Motory čerpadel Grundfos už nyní splňují podmínky Směrnice EuP/ErP platné od roku 2015 a 2017

čerpadla

Spotřeba elektrické energie představuje největší část celkových nákladů spojených s provozováním čerpadel (ve většině případů je to více než 85 %). Velkých energetických úspor je možno dosáhnout (zejména kromě otáčkové regulace) i používáním motorů s nejvyšší účinností. Proto ­Evropský parlament a Rada EU schválila 6. 7. 2005 Směrnici 2005/32/ES (tzv. Směrnici EuP – Energy using Products), která definuje rámcová pravidla a kritéria pro stanovení požadavků na zařízení, jež potřebují ke svému provozu elektrickou energii.

Následně byla 20. 11. 2009 přijata šířeji zaměřená Směrnice 2009/125/ES (tzv. Směrnice ErP – Energy related Products), zabývající se i výrobky, které nespotřebovávají elektrickou energii, ale ovlivňují ji (např. okna, dveře apod.). Z legislativního hlediska je používání EuP nebo ErP rovnocenné.

Třídy energetické účinnosti motorů IE

Na základě dohody mezi Evropskou komisí a asociací CEMEP se dosud používal systém rozdělování elektrických motorů do tříd EFF (EFF = Efficiency) dle jejich energetické účinnosti. Směrnice EuP pro ucpávková čerpadla používá novou klasifikaci (vychází z normy IEC 60034-30:2008) s využitím tříd energetické účinnosti el. motorů IE (IE =International ­Efficiency), přičemž tento nový systém účinnostních tříd platí pro třífázové 2, 4 a 6pólové motory 0,75 až 375 kW. Mezi starým a novým systémem značení účinnostních tříd platí níže uvedené vztahy:

Směrnice EuP pro motory

Ve vztahu k čerpadlům byla Směrnice EuP rozpracována do dvou nařízení Evropské komise:

• Nařízení Komise 641/2009 z 22. 7. 2009 implementuje Směrnici EuP pro bezucpávková (tzv. mokroběžná) oběhová čerpadla (není předmětem tohoto článku);
• Nařízení Komise 640/2009 z 22. 7. 2009 implementuje Směrnici EuP pro elektrické motory, které se používají u definovaných typů ucpávkových (tzv. suchoběžných) čerpadel.

Směrnice EuP pro elektrické motory (Nařízení 640/2009) je uváděna do praxe ve třech časových krocích:

• od 16. 6. 2011 musí všechny třífázové motory od 0,75 kW vyhovovat alespoň třídě účinnosti IE2 (= dosud nejlepší třída EFF1);
• od 1. 1. 2015 musí třífázové motory 7,5 kW – 375 kW vyhovovat alespoň třídě účinnosti IE3 (přísnější kritéria než dosud nejlepší třída EFF1) nebo třídě IE2 v kombinaci s pohonem s proměnnými otáčkami;
• od 1. 1. 2017 musí třífázové motory 0,75 kW – 375 kW vyhovovat alespoň třídě účinnosti IE3 nebo třídě IE2 v kombinaci s pohonem s proměnnými otáčkami.

BlueFlux® – označení pro nejúčinnější motory Grundfos

Firma Grundfos, jako jeden z největších výrobců čerpadel na světě, se snaží být vždy krok vpředu, proto u svých čerpadel TP, NK, NB a CR už po mnoho roků používala elektrické motory (ve většině případů vlastní výroby) nejvyšší účinnostní třídy EFF1 (nyní IE2), čímž s předstihem plnila první termín účinnosti Směrnice EuP pro elektrické motory (16. 6. 2011). Ve snaze nabízet svá čerpadla i nadále s nejnižší spotřebou elektrické energie přistoupil Grundfos k dalším vylepšením v technologii motorů a vyvinul vlastní řadu motorů, které se vyznačují nejvyšší účinností. Pro názornost a snadnou orientaci používá Grundfos pro tyto své nejúčinnější motory, které splńují nebo překračují požadavky Nařízení 640/2009, označení BlueFlux^®.

Technologie Grundfos BlueFlux^® reprezentuje to nejlepší z úsporných elektrických motorů a frekvenčních měničů vyráběných firmou Grundfos (jednootáčkové motory MG, motory MGE s integrovaným frekvenčním měničem a externí frekvenční měniče CUE). Motory s označením BlueFlux^® splňují podmínky Nařízení 640/2009 nejenom pro datum 16. 6. 2011 (tzn. splňují podmínky třídy IE2), ale i pro 1. 1. 2015 a 1. 1. 2017 (tj. už nyní splňují podmínky třídy IE3). Označení BlueFlux^® u motorů a frekvenčních měničů Grundfos je od roku 2011 umísťováno na svorkovnici motoru, na balení výrobku.

stand. motor MG (vlevo), motor MGE s integr. frekv. měničem (uprosteřd), externí frekv. měnič CUE (vpravo)

Označení BlueFlux^® je v současné době používáno u všech výrobků, kterých se Směrnice EuP na motory týká – čerpadla typových řad TP, NK, NB, HS, CR, CM a MTH a frekvenční měniče CUE. Čerpadla Grundfos s motory vyhovujícími Směrnici EuP jsou potom označována jako čerpadla „EuP ready“. Informace o použití motoru BlueFlux je u konkrétního čerpadla uváděna v návrhovém programu WebCAPS (on-line verze na www.grundfos.cz) a WinCAPS (verze na DVD).

Výhody a přínosy čerpadel s motory BlueFlux^®

Používání nejúčinnějších motorů a frekvenčních měničů BlueFlux^® znamená pro uživatele a vlastníka čerpadla následující výhody:

• provedená minimalizace energetických ztrát v motoru vede k vyšší účinnosti motoru, a tedy k energetickým úsporám;
• nižší energetická spotřeba znamená nižší provozní náklady;
• nižší spotřeba elektrické energie rovněž znamená menší škodlivý dopad na životní prostředí (nižší emise CO₂);
• motory a frekvenční měniče BlueFlux® se vyznačují menším vývinem tepla – k chlazení motoru nebo frekvenčního měniče stačí menší ventilátor, což současně znamená snížení hladiny hluku;
• k ochlazení motoru s integrovaným frekvenčním měničem stačí jeden ventilátor;
• menší vývin tepla rovněž znamená prodloužení životnosti ložisek a snížení frekvence jejich domazávání;
• menší vývin tepla rovněž znamená prodloužení životnosti izolace motoru;
• díky nižší teplotě motoru BlueFlux^® je možno použít čerpadla pro provozní aplikace s okolní teplotou nad 40 °C, což bývá nejvyšší přípustná teplota u běžných motorů.

Čerpadla TP a TPE – příklad čerpadel s motory BlueFlux

Firma Grundfos je jeden z největších dodavatelů čerpací techniky na světě a z tohoto důvodu velkou měrou ovlivňuje technologickou a technickou úroveň čerpadel. Pro uspokojení potřeb zákazníků v oblasti TZB vyvinula firma Grundfos nejširší a nejucelenější řadu In-line čerpadel na světě – neregulovaná čerpadla TP a elektronicky regulovaná čerpadla TPE. Tyto řady ucpávkových odstředivých čerpadel poskytují uživatelům energeticky velmi účinná, spolehlivá a uživatelsky přívětivá řešení pro oblast vytápění, chlazení a větrání (včetně dálkového vytápění a chlazení), stejně tak jako pro oblast transportu kapalin v průmyslových aplikacích.

Výrobní program čerpadel TP a TPE se stále rozšiřuje (v roce 2011 byla řada doplněna o nové velikostí TP a TPE s 4pólovými motory – viz oblastní diagram) a umožňuje přizpůsobit daný typ a velikost nejrůznějším požadavkům zákazníků.

• 2, 4 a 6pólové motory do velikosti až 630 kW, 50 Hz a 60 Hz
• motory BlueFlux v účinnostní třídě IE3 (splňující podmínky Směrnice EuP platné od roku 2015 resp. 2017)
• DN 25 až DN 400
• –25 °C až +150 °C
• PN 6, 10, 16 a 25
• Q až do 4500 m³/h
• H až do 170 m
• těleso čerpadla z litiny nebo bronzu, oběžné kolo z korozivzdorné oceli, bronzu nebo tvárné litiny
• kataforézní úprava povrchu (zvýšení korozní odolnosti, zlepšení hydraulické účinnosti o 1 až 2 %)
• jednoduchá čerpadla TP/TPE, zdvojená čerpadla TPD/TPED
• otáčkově regulovaná čerpadla TPE/TPED se snímačem nebo bez snímače
• široká nabídka mechanických ucpávek pro různé kapaliny
• provedení do výbušného prostředí dle ATEX
• nabídka modulů a jednotek CIM/CIU pro různé komunikační sítě (LON, BACnet atd.)

Oblastní diagram 4pólových čerpadel TP(D)/TPED(D) – barevně zvýrazněny nové velikosti

Grundfos má ve svém výrobním programu dva typy otáčkově regulovaných čerpadel TPE s integrovaným frekvenčním měničem (do velikosti motoru 22 kW včetně), které dosahují velké úspory elektrické energie ve srovnání s neregulovanými čerpadly:

TPE se snímačem

Tato otáčkově regulovaná čerpadla TPE (někdy označovaná jako TPE série 2000) mají vestavěný frekvenční měnič a jsou vybavena z výroby snímačem diferenčního tlaku. Umožňují volbu mezi 2 způsoby regulace diferenčního tlaku v závislosti na průtoku: konstantní diferenční tlak nebo proporcionální diferenční tlak (nastaveno z výroby, doporučuje se pro soustavy s velkými tlakovými ztrátami). Vybavenost čerpadla snímačem je v názvu čerpadla vyznačena písmenem „S“ (např. TPE 32-30/4–S).

TPE bez snímače

Tato otáčkově regulovaná čerpadla TPE (někdy označovaná jako TPE série 1000) mají vestavěný frekvenční měnič a nejsou z výroby vybavena žádným snímačem. Ten si volí zákazník sám podle aplikace a je potom možno podle typu snímače regulovat čerpadlo např. na konstantní tlak, konstantní teplotu, konstantní diferenční teplotu nebo konstantní průtok. Je možno použít pouze 1 způsob regulace, není možno použít proporcionální regulaci jako u předchozího čerpadla TPE se snímačem. V názvu čerpadla není použito písmeno „S“ (např. TPE 32-30/4).

Řešení s externím frekvenčním měničem CUE

V případě požadavku na otáčkovou regulaci čerpadel s motorem nad 22 kW je možno otáčky standardního neregulovaného čerpadla TP řídit externím frekvenčním měničem Grundfos CUE, a to až do výkonu motoru 250 kW včetně.

TPE se snímačem (vlevo), TPE bez snímače (uprostřed), Frekvenční měniče CUE (vpravo)

Výpočtový program Grundfos WinCAPS/WebCAPS

K získání podrobných údajů o čerpadlech TP a TPE i ke stanovení energetické spotřeby (resp. celkových nákladů spojených s vlastnictvím čerpadla) jednotlivých čerpadel lze využít výpočtové programy Grundfos WinCAPS na DVD-ROM nebo WebCAPS (on-line verze na webové stránce www.grundfos.cz, která je, ve srovnání s WinCAPS, pravidelně aktualizována a umožňuje navíc i stažení technické dokumentace a obrázků CAD). Tento software tak umožňuje správnou volbu čerpadla nejen ve vztahu k dané aplikaci, ale i z hlediska finančních prostředků vynakládaných na provoz daného čerpadla po dobu jeho životnosti.

Aplikací Směrnice EuP na motory (Nařízením Komise 640/2009) bude v budoucnu v EU ročně ušetřeno 135 TWh elektrické energie (odpovídá roční spotřebě elektrické energie v domácnostech celého Španělska) a emise CO₂ budou sníženy o 63 mil. tun. Evropská unie Směrnicí EuP tak klade velký důraz na úspory elektrické energie i u čerpadel, která v celosvětovém měřítku spotřebovávají více jak 10 % veškeré vyrobené elektrické energie.

Firma Grundfos přispívá k velkým úsporám elektrické energie a nižším emisím CO₂ tím, že nejenom plní, ale i překračuje podmínky Směrnice EuP pro elektrické motory platné od 16_. 6. 2011 – u svých čerpadel používá motory s označením BlueFlux®, které již nyní splňují podmínky Směrnice EuP, které budou platit od 1. 1. 2015 a 1. 1. 2017.