Témata
Reklama

Dopady směrnice ErP

Směrnici ErP pro konstruktéry strojů a systémů se nelze vyhnout - nedávno vstoupila v platnost druhá etapa předpisů EU o účinnosti motorů. Až dosud se průmysl zaměřoval především na elektromotory, to už ale nestačí. Chcete-li optimalizovat účinnost strojů a systémů, je třeba vzít v úvahu také spínací a jisticí přístroje.

Směrnici ErP pro konstruktéry strojů a systémů se nelze vyhnout – nedávno vstoupila v platnost druhá etapa předpisů EU o účinnosti motorů. Až dosud se průmysl zaměřoval především na elektromotory, ale to už nestačí. Chcete-li optimalizovat účinnost strojů a systémů, je třeba vzít v úvahu také spínací a jisticí přístroje.
Hlavní podíl na spotřebě elektrické energie v průmyslové výrobě mají elektrické pohony – zhruba dvě třetiny z celkové spotřeby. Německé ministerstvo pro životní prostředí odhaduje, že s pomocí účinnější technologie pohonů by jen v Německu mohla být do roku 2020 snížena spotřeba elektrické energie o zhruba 27 miliard kWh, což odpovídá snížení emisí CO2 o 16 milionů tun. To je cílem směrnice EU o stanovení rámce pro určení požadavků na ekodesign výrobků spojených se spotřebou energie (Energy related Products – ErP). V této souvislosti předepisuje nařízení 640/2009/ES minimální třídy účinnosti pro třífázové nízkonapěťové indukční motory. První etapa tohoto nařízení, která jako minimum pro nové motory stanovuje třídu účinnosti IE2, vstoupila v platnost v polovině roku 2011. Od ledna 2015 se od výrobců strojů a systémů používajících nové motory se jmenovitým výstupním výkonem 7,5 až 375 kW požaduje, aby tyto dosáhly třídy účinnosti alespoň IE3. Jako alternativa mohou být použity motory IE2, ale pouze v kombinaci s řízením proměnných otáček. Od 1. ledna 2017 se bude toto ustanovení vztahovat i na motory se jmenovitým výkonem od 750 W.

Reklama
Reklama


Průběh startu 5,5 kW elektromotoru při jeho 80% zatížení.
Pro zvětšení klikněte na obrázek.

V reakci na tento vývoj pracují výrobci elektromotorů již určitou dobu na zlepšení účinnosti svých výrobků. Bylo to také doprovázeno zvyšováním povědomí o energetické účinnosti v průmyslu. Výrobci strojů stojí před problémem, že budou muset přepracovat své systémy, které dodávají v současnosti, a které ještě nejsou vybaveny motory IE3 nebo měniči s proměnnými otáčkami. Aby však byly stroje a systémy energeticky účinnější, nestačí jen prosté nahrazení motorů IE2 za motory IE3. K zajištění bezpečného a spolehlivého provozu je nutné analyzovat celý systém pohonu a musejí být zváženy účinky konstrukčních změn na používání.

Spínací a jisticí přístroje eliminují rizika

Aby výrobci zlepšili energetickou účinnost elektromotorů, změnili konstrukci svých výrobků. Tyto změny rovněž ovlivňují elektrický profil, což má za následek vyšší rozběhové proudy pro motory s vysokou účinností. Tato situace vyvolává dopady také na spínací a jisticí přístroje. Možné následky zahrnují nežádoucí zastavení provozu z důvodu vypnutí jističe při vyšších rozběhových proudech nebo odskok kontaktů v důsledku vyšších proudových úrovní vedoucích ke spálení kontaktů a snížení životnosti nebo v nejhorším případě dokonce ke svaření kontaktů. Tento druh roztavení kontaktů může být nebezpečný, stejně jako zastavení provozu strojů a následně prováděný servis.

Produkty Eaton splňují požadavky na ekodesign (Energy related Products – ErP)

Společnost Eaton jako jeden z předních světových odborníků na spolehlivé spínání motorů, ochranu a řešení pohonů prováděla formou praktických zkoušek podrobnou studii chování zařízení na ochranu motoru. V rámci této studie byla zkoušena kompatibilita stykačů řady DIL a jističů pro ochranu motorů řad PKZ a PKE s motory IE3 od různých známých výrobců a v případě potřeby došlo k jejich zdokonalení. Výsledky ukázaly, že hodnoty uvedené v aktuálně platné normě pro spouštěče motorů (ČSN EN 60947-4-1) v praxi pro motory IE3 neplatí. Právě probíhají práce na návrhu novely k aktualizaci normy. Současná skupina výrobků společnosti Eaton „připravená pro IE3“ zajišťuje spolehlivý provoz motorů IE2 i motorů IE3.


Parametry jednotlivých spínacích a jisticích přístrojů.
Pro zvětšení klikněte na obrázek.

Účinný provoz čerpadel a ventilátorů

Volba správných výrobků je jen částí odpovědi na splnění požadavků směrnice ErP. Rovněž je nutné analyzovat celé procesy a systémy, aby byly v souladu s požadovanými minimálními úrovněmi účinnosti. Význam mají také předpisy týkající se čerpadel a ventilátorů, protože u konvenčních mechanických zařízení pro řízení průtoku, jako jsou ventily a klapky, je často obtížné splnit požadavky na účinnost.

Ke snížení ztrát je obvykle nutné řízení proměnných otáček. Měnič s proměnnými otáčkami (VSD) je však často pro mnoho jednoduchých aplikací funkčně nadbytečný. Tato zařízení jsou obvykle složitá a vyžadují důkladnou znalost konstrukce pohonů. Až doteď byly pro konstruktéry hnacích elektromotorů jedinou dostupnou alternativou spouštěče motorů. I když mají tu výhodu, že se snadno používají, jejich funkce je omezená. Pro aplikace zahrnující konstantní otáčky nebo nízké provozní cykly jsou stále nejvíce energeticky účinným řešením spouštěče motorů v kombinaci s motory IE3. Pokud je však cílem zlepšit energetickou účinnost stávajících systémů, které běží při konstantních otáčkách, ale s nižším než plným jmenovitým zatížením, je tu nyní třetí možnost v podobě frekvenčních startérů.

Nový typ zařízení: frekvenční startéry (VSS)

Frekvenční startéry uvedené na trh pod názvem PowerXL DE1 překlenují mezeru mezi spouštěči motorů a měniči s proměnnými otáčkami. Snadno se používají, jsou stejně spolehlivé jako konvenční spouštěče motorů, a navíc mají přidanou výhodu řízení proměnných otáček. Kromě toho mohou být uvedeny do provozu ihned po vybalení z krabice. Podporují také uživatelskou konfiguraci s modulem plug-in, který umožňuje individuálně nastavit výchozí hodnoty klíčových parametrů pomocí šroubováku, bez potřeby klávesnice, softwaru či návodu. Při praktickém srovnání s konvenčními řešeními snižuje tento přístup pracnost konfigurace až o 70 procent.

Eaton

Guido Kerzmann

KSiwek@technical-group.com

Reklama
Vydání #3
Firmy
Související články
Energetické úspory pod kontrolou

Chlazení rozváděčů není levnou záležitostí. Navíc, čím je chladicí jednotka v provozu déle, tím vyšší provozní náklady vznikají. Všichni, kdo chtějí vědět, zdali je výhodné kupovat nejnovější produkty, mohou nyní použít nový kalkulátor společnosti Rittal, který spočítá energetickou účinnost a celkové náklady na vlastnictví (TCO). Stačí čtyři kroky a on-line nástroj rychle, pohodlně a zcela zdarma vypočítá potenciální energetické úspory.

Stanovení prostředí v technické praxi

Protokoly o určení vnějších vlivů jsou důležitými dokumenty, které mohou ve výsledku ušetřit investorům a provozovatelům nemalé finanční prostředky. Znalost faktorů prostředí je velmi důležitá pro výběr technologií a elektroinstalací a rovněž pro zajištění podmínek bezpečnosti pro konkrétní technické provozy.

Systémové stavebnice pro stavbu nízkonapěťových rozváděčů

S příchodem souboru nových norem ČSN EN 61439 se řada výrobních firem zabývá otázkou, zda a jak se musí změnit metodika zkoušení reprezentativních představitelů nn rozváděčů nebo individuálně navrhovaných rozváděčů. Některé z firem jistě uvítají komplexní systémové - stavebnicové řešení, které nabízí společnost Rittal svým zákazníkům po celém světě.

Související články
Elektroměry mohou šetřit peníze

Na první pohled může titulek působit jako nepovedený reklamní slogan - jak asi elektroměr může šetřit? Již při bližším prozkoumání se však sdělení ukáže více než výstižné. První a nejzákladnější pravdou je, že "bez měření není kontroly".

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Úsporku, nebo LEDku?

V srpnu roku 2012 byla definitivně ukončena výroba klasických žárovek. Přestože prodejci mohou ještě doprodat staré zásoby, je potřeba zamyslet se nad tím, co bude dál. Podle nařízení Evropské komise nesmějí být klasické žárovky od září letošního roku dodávány na trh a stejný osud je připraven i pro halogenky, které se budou prodávat už jen do roku 2016.

Frekvenční měniče pro extrémní podmínky

Finská společnost Vacon se věnuje vývoji a výrobě frekvenčních měničů již od roku 1993. Jako jediný výrobce se specializuje výhradně na toto odvětví, což také přispívá k jeho zařazení mezi nejvýznamnější světové výrobce, zejména v oblasti vysokých výkonů a speciálních aplikací.

Chytré chlazení s menším množstvím chladiva

Firma Rittal svou novou řadou chillerů Blue e s rozsahem chladicího výkonu od 11 do 25 kW významně zdokonalila svou nabídku technologie chlazení pro obráběcí stroje a rozváděče. Tím, že nová řada chillerů používá o 40 % menší náplň chladiva, stává se významným příspěvkem k ochraně životního prostředí. Uživatelé zároveň profitují z přesné regulace teploty, zjednodušeného provozu a instalace, jakož i z nových bezpečnostních funkcí. K dispozici jsou rovněž předkonfigurované sady volitelného příslušenství.

Řešení pro návrh rozváděčů podle Průmyslu 4.0

Na veletrhu Amper 2019, který se bude konat v Brně od 19. do 22. března, se společnost Rittal představí jako poskytovatel řešení hodnotového řetězce při výrobě řídicích a distribučních rozváděčů. Těžištěm expozice bude představení nového systému řadových skříní VX25 uváděného na trh se sloganem "System Perfection". Jedná se o první systém skříní, který byl vyvinut tak, aby splňoval nároky na zvýšení produktivity a byl vhodný pro Průmysl 4.0. Rittal společně s firmou Eplan slibuje výrazné zvýšení produktivity díky integrovaným řešením se softwarovými nástroji a daty.

Nový systém řadových skříní

Společnost Rittal uvádí na trh nový systém řadových skříní VX25. Jedná se o první systém rozváděčových skříní, který byl plně vyvinut podle požadavků na zvýšení produktivity při výrobě rozváděčů a na hodnotový řetězec podle Průmyslu 4.0. Rittal slibuje významný inovační skok, díky intenzivní analýze a dialogu se zákazníky. Výsledkem bylo mnoho nápadů, které nastavily nová měřítka v oblasti efektivní výroby řídicích a distribučních rozváděčů.

Systematicky inovativní skříně

Po pěti letech vývoje představila společnost Rittal na veletrhu v Hannoveru svůj nový systém řadových skříní VX25. Jedná se o první skříňový systém, který byl plně vyvinut tak, aby splňoval požadavky na zvýšenou produktivitu v oblasti řízení a výroby rozváděčů v souladu s hodnotovými řetězci Průmyslu 4.0. VX25 nabízí nejvyšší možnou kvalitu a konzistentnost dat, snižuje složitost, zajišťuje úspory času a bezpečnou montáž. Více než 25 patentů prokazuje vysokou úroveň inovativnosti.

Systém nosných ramen pro rozhraní člověk-stroj

Systémy nosných ramen umožňují snadné a přesné otáčení, jakož i zvedání a vychýlení ovládacího panelu. Díky tomu je obsluha stroje kdykoliv „v obraze“ a má kontrolu nad strojem nebo zařízením. To, že i v systémech nosných ramen je ještě hodně inovačního potenciálu, ukazuje společnost Rittal dalším zdokonalením svých řešení v podobě systémové stavebnice s označením CP 60/120/180.

Zkraty a nadproudy bez rizika poruchy

Zkrat nebo nadproud, který může nastat na zařízení externě připojeném k rozváděči stroje, zapříčiní vybavení nadproudové ochrany, nejčastěji jističe, a tím může dojít k nechtěnému vypnutí celého stroje nebo jeho části.

Nové kabely pro obráběcí stroje

Společnost igus, v ČR zastoupená firmou Hennlich, rozšiřuje svou rozsáhlou nabídku flexibilních kabelů chainflex pro obráběcí stroje. Díky čtyřem řadám servokabelů pro pohyb v energetických řetězech lze jednoduše snížit procesní i produktové náklady při zachování vysoké kvality konstrukčního řešení.

Skutečná účinnost datového centra pomocí transparentnosti napájení

V současné době se velká většina vlastníků a provozovatelů datových center při jejich správě zabývá neuvěřitelným množstvím činností. Od malých až po extrémně velká datová centra je zvláštní pozornost věnována všem aspektům jejich provozu včetně „zelené“ IT, chlazení a topologie. Velký důraz je kladen také na měření výkonu aplikací a na využívání mnoha ukazatelů výkonnosti softwaru pro zvyšování efektivity a optimalizaci. Bohužel nejsou tyto činnosti vždy tak konzistentní a komplexní, jak by mohly být. Dennis O’Sullivan, provozní specialista řešení datových center ve společnosti Eaton EMEA, zkoumá, jak by tento problém měl být řešen.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit