych silników trójfazowych i silników 8-biegunowych – tylko w 2015 roku wyniósł on aż 440 TWh energii elektrycznej. Wartości tego rzędu nie można było dłużej lekceważyć.
Oprócz tego problematyczne, a przez to nieefektywne, okazało się wymaganie zasilania silników o klasie sprawności IE2 za pośrednictwem przemiennika częstotliwości jako alternatywy dla modeli IE3. Przede wszystkim było to trudne do wyegzekwowania przez organy nadzoru rynku, ponieważ to, czy rzeczywiście dany model współpracuje z przemiennikiem, można zweryfikować wyłącznie w miejscu instalacji. Ponadto odpowiedzialność za to ponosi już instalator, a nie producent, co tym bardziej zawęża pole działania instytucji odpowiedzialnych za sprawdzanie przestrzegania zaleceń dyrektywy ekoprojektu.
W konsekwencji zestaw silnik o klasie sprawności IE2 plus przemiennik częstotliwości nie zyskał na popularności, czego dowodziły dane sprzedażowe niewskazujące na zwiększenie się popytu na przemienniki częstotliwości w okresie po wprowadzeniu regulacji w tym zakresie. Co więcej, to, czy oszczędności uzyskiwane dzięki takiej kombinacji dorównują tym, które są osiągane w przypadku korzystania z silników o klasie sprawności IE3, zależy od specyfiki aplikacji – tam, gdzie prędkość jest regulowana, mogą być porównywalne, lecz w razie braku zmian tej wielkości obecność przemiennika generuje straty. Trzeba bowiem pamiętać, że nie są to urządzenia bezstratne, a kwestia ich sprawności energetycznej do tej pory przepisami UE nie była przecież w ogóle uregulowana.
Część II. Przyszłe zmiany
Dotychczasowe rezultaty, niewykorzystany potencjał, jak również problemy z egzekwowaniem obowiązujących przepisów doprowadziły w końcu do zmiany regulacji w zakresie sprawności energetycznej silników elektrycznych. Polegała ona nie tylko na ich zaostrzeniu, ale również wprowadziła wytyczne dla przemienników częstotliwości.
Modyfikacje te zostały wprowadzone w rozporządzeniu Komisji Europejskiej numer 2019/1781 z dnia 1 października 2019 roku. Ustanowione w nim wymogi dotyczące ekoprojektu dla silników elektrycznych i układów bezstopniowej regulacji obrotów na podstawie dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/125/WE uchylają rozporządzenie KE o numerze 640/2009.
Podobnie jak w tym ostatnim, również w dokumencie numer 2019/1781 określone zostały daty graniczne harmonogramu wycofywania z rynku i użytku na terenie Unii Europejskiej silników i przemienników częstotliwości o niskiej sprawności. W jednym z pierwszych paragrafów natomiast doprecyzowano konkretnie, jakich urządzeń regulacje te dotyczą.
Zakres nowych regulacji
Rozporządzenie numer 2019/1781 ma zastosowanie do silników elektrycznych asynchronicznych bez szczotek, komutatorów, pierścieni ślizgowych i połączeń elektrycznych z wirnikiem, które są przystosowane do działania przy napięciu sinusoidalnym o częstotliwości 50 Hz, 60 Hz lub 50/60 Hz. W tej kategorii urządzeń dotyczy ono jedynie tych, które: mają dwa, cztery, sześć albo osiem biegunów, napięcie znamionowe powyżej 50 V, ale nie większe niż 1000 V, moc znamionową od 0,12 kW do 1000 kW włącznie, o parametrach znamionowych określanych na podstawie ciągłej eksploatacji roboczej oraz przystosowanych do bezpośredniej eksploatacji w trybie online.
Jeżeli z kolei chodzi o układy bezstopniowej regulacji obrotów, rozporządzenie obejmuje te z wejściem trójfazowym, które: są przystosowane do pracy z jednym silnikiem, którego dotyczy niniejsza regulacja przy jego mocy znamionowej od 0,12 kW do 1000 kW, mają napięcie znamionowe prądu przemiennego o wartości większej niż 100 V, ale nieprzekraczającej 1 kV i mają tylko jedno wyjście prądu przemiennego.
Podobnie jak w poprzedniej wersji przepisów wdrażających zalecenia ekoprojektu dla silników, także w nowej regulacji spora grupa urządzeń – tym razem nie tylko silników, ale też przemienników częstotliwości, została z niej wyłączona. Ich listę przedstawiamy w ramce.
Kiedy zmiany wchodzą w życie?
W harmonogramie, zgodnie z którym będą się zmieniać wymagania odnośnie do sprawności energetycznej silników elektrycznych, ustalone zostały dwie daty graniczne. Pierwsza z nich to 1 lipca 2021 roku. Od tego dnia efektywność energetyczna trójfazowych silników indukcyjnych o mocy znamionowej nie mniejszej niż 0,75 kW oraz nie większej niż 1000 kW, mających 2, 4, 6 albo 8 biegunów, niebędących silnikami budowy wzmocnionej z certyfikatem Ex eb, musi odpowiadać co najmniej poziomowi klasy efektywności IE3. W przypadku z kolei trójfazowych silników indukcyjnych o mocy znamionowej nie mniejszej niż 0,12 kW oraz mniejszej niż 0,75 kW, mających 2, 4, 6 albo 8 biegunów, niebędących silnikami budowy wzmocnionej z certyfikatem Exeb, musi ona być co najmniej na poziomie klasy efektywności IE2.
Dwa lata później zaczynają natomiast obowiązywać wytyczne dla silników budowy wzmocnionej z certyfikatem Exeb o mocy znamionowej nie mniejszej niż 0,12 kW oraz nie większej niż 1000 kW, mających 2, 4, 6 lub 8 biegunów i silników jednofazowych o mocy znamionowej nie mniejszej niż 0,12 kW. Od dnia 1 lipca 2023 roku ich sprawność energetyczna musi odpowiadać co najmniej poziomowi klasy efektywności IE2.
Jakich urządzeń nie dotyczą nowe przepisy?Z zakresu rozporządzenia Komisji Europejskiej o numerze 2019/1781 wyłączonych zostało kilka grup urządzeń. Część z nich pokrywa się z tymi, których nie dotyczyła poprzednia wersja regulacji wdrażających zalecenia ekoprojektowania dla silników elektrycznych, dla części z nich z kolei wymagania doprecyzowano. Ponadto listę znacząco rozszerzono. Nowe przepisy w związku z tym nie mają zastosowania do silników:
W rozporządzeniu 2019/1781 podano też listę kryteriów dla przemienników częstotliwości, w razie spełnienia których wytyczne w tym dokumencie tych urządzeń nie obowiązują. Przepisy te nie mają zastosowania do układów bezstopniowej regulacji obrotów:
|
Co z przemiennikami?
Od tego dnia zaostrzeniu ulegają również wytyczne dla trójfazowych silników indukcyjnych o mocy znamionowej nie mniejszej niż 75 kW i nie większej niż 200 kW, posiadających 2, 4 lub 6 biegunów, niebędących silnikami hamującymi, silnikami budowy wzmocnionej z certyfikatem Exeb ani innymi silnikami z zabezpieczeniem przeciwwybuchowym. Po 1 lipca 2023 roku ich sprawność energetyczna musi odpowiadać co najmniej poziomowi klasy efektywności IE4.
Jeżeli z kolei chodzi o przemienniki częstotliwości, zmiany zaczną obowiązywać od przyszłego roku. Od dnia 1 lipca 2021 straty mocy układów bezstopniowej regulacji obrotów przystosowanych do pracy z silnikami o znamionowej mocy wyjściowej nie mniejszej niż 0,12 kW i nie większej niż 1000 kW nie mogą przekraczać maksymalnych strat odpowiadających klasie efektywności IE2.
W rozporządzeniu numer 2019/1781 określono również wymogi dotyczące informacji o produktach w zakresie silników i przemienników częstotliwości oraz procedur pomiarów i obliczeń. Z pełnym tekstem tego dokumentu można się zapoznać w bazie aktów prawnych Unii Europejskiej dostępnej w Internecie.
Kompleksowe podejście jest efektywniejsze
Przepisy, podobne do tych wprowadzonych na terenie Unii Europejskiej, obowiązują także w innych częściach świata. Zasadniczo mają one jednak zastosowanie, analogicznie do regulacji ekoprojektu, oddzielnie do poszczególnych komponentów napędów (silników, przemienników, napędzanej maszyny), z pominięciem interakcji pomiędzy nimi.
Tymczasem oszczędności energii, jakie można uzyskać, rozpatrując sprawność energetyczną napędu jako całości, są potencjalnie znacznie większe. Nie uszło to uwadze organizacji normalizujących. W rezultacie opracowano normy dotyczące efektywności energetycznej całych systemów. Warto jest się nimi posiłkować, kompletując energooszczędne układy napędowe.
Przykładem są dokumenty serii IEC 61800-9 pt. Elektryczne układy napędowe mocy o regulowanej prędkości. Zaproponowano w nich nową metodologię oceny sprawności energetycznej produktu (wyrobu) rozszerzonego (extended product), czyli napędu i napędzanej maszyny. W podejściu EPA (Extended Product Approach) efektywność energetyczna jest analizowana w kontekście zastosowania, z uwzględnieniem rzeczywistych punktów pracy.
Czym jest produkt rozszerzony?
Koncepcja produktu rozszerzonego została po raz pierwszy wprowadzona w serii norm EN 50598, które zostały opublikowane w 2014 roku. Po niewielkich poprawkach i doprecyzowaniu została ona następnie włączona do normy IEC 61800-9 opublikowanej w 2017 roku.
Na rysunku 5 przedstawiono najważniejsze komponenty produktu rozszerzonego. Są to:
- Motor Control System (MCS) – układ sterowania silnikiem. Może nim być CDM (Complete Drive Module), czyli w praktyce przemiennik częstotliwości albo aparat rozruchowy / softstarter,
- Motor System (MS) – kombinacja silnika i układu sterowania. Jeżeli silnik jest zasilany przez CDM (przemiennik częstotliwości), razem z nim stanowi on PDS (Power Drive System), który jest jednocześnie MS. Jeżeli silnik jest podłączony do zasilania przez aparat rozruchowy / softstarter, to razem z nim stanowi MS,
- napędzana maszyna (driven equipment) - urządzenie mechanicznie połączone z wałem silnika,
- produkt rozszerzony (extended product) - połączenie MS i napędzanej maszyny, inaczej zestaw urządzeń elektrycznych oraz komponentów mechanicznych przeznaczonych do realizacji zadania zgodnie z wymaganiami aplikacji (na przykład transportu medium). Proces analizy efektywności energetycznej produktu rozszerzonego jest zadaniem wieloetapowym. Wytyczne w tym zakresie przedstawiono w dwóch częściach normy IEC 61800-9. W pierwszej z nich przedstawiono ogólne wytyczne (metody, modele), zaś w drugiej m.in. klasy sprawności dla CDM (IE0, IE1, IE2) i PDS (IES0, IES1, IES2).
Jak wyznaczyć wskaźnik sprawności energetycznej?
Pierwszym krokiem jest określenie punktów pracy komponentów napędu. Są one wyrażane jako procent mocy znamionowej w przypadku podłączenia silnika do zasilania przez aparat rozruchowy albo softstarter lub jako para prędkość i moment, w razie gdy silnik współpracuje z przemiennikiem częstotliwości.
W kolejnym etapie należy wyznaczyć straty mocy w ustalonych punktach pracy. W tym zakresie można się posiłkować przedstawioną w IEC 61800-9 metodą opartą na modelu SAM (Semi-Analytical Model), wykorzystującym dane pomiarowe oraz obliczenia. Straty mocy w różnych punktach pracy są następnie wykorzystywane do wyznaczenia ogólnego wskaźnika sprawności energetycznej (Energy Efficiency Index, EEI) dla napędu w rozważanej aplikacji.
W tym celu najpierw należy opracować profile pracy napędu, czyli histogramy opisujące, jaki ułamek czasu spędza w każdym punkcie pracy. Następnie powinno się wyznaczyć średnią ważoną strat mocy, mnożąc je w każdym punkcie pracy przez odpowiadający mu czas pracy. Obliczony w ten sposób wskaźnik EEI charakteryzuje sprawność energetyczną napędu w konkretnej aplikacji. Wyznaczając go dla różnych konfiguracji produktu rozszerzonego, można je ze sobą zestawić, uznając ten z najmniejszą średnią ważoną strat mocy za energetycznie najefektywniejszy.
|
Zmianom w przepisach zwykle na początku towarzyszą niejasności. Aby pomóc w wyjaśnieniu tych, jakie mogą się pojawić, organizacje branżowe często udostępniają poradniki ułatwiające interpretację nowych regulacji. Nie inaczej jest w przypadku zmian wprowadzanych przez rozporządzenie 2019/1781 – w tym przypadku organizację CEMEP (European Committee of Manufacturers of Electric Machines and Power Electronic) i CAPIEL (European Coordinating Committee of Manufacturers of Electrical Switchgear and Controlgear) udostępniły dokument pt. "Information about the Ecodesign Regulation (EU) 2019/1781 for Motors and Drives from CAPIEL and CEMEP". Można go pobrać ze strony www.capiel.eu, zaś w poradniku omówiono najważniejsze zmiany w przepisach. Przydatna może być również sekcja, w której w formie pytań i odpowiedzi wyjaśniane są różne kwestie, które mogą się wydawać niejasne w nowej regulacji. Przykładowe z nich przedstawiamy w tabeli. 
|
Podsumowanie
W artykule przedstawiliśmy dwa podejścia do zadania poprawy sprawności energetycznej napędów. Pierwsze, do którego trzeba się stosować ze względu na to, że wymuszają to przepisy polega na korzystaniu z komponentów o sprawności energetycznej spełniającej wymogi regulacji, które z kolei rekomendują te najbardziej energooszczędne. Podejście systemowe natomiast uwzględnia specyfikę poszczególnych komponentów i warunków pracy.
O ile zatem z przepisami trzeba pozostawać w zgodzie, o tyle należy również pamiętać, że napęd jest energooszczędny, jeśli realizuje cele procesowe przy minimalnym zużyciu energii. To zaś w praktyce zależy od tego, czy jako całość spełnia wymogi zadania – przez brak dopasowania w tym zakresie, pomimo wykorzystania nawet najbardziej energooszczędnych komponentów, napęd jako całość może pracować wysoce nieefektywnie. Na przykład nawet inwestując w silnik klasy IE4, ale jednocześnie używając zaworu dławiącego do ciągłej regulacji przepływu płynu, dopuszczając długie okresy pracy w trybie stand-by albo używając znacznie przewymiarowanych komponentów, aby sprostać wymaganiom szczytowym, które występują bardzo rzadko, zwrotu poniesionych nakładów raczej się nie doczekamy.
Podsumowując, oba przedstawione sposoby nie są dla siebie alternatywami, lecz raczej to drugie jest rozszerzeniem pierwszego. O ile ten ostatni, jako wymagany prawnie, stanowi niezbędne minimum, o tyle wdrożenie podejścia systemowego warto rozważyć, nawet pomimo że nie jest ono obowiązkowe. Energooszczędne układy napędowe są bowiem nie tylko korzystne dla środowiska, ale także zapewniają wymierne oszczędności w postaci niższych kosztów eksploatacji w całym okresie ich użytkowania.
Monika Jaworowska
