Συνεχης ενημερωση

    Δευτέρα, 28-Ιουν-2021 09:30

    Η ανάγκη για βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητας και ο νέος κανονισμός Ecodesign ΕΕ 2019/1781 για κινητήρες και ρυθμιστές στροφών

    Η ανάγκη για βελτίωση της ενεργειακής αποδοτικότητας και ο νέος κανονισμός Ecodesign ΕΕ 2019/1781 για κινητήρες και ρυθμιστές στροφών
    • Εκτύπωση
    • Αποστολή με email
    • Προσθήκη στη λίστα ανάγνωσης
    • Μεγαλύτερο μέγεθος κειμένου
    • Μικρότερο μέγεθος κειμένου

    Στις μέρες μας το φαινόμενο της κλιματικής αλλαγής απασχολεί ένα συντριπτικά μεγάλο τμήμα του παγκόσμιου πληθυσμού, που απαιτεί  να πάψουμε να το αντιμετωπίζουμε με θεωρητικές προσεγγίσεις, και ζητά συγκεκριμένες πράξεις και ενέργειες που να στοχεύουν μεθοδικά στην επίλυση του προβλήματος. 

    Σύμφωνα με πρόσφατες εκτιμήσεις, έως το 2050, ο παγκόσμιος πληθυσμός θα αυξηθεί σε 9,7 δισεκατομμύρια, από 7,7 δισεκατομμύρια το 2019. Κατά την ίδια περίοδο τα βασικά μεγέθη της παγκόσμιας οικονομίας αναμένεται να υπερδιπλασιαστούν. Η αστικοποίηση, ο αυτοματισμός και η άνοδος του βιοτικού επιπέδου, θα αυξήσουν τη ζήτηση ενέργειας παγκοσμίως. Ειδικά η ζήτηση για ηλεκτρική ενέργεια θα αυξηθεί θεαματικά. Εάν συνεχίσουμε να λειτουργούμε όπως σήμερα, θα οδηγηθούμε σε μια γρήγορη επιτάχυνση της κλιματικής αλλαγής που θα υποβαθμίζει συνεχώς την ποιότητα του αέρα και του νερού, από την οποία εξαρτώνται όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί. Θα πρέπει όλοι μας να αυξήσουμε τη δέσμευσή μας για μείωση της κατανάλωσης ενέργειας και φυσικών πόρων, ώστε να προστατεύσουμε το περιβάλλον, χωρίς να χρειαστεί να μετριάσουμε την οικονομική ανάπτυξη.

    Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να μειώσουμε την κατανάλωση ενέργειας και ειδικότερα της ηλεκτρικής. Ωστόσο, όλες οι μελέτες συμφωνούν πως η αύξηση της ενεργειακής απόδοσης μηχανημάτων και συστημάτων, αποτελεί έναν από τους πλέον αξιόπιστους, αποτελεσματικούς και άμεσα εφαρμόσιμους τρόπους.

    Η ΕΕ, αναγνωρίζοντας το πρόβλημα της κλιματικής αλλαγής και υιοθετώντας ως βασικό πυλώνα της λύσης του την ανάγκη για αύξηση της ενεργειακής αποδοτικότητας, θεσπίζει συνεχώς νέες, πιο απαιτητικές νομοθεσίες και σχετικούς κανονισμούς. Σε αυτούς εντάσσεται και η υιοθέτηση των Minimum Energy Performance Standards (MEPS), δηλαδή προτύπων που θέτουν υποχρεωτικά ελάχιστα όρια για το βαθμό απόδοσης διαφόρων μηχανημάτων, μεταξύ των οποίων και των ηλεκτροκινητήρων αλλά και των ρυθμιστών στροφών. Έτσι κάθε ηλεκτροκινητήρας κατηγοριοποιείται σε μια διεθνή τάξη (κλάση) ενεργειακής απόδοσης, ανάλογα με το βαθμό απόδοσης του σε συνάρτηση με την ισχύ του. Στους ηλεκτροκινητήρες οι παλαιότερες και χαμηλότερες κλάσεις απόδοσης είναι ΙΕ1 και ΙΕ2. Στις μέρες μας διατίθενται εμπορικά ηλεκτροκινητήρες με υψηλότερες τάξεις απόδοσης ΙΕ3, ΙΕ4 και ΙΕ5. Στους ρυθμιστές στροφών οι διεθνείς τάξεις  ενεργειακής απόδοσης είναι ΙΕ1 και ΙΕ2. 

    Ο σχεδιασμός της Ευρωπαϊκής Ένωσης στοχεύει στην επίτευξη εκείνων των στόχων ενεργειακής απόδοσης και εκπομπών CO2, που θα οδηγήσουν σε μείωση των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου και σε περιορισμό της μέσης παγκόσμιας αύξησης της θερμοκρασίας το έτος 2100, στους 1,5°C, σε σχέση με την περίοδο πριν την βιομηχανική επανάσταση. Λαμβάνοντας υπόψη αυτούς τους στόχους, τα κράτη μέλη της ΕΕ έχουν συμμορφωθεί με τις απαιτήσεις του νέου κανονισμού Ecodesign (ΕΕ) 2019/1781. Ο κανονισμός τέθηκε σε ισχύ τον Οκτώβριο του 2019, καταργεί και αντικαθιστά τον παλαιότερο κανονισμό ΕΕ 640/2009 και θέτει υψηλότερα όρια ενεργειακής απόδοσης σε ένα διευρυμένο φάσμα ηλεκτροκινητήρων. Για πρώτη φορά ο κανονισμός περιλαμβάνει επίσης ρυθμιστές στροφών μεταβλητής ταχύτητας (VSD).Ο κανονισμός θα εφαρμοστεί σε δύο στάδια.

    Στο πρώτο στάδιο, με εφαρμογή από την 1η Ιουλίου 2021, καθίσταται υποχρεωτική η χρήση εντός της ΕΕ κινητήρων με ενεργειακή κλάση απόδοσης τουλάχιστον IE3. Ο κανονισμός αφορά στους τύπους των τριφασικών ηλεκτροκινητήρων χαμηλής τάσης που χρησιμοποιούνται στο μεγαλύτερο εύρος των εφαρμογών.

    Υποχρεωτική γίνεται επίσης για πρώτη φορά, η χρήση ρυθμιστών στροφών χαμηλής τάσης με κλάση ενεργειακής απόδοσης τουλάχιστον IE2.Ο κανονισμός αφορά επίσης τους ρυθμιστές στροφών που χρησιμοποιούνται ευρύτερα.

    Στο δεύτερο στάδιο, με εφαρμογή από την 1η Ιουλίου 2023, δεν τίθενται πρόσθετες απαιτήσεις για τους ρυθμιστές στροφών. Για τους ηλεκτροκινητήρες όμως, το πεδίο εφαρμογής επεκτείνεται, ώστε πλέον να περιλαμβάνει για πρώτη φορά μονοφασικούς ηλεκτροκινητήρες, καθώς και κινητήρες ειδικότερων εφαρμογών.

    Στην Ελλάδα, όλα τα στοιχεία δείχνουν ότι μόνο ένα μικρό ποσοστό κινητήρων συμβαδίζει με τα πρότυπα ενεργειακής απόδοσης, όπως αυτά καθορίζονται από την ΕΕ. Επίσης, το ποσοστό αυτών που οδηγούνται από ρυθμιστές στροφών είναι σχετικά πολύ μικρό. Ενώ λοιπόν είναι σημαντικό που η ΕΕ εισάγει κανονισμούς και νομοθεσίες που αφορούν στο βαθμό απόδοσης των νέων κινητήρων και ρυθμιστών στροφών, είναι το ίδιο σημαντικό να ενημερωθεί η βιομηχανία, εν γένει,για τα οφέλη που μπορεί να αποφέρει μια σταδιακή αντικατάσταση των παλιών κινητήρων, με κινητήρες υψηλής απόδοσης αυξάνοντας παράλληλα τη χρήση ρυθμιστών στροφών. 

    Όπως σε όλο τον κόσμο έτσι και στη χώρα μας και μάλιστα ίσως λίγο περισσότερο, λόγω των προβλημάτων που δημιούργησε η δεκαετής οικονομική κρίση, το κόστος της αρχικής επένδυσης θεωρείται σημαντικός αποτρεπτικός παράγοντας για την  αντικατάσταση παλαιών κινητήρων χαμηλής απόδοσης. Όμως, στο συνολικό κόστος του κύκλου ζωής ενός ηλεκτροκινητήρα, αυτό της προμήθειας αντιστοιχεί μόλις στο 5%, ενώ το κόστος τής καταναλισκόμενης ενέργειας στο 92%. Η υψηλή ενεργειακή αποδοτικότητα ενός κινητήρα μπορεί να αποσβέσει το κόστος τής αρχικής επένδυσης γρήγορα, συνήθως σε 1 έως 3 χρόνια και από εκεί και πέρα να αποφέρει συνεχώς σημαντικές ετήσιες εξοικονομήσεις καθ’ όλο τον κύκλο ζωής του, που συνήθως είναι 15 έως 20 χρόνια. 

    Αντίστοιχα σημαντικά οικονομικά οφέλη μπορεί κανείς να βρει εύκολα με τη χρήση ρυθμιστών στροφών. Σε φορτία όπως οι αντλίες και οι ανεμιστήρες, είναι εντυπωσιακό πως ακόμα και σήμερα χρησιμοποιούνται παγκοσμίως, αλλά και στη χώρα μας, "παραδοσιακές" μέθοδοι ελέγχου της ροής του ρευστού ή του αέρα, όπως αυτή του στραγγαλισμού τής εξόδου ή του ελέγχου on-off, που είναι ιδιαίτερα ενεργοβόρες. Ειδικά η μέθοδος του στραγγαλισμού της εξόδου με χρήση κάποιας μηχανικής ρυθμιστικής διάταξης (βάνα, damper κλπ) παραμένει ιδιαίτερα δημοφιλής, αν και αποτελεί το ενεργειακό ισοδύναμο ενός αυτοκινήτου που τρέχει με μεγάλη ταχύτητα και ο οδηγός του, προκειμένου να τη μειώσει, αντί να αφήσει το γκάζι, πατά ταυτόχρονα και το φρένο.  Η αλλαγή και μόνο της μεθόδου ελέγχου με τη χρήση ρυθμιστών στροφών, οδηγεί στο διπλασιασμό του βαθμού απόδοσης του συστήματος, ενώ το κόστος της αρχικής επένδυσης αποσβένεται και εδώ πολύ γρήγορα, συνήθως σε λίγους μήνες.

     

    Στην ΑΒΒ έχουμε ήδη φροντίσει να εναρμονιστούμε πλήρως με τον νέο κανονισμό Ecodesign. Αυτό ισχύει τόσο για τους κινητήρες όσο και για τους ρυθμιστές στροφών, που πληρούν ήδη όλες τις ενεργειακές απαιτήσεις που τίθενται από αυτόν. Μάλιστα, για εκείνους που ανησυχούν ότι ο υπολογισμός των εξοικονομήσεων μπορεί να είναι μια ιδιαίτερα πολύπλοκη διαδικασία, η ΑΒΒ διαθέτει απλά, φιλικά στη χρήση, δωρεάν, υπολογιστικά προγράμματα που καθοδηγούν βήμα-βήμα ακόμα και κάποιον μη ειδικό, τόσο στη σωστή επιλογή του βέλτιστου εξοπλισμού, όσο και στον υπολογισμό των εξοικονομήσεων σε ενέργεια και χρήματα, καθώς και των σχετικών αποσβέσεων.   

    Όμως δεν σταματάμε εκεί. Στην ΑΒΒ προτείνουμε στους πελάτες μας ηλεκτροκινητήρες καινοτόμας τεχνολογίας σύγχρονης μαγνητικής αντίστασης (SynRM) υψηλής κλάσης απόδοσης ΙΕ5. Οι ηλεκτροκινητήρες αυτοί εξασφαλίζουν 50% λιγότερες απώλειες σε σχέση με τους κινητήρες IE2, συμβάλλοντας ακόμα περισσότερο στην εξοικονόμηση ενέργειας και στον περιορισμό των εκπομπών CO2. Επίσης προτείνουμε στους πελάτες μας προηγμένης τεχνολογίας ρυθμιστές στροφών με δυνατότητα επιστροφής ενέργειας στο δίκτυο (regeneration) ή ιδιαιτέρως χαμηλών αρμονικών (ultra low harmonic), οι οποίοι μεγιστοποιούν την εξοικονόμηση ενέργειας σε επίπεδο κινητήριου συστήματος. 

    Επιπλέον, με τη χρήση του ABB Ability™ Digital Powertrain παρέχονται ψηφιακές δυνατότητες που μπορούν να οδηγήσουν σε περαιτέρω αύξηση της ενεργειακής αποδοτικότητας. Πρόκειται για μια σειρά έξυπνων ψηφιακών αισθητήρων, που συνδυάζονται με υπηρεσίες και εργαλεία παρακολούθησης μέσω μιας διαδραστικής πλατφόρμας στο cloud. Εκεί τα δεδομένα αναλύονται και μετατρέπονται σε χρήσιμες πληροφορίες προς τους κατάλληλους αποδέκτες, οι οποίες εστιάζουν στην πρώιμη αναγνώριση αναγκών συντήρησης, στην αντιμετώπιση σφαλμάτων και στην προσομοίωση, βελτιστοποίηση και ανάλυση διαφορετικών σεναρίων λειτουργίας.

    Οι μελλοντικές κλιματικές προκλήσεις είναι σημαντικές, αλλά όχι ανυπέρβλητες. Με την κατάλληλη νομοθεσία και τις σωστές επενδύσεις μπορούμε μεσοπρόθεσμα να σημειώσουμε σημαντική πρόοδο στην επίτευξη των κλιματικών στόχων της Συμφωνίας του Παρισιού, καθώς και των Στόχων Αειφόρου Ανάπτυξης του ΟΗΕ. Καθώς οι περιβαλλοντικές και οικονομικές επιπτώσεις των απαρχαιωμένων τεχνολογιών αυξάνονται, εμείς στην ΑΒΒ κινούμαστε γρήγορα προς το σχεδιασμό, την ανάπτυξη και τη διάθεση στην αγορά καινοτόμων τεχνολογικά και αποδοτικότερων ενεργειακά προϊόντων, λύσεων και συστημάτων, που μπορούν να ωφελήσουν το περιβάλλον και την οικονομία. 

    Μάθετε περισσότερα:  Ο κανονισμός Ecodesign για κινητήρες και ρυθμιστές στροφών


    Νίκος Μακράκος
    Διευθυντής Πωλήσεων Συστημάτων Κίνησης
    Τομέας Συστημάτων Κίνησης και Ρομποτικής    
    ΑΒΒ ΑΕ
     

    ΣΑΣ ΑΡΕΣΕ ΤΟ ΑΡΘΡΟ;

    ΣΧΕΤΙΚΑ ΑΡΘΡΑ