مقررات مصرف انرژی و راندمان الکتروموتور

راندمان و مصرف انرژی الکتروموتور

تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی همیشه خیلی مقرون به صرفه نیست، حقیقت جالب این است که بزرگترین سهم مصرف انرژی الکتریکی هر محصول در دنیا مربوط به موتورهای الکتریکی است. رایج ترین نوع الکتروموتور های AC موتورهای القایی هستند که بیش از 100 سال است که مورد استفاده قرار می‌گیرند. در ادامه به مقررات مصرف انرژی الکتروموتورها را که در سال 2021 تصویب شد اشاره خواهیم کرد.

اما مقررات دولتی و بین المللی در خصوص کارآمدی یا راندمان الکتروموتورهای که خواستار تامین راندمان استاندارد بین المللی IE3 و حتی بالاتر برای موتور های الکتریکی با توان 0.75 کیلووات به بالا هستند وضع شده اند این نوع موتورها برای استفاده در زمینه ها و کاربری های مختلف در کشور های توسعه یافته ترجیح داده میشوند. همچنین موتورهای EC یا (electronically cummtated) در بسیاری از موارد نظیر سیستم استخراج دود فشرده انتخاب ارجح هستند.

استاندارد بین المللی راندمان موتورهای الکتریکی

موتور EC چیست؟

الکتروموتور EC یا Electronically commutated motor برای کار با منبع تغذیه جریان متناوب AC طراحی شده اند. اما شباهت بیشتری به موتورهای جریان مستقیم یا DC دارد.

تفاوت الکتروموتور Ac و Dc

آنها در اصل یک اهنربای دائمی و موتور جریان مستقیم بدون جاروبک هستند که دارای قطعات الکترونیکی روی برد هستند. لوازم الکترونیکی اضافه شده به این موتور ها به آنها اجازه میدهد تا بهترین ویژگی ها را از هر دو نوع موتور AC و DC را ترکیب کنند و حتی آنها را بهبود بخشد. به همین دلیل موتور های EC در دسته بندی خاص خود قرار میگیرند.

الکتروموتور های BLDC نیز بسیار شبیه به موتور های EC هستند. این موتور های جریان مستقیم با استفاده از این مکانیزم با حذف سیستم جاروبک و کوموتاتور به صرفه جویی در مصرف انرژی تا 40 درصد کمک میکنند. از مزایای این موتور ها میتوان به کاهش صدا و همچنین استارت نرم و قابلیت کنترل سرعت اشاره کرد.

بر اساس اعلام آژانس بین المللی انرژی موتورهای الکتریکی حدود 45 درصد انرژی الکتریکی تولید شده جهانی و 75 درصد مصرف انرژی الکتریکی در صنایع را به خود اختصاص می‌دهند.

برای کاهش انتشار گاز CO2 و همچنین کاهش هزینه الکتروموتور در طول چرخه عمر آن، کارآمدی یا راندمان مخصوصا در وضعیت آب و هوایی امروزه در جهان بسیار حائز اهمیت است.

مقررات مصرف انرژی الکتروموتور

بر اساس مقررات جدید که در جولای سال 2021 لازم الاجرا شد، الکتروموتور های با راندمان ممتاز (IE3) می بایست در تمامی تاسیسات جدید، هنگام ارتقاع دادن تجهیزات و در زمان جایگزینی موتورهای IE2 مورد استفاده قرار گیرند.

برای محاسبه طبقه بندی IE، بازده انرژی یک موتور الکتریکی به صورت نسبت توان خروجی مکانیکی به توان ورودی الکتریکی محاسبه می شود.

امروزه طیف وسیعی از فن‌های استخراج دود پلی‌پروپیلن مقاوم در برابر مواد شیمیایی در سطح راندمان ( ultra premium efficiency )IE5 در اروپا موجود است که طبق مقررات راندمان موتور الکتریکی به عنوان محدوده بازده فوق‌العاده شناخته می‌شود. این موضوع محدوده فن های صنعتی را بسیار بالاتر از الزامات راندمان بین المللی قرار می دهد.

بیشتر بخوانید : با صرفه جویی در مصرف برق میتوان برق مصرفی یک کشور اروپایی را تامین کرد

تفاوت الکتروموتورهای با راندمان IE2 و IE3

الکتروموتور ها بزرگترین مصرف کننده انرژی در مصارف صنعتی هستند. آنها به تنهایی 74 % انرژی را در صنعت مصرف میکنند.در سال های اخیر اکثر کشور های دنیا مخصوصا کشور های توسعه یافته به استفاده از موتور های با راندمان کلاس IE3 روی آورده اند. این کار بازدهی و میزان مصرف انرژی را کاهش میدهد.

به عنوان مثال در کشور هندوستان در سال 2017 استفاده از موتورهای با کلاس راندمان IE1 ممنوع شد.در سال 2020 حدود 68 درصد تمامی موتورهای استفاده شده در هند با راندمان IE2 و 23 درصد موتورهای کلاس IE3 اعلام شد. حال که IE2 ها در صنعت جا افتاده اند . برنامه ریزی برای استفاده بیشتر IE3 ها انجام شده. این قانون و مقررات بازی مصرف انری را درهر کشوری تحت تاثیر قرار میدهد.

الکتروموتورها از لحاظ راندمان و بازدهی به چند دسته طبقه بندی مشوند؟

بر اساس استاندارد کارایی انرژی IEC60034-30-1 الکتروموتورها بر اساس میزان کارایی و بازدهی انرژی به 4 دسته تقسیم شده اند .

صرفه جویی مصرف انرژی با استفاده از الکتروموتور با بازدهی بالا

برای تجزیه و تحلیل هزینه و فایده این مساله در نظر بگیرید که یک موتور به طور مداوم به مدت 20 ساعت در روز و به مدت 365 روز در سال با 80 درصد بارگزاری مشغول کار باشد. به این معنا که در هر سال 7300 ساعت کار میکند.

با یک محاسبه نه چدان پیچیده میتوان به این نتیجه رسید که در پایان سال با استفاده از یک الکتروموتور سه فاز با راندمان IE3 میزان قابل توجهی در هزینه های برق کارگاه و کارخانه صرفه جویی شده است.

الکتروموتوور IE3 | کلید صرفه جویی در مصرف انرژی

مزایای موتورهای EC

موتور های EC ممکن است به نظرتان پیچیده بیایند اما این الکتروموتور ها پروسه تولید را بسیار کارامد تر و به صرفه تر میکنند همچنین آنها قابلیت اطمینان بیشتری دارند و به آنها اجازه میدهد عملکرد و کارایی بهتری داشته باشند. بیشترین سود نیز ناشی از کنترل سرعت و مصرف انرژی است که به مصرف کننده اهدا میشود.

راندمان دلیل اصلی انتخاب موتور های EC نسبت به موتورهای AC است. با موتورهای EC ولتاژ برق جریان متناوب AC اصلاح میشود و در نتیجه تلفات داخلی موتور کاهش می یابد برای این منظور یک اینورتر ولتاژ موتور را بسته به موقیعیت تعیین میکند.

سایر مزایای موتور EC

راندمان بالا
مصرف برق پایین
قابلیت نظارت یکپارچه بر عملکرد (دمای موتور، روتور قفل شده و…)
طراحی کامپکت و جمع و جور
قابلیت کنترل سرعت
عملکرد گسترده (کنترل فشار و بسیاری موارد دیگر)
نصب آسان (PLUG and PLAY) اتصال به برق و استفاده

بیشتر بخوانید : 7 روش برای افزایش راندمان الکتروموتور
لیست قیمت الکتروموتور چینی

در نهایت می‌توان گفت که موتور های EC برای مصرف در مواردی که بهره وری انرژی یکی از موارد و ملاحظات اصلی سیستم است بسیار مناسب است.