W Europie w użyciu jest ponad 8 miliardów silników elektrycznych, które zużywają ok. 63% energii elektrycznej wytwarzanej na całym kontynencie. Do niedawna niektóre z tych silników, w tym także te przeznaczone do pracy w obszarach niebezpiecznych, były wyłączone spod przepisów dotyczących efektywności energetycznej, ale przepisy te wkrótce się zmienią. Najnowsze zmiany w wymaganiach prawnych będą dotyczyć szerszego zakresu silników, a po raz pierwszy wymogiem zgodności z wyższym standardem sprawności objęte będą od lipca 2021 r. także napędy o zmiennej prędkości obrotowej (VSD).

Zmiany w przepisach dot. silników elektrycznych

W roku 2009 rozporządzenie Komisji Europejskiej (WE) 640/2009 wprowadziło minimalny standard wydajności energetycznej (Minimum Energy Performance Standard – MEPS). Przepisy te wymagały, aby silniki o mocy 0,75-375 kW były zgodne z międzynarodowymi standardami wyznaczonymi przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną (International Electrotechnical Commission – IEC) dla jednobiegowych silników trójfazowych. IE1 oznacza sprawność standardową, IE2 sprawność wysoką, a IE3 dotyczy silników o bardzo wysokiej sprawności (premium).

Zmiany w przepisach z 2016 r. stanowiły, że silniki elektryczne muszą mieć klasę sprawności energetycznej co najmniej IE3, a jeśli silnik jest używany z napędem VSD, to klasę IE2. Rozporządzenie to, przy jednoczesnym ulepszeniu konstrukcji i materiałów do produkcji silników elektrycznych, przyniosło ogromną poprawę w zużyciu energii związanym ze stosowaniem silników. Naturalnie zmiana w przepisach szybko znalazła odzwierciedlenie na rynku silników elektrycznych, który przeszedł na silniki o wyższej sprawności. Silniki klasy IE1 i niższej, które w 2009 r. miały 80-procentowy udział w rynku europejskim, w roku 2016 stanowiły już zaledwie 17% rynku. W tym samym okresie udział w rynku silników klasy IE3 o bardzo wysokiej sprawności wzrósł z 0% do 29%. To bardzo dobra wiadomość dla naszej planety, a jednocześnie oszczędność kosztów dla użytkowników końcowych.

W konstrukcji silników elektrycznych wprowadzono ulepszenia w celu maksymalnego wykorzystania możliwości oszczędzania energii. Komitet Komisji Europejskiej ds. ekoprojektu zatwierdził nową, bardziej wymagającą wersję wymogów dotyczących ekoprojektu, które zaczną obowiązywać od 1 lipca 2021 r. Wcześniej przepisy obejmowały tylko silniki trójfazowe o mocy od 0,75 kW do 375 kW, przez co silniki poza tym zakresem mocy były wyłączone spod wymogów. Od 2021 roku to się zmieni. Mające wejść w życie rozporządzenie wymaga, aby wszystkie nowe silniki 2-, 4-, 6- i 8-biegunowe o mocy w przedziale 0,75-1000 kW miały sprawność energetyczną klasy IE3. Według wcześniejszych przepisów wolno było używać silnika IE2, jeśli był on sterowany przez napęd VSD, ale teraz zasada ta przestanie obowiązywać. Silniki w przedziale 0,12-0,75 kW będą musiały spełnić wymagania klasy IE2.

Nowe silniki ATEX będą musiały mieć klasę IE3 lub wyższą

Silniki specjalnego przeznaczenia, takie jak silniki przeciwwybuchowe lub ognioszczelne, były wyjęte spod wcześniejszych przepisów z uwagi na ostrożność konieczną w środowiskach o podwyższonym ryzyku, w których były używane. Od lipca 2021 r. nowe silniki ATEX wprowadzane do łańcucha dostaw muszą mieć klasę IE3 lub wyższą, z wyjątkiem silników Ex eb o podwyższonym bezpieczeństwie.

Silniki te będą musiały mieć co najmniej klasę sprawności IE2 najpóźniej do roku 2023. Energooszczędne silniki do zastosowań w środowiskach niebezpiecznych są dostępne w ofercie firmy WEG już od bardzo wielu lat. Ponieważ jednak nie było obowiązku wprowadzania wysokiego poziomu sprawności energetycznej w środowiskach niebezpiecznych, niektóre firmy wybierały silniki o niskiej sprawności, być może ze względu na niższe koszty początkowe.

Oferowane przez WEG silniki do zastosowań w obszarach niebezpiecznych spełniają nowe standardy efektywności energetycznej – i było tak już dużo wcześniej przed zapowiedzią zmian w przepisach. Co więcej, silniki WEG z klasą IE3 do zastosowań w obszarach niebezpiecznych są produkowane zgodnie ze standardami IEC. WEG oferuje także silniki do zastosowań w obszarach bezpiecznych i obszarach niebezpiecznych klasy IE4 o superwysokiej sprawności (superpremium). Okaże się to przydatne, gdyż od roku 2023 silniki do zastosowań w obszarach bezpiecznych o mocy w przedziale 75-200 kW, które nie są silnikami hamującymi lub silnikami do zastosowań w obszarach niebezpiecznych, będą musiały spełniać wymagania klasy sprawności IE4.

Koszty energii zużywanej przez silniki elektryczne stanowią 95% do 97% ogólnych kosztów ich cyklu życia, w zależności od zastosowania. Nakłady na energooszczędne napędy i silniki, nawet jeśli nie dzieje się to z wyboru, zapewniają zwykle bardzo szybki zwrot z inwestycji. Za przykład może posłużyć seria silników przeciwwybuchowych WEG W22Xd klasy IE3. Niższe koszty operacyjne tych silników indukcyjnych mogą obniżyć koszty o 20 do 40% w porównaniu z konwencjonalnymi rozwiązaniami.

Źródło: WEG