Impuls dla rozwoju rynku
Przed pierwszym krokiem regulacyjnym w 2009 r. powszechnie uznawano, że możliwości techniczne w zakresie wydajności silników nie zostały jeszcze wyczerpane. Producenci klasy premium inwestowali w badania i rozwój silników o zwiększonej wydajności, ale tracili udział w rynku europejskim z powodu postępu tańszych chińskich produktów. Zmniejszone zużycie energii nie było wówczas priorytetem dla głównego odbiorcy silniki elektryczne – przemysłu budowy maszyn. Wynika to z faktu, że przemysł ten charakteryzuje się segmentacją i specjalizacją faz produkcji. To wyraźnie odróżnia go od przemysłu elektronicznego, który jest znacznie bardziej zintegrowany pionowo. Producenci i operatorzy maszyn mają różne priorytety; dla obu stron korzystna cena zakupu była ważniejsza niż długoterminowe oszczędności. Można było zatem przewidzieć, że środki regulacyjne mogą zapewnić znaczący impuls do rozwoju efektywności bez nadmiernego obciążania rynku.
Kolejność etapów konwersji
Klasa IE1 stanowi minimalny standard, który został wprowadzony na rynek na początku XXI wieku. Jej wprowadzenie zastąpiło starsze przepisy, takie jak EFF1, a tym samym położyło podwaliny pod nową klasyfikację. Specyfikacje pomiarowe zostały znormalizowane bez znaczącego podnoszenia poziomu wydajności. Zamiast tego środek ten służył przygotowaniu branży na nadchodzące zmiany i podniesieniu świadomości znaczenia efektywności energetycznej.
W klasie IE2 określono już konkretne wymagania dotyczące wyższej wydajności. Zmiana ta miała kluczowe znaczenie dla rozpoczęcia rozwoju bardziej wydajnych silników i zmotywowania branży do stosowania lepszych technologii, które zmniejszają zużycie energii. Klasa IE2 nie została jednak wprowadzona dla wszystkich silników, a jedynie dla standardowych silników trójfazowych o mocy od 0,75 do poniżej 400 kW. Ta strefa docelowa została wybrana, ponieważ większość energii zużywanej na całym świecie przez silniki elektryczne napędza właśnie te silniki. Po 10 latach zakres został również rozszerzony na silniki o mocy od 0,12 kW, a 12 lat po wprowadzeniu na silniki przeciwwybuchowe i silniki jednofazowe 230V. Kroki te zostały podjęte, gdy stało się jasne, że sprawność IE2 można bezpiecznie wdrożyć również w tych technicznie bardziej wymagających obszarach spektrum silniki elektryczne.
Klasy IE3 i IE4 stanowią punkt końcowy regulacji związanych z silnikami i wyznaczają punkt odniesienia dla maksymalnej efektywności energetycznej w pracy sieciowej. Zostały one wprowadzone z opóźnieniem, a różne zakresy mocy były stopniowo przenoszone do IE3 i IE4. Wyjątki dla silników 8-biegunowych i silników z hamulcem również zostały zniesione z opóźnieniem. Eksperci, którzy byli w stanie ocenić wykonalność techniczną, byli zaangażowani w ten harmonogram, ponieważ wyższa wydajność może być realizowana z różnym stopniem łatwości dla różnych rozmiarów i prędkości silników. W zakresie silników 2-, 4- i 6-biegunowych o mocy od 75 kW do 200 kW, gdzie wydajność była najłatwiejsza do zwiększenia, obecnie stosuje się IE4, podczas gdy IE3 jest klasą sprawności wybieraną w sąsiednich zakresach. Stopniowa penetracja wszystkich systemów przemysłowych za pomocą tej technologii zminimalizuje zużycie energii przez nieregulowane napędy.
Dalsze ulepszenia dzięki kontroli prędkości
Oszczędności energii znacznie przekraczające poziom obiecany przez zastosowanie silników IE3 i IE4 można osiągnąć w zastosowaniach bez wymagań dotyczących stałego momentu obrotowego. Przełączenie sterowania silnikami na przetwornice częstotliwości pozwala zaoszczędzić dużo energii elektrycznej, zwłaszcza w zakresie częściowego obciążenia. Jednak, aby zrealizować ten znacznie większy potencjał oszczędności, należy dostosować procesy produkcyjne, zintegrować nowe technologie i zainwestować w szkolenia pracowników. Aby skutecznie zarządzać taką zmianą, niezbędne jest zrozumienie i wsparcie ze strony kierownictwa. Firmy przemysłowe myślące długoterminowo i posiadające zdecydowanych menedżerów są pionierami w aktywnym przyczynianiu się do zrównoważonego rozwoju.
