DIE ErP-RICHTLINIE ÖKOEFFIZIENTERE VENTILATOREN Was besagt die neue ERP-Richtlinie? Die ErP-Richtlinie (Ökodesign-Richtlinie) 2009/125/EG soll den schonenden und nachhaltigen Verbrauch der vorhandenen energetischen Ressourcen fördern. Die Hauptziele der Richtlinie sind die Förderung einer ökologischen Produktgestaltung und der Kampf gegen den Klimawandel mittels Reduzierung des CO2-Ausstoßes in die in Atmosphäre. In den nächsten Jahren wird die Anwendung dieser Richtlinie Auswirkungen auf alle energieverbrauchsrelevanten Produkte haben, sodass deren Gestaltung umweltschonender wird. Die EU plant, bis 2020 das Kyoto- Protokoll zu erfüllen, indem der Verbrauch an erneuerbaren Energien gegenüber Energiequellen mineralischen Ursprungs um 20 % erhöht wird. Die Qualität von Elektrogeräten muss kontrolliert und verbessert und ihre Leistungsfähigkeit durch neue, effizientere Konstruktionsansätze erhöht werden. Zu diesem Zweck werden spezifische Normen für alle in der EU vertriebenen Produkte ausgearbeitet: Elektromotoren, Wasserpumpen, Ventilatoren für Industrieund Wohngebäude, Transformatoren, usw... Es werden bereits Studien für die verschiedenen Produktgruppen (sogenannte LOTS oder Produktlose ) durchgeführt und erste Verordnungen veröffentlicht, darunter die Bestimmungen für Ventilatoren. 2 In welcher Weise wirkt sich diese ErP-Richtlinie auf Ventilatoren aus? Es wurde bereits die erste Verordnung (EU) Nr. 327/2011 der Kommission auf Basis der Studie der Kategorie LOT 11 veröffentlicht. Sie legt die Anforderungen an Ventilatoren mit einer elektrischen Eingangsleistung zwischen 125 W und 500 kw für den Einsatz in industriellen Anwendungen fest. Die Anforderungen dieser Regelung treten in zwei Stufen in Kraft: 1 Stufe: Ab Januar 2013 muss die Energieeffizienz der Ventilatoren mindestens einen bestimmten festgelegten Wert erreichen. 2. Stufe: Ab Januar 2015 muss die Energieeffizienz der Ventilatoren noch höhere Werte erreichen. Diese beiden Stufen stehen in Beziehung zu den Bestimmungen der Verordnung 2009/640/EG über die Effizienz von Standard-Elektromotoren, die seit Juni 2011 in Kraft ist. Auf Basis dieser Verordnung stattet Sodeca bereits alle seine Ventilatoren mit Motoren der Effizienzklasse IE2 aus. Mit Einführung der zweiten Stufe ab Januar 2015 müssen alle Elektromotoren die Anforderungen der Effizienzklasse IE3 erfüllen. Als Alternative sind ausschließlich IE2-Motoren + Umrichter oder EC- Motoren zulässig. Durch den Einsatz effizienterer Motoren wird sich der Wirkungsgrad der Ventilatoren spürbar erhöhen. Hinzu kommen Verbesserungen in Form von Lauf- und Flügelradkonfigurationen, die besser auf individuelle Anwendungen abgestimmt sind, sowie in Form neuer, optimierter Designs. Mit Inkrafttreten der einzelnen Stufen dürfen Produkte, die den genannten Anforderungen nicht genügen, auf dem europäischen Markt nicht mehr vertrieben werden. Gibt es Ausnahmen bezüglich der betroffenen Ventilatoren? Ja, es gibt Ausnahmen, zumindest in der Kategorie der unter LOT11 fallenden Produkte und der Produkte, die zukünftig durch andere, derzeit noch nicht vollständig definierte Kategorien geregelt werden. Die zurzeit geltende Verordnung (EU) 327/2011 für LOT11 sieht bereits einige Ausnahmen vor, darunter: ATEX-Ventilatoren für explosionsgefährdete Bereiche Ventilatoren für den Noteinsatz (400ºC/2h, 300ºC/1h, usw...) Spezifische Ventilatoren für Betriebsumgebungstemperaturen über 65 C oder für Gasfördertemperaturen über 100 ºC Spezifische Ventilatoren für Betriebsumgebungstemperaturen bzw. Gasfördertemperaturen unter -40 ºC Ventilatoren mit Motoren mit speziellen Versorgungsspannungen VAC > 1.000 V bzw. VDC > 1.500 V Ventilatoren für giftige, stark korrodierende oder entflammbare Umgebungen Ventilatoren für die Beförderung nicht gasförmiger Substanzen (Feststoffe) in industriellen Prozessen Ebenfalls erwogen wird die mögliche Kommerzialisierung von Ventilatoren bis zum 1. Januar 2015, die nicht die Anforderungen der Verordnung 327/2011 erfüllen, sofern diese als Ersatz für Ventilatoren bestimmt sind, die in vor dem 1. Januar 2013 in Verkehr gebrachte Produkte eingebaut waren.
Was ist mit Produkten, die in Länder außerhalb der EU exportiert werden? Die Einhaltung dieser Richtlinie ist nur innerhalb der EU obligatorisch. Müssen die Ventilatoren mit hohem Wirkungsgrad gekennzeichnet werden? Ja, da anderenfalls die Nichteinhaltung dieser Richtlinie dazu führt, dass die Produkte nicht das CE-Kennzeichen erhalten. Darüber hinaus muss sowohl in Katalogen als auch in den verwendeten Auswahlprogrammen detailliert und eindeutig angegeben werden, welche Produkte die Richtlinie erfüllen. Werden diese Ventilatoren teurer sein? Viele der Ventilatoren von Sodeca erfüllen bereits die Anforderungen der Richtlinie. Doch selbst in den Fällen, in denen die Kosten deutlich höher sind, macht sich die Investition dank der Energieersparnis bezahlt. Und langfristig sind diese Produkte natürlich deutlich rentabler. Sodeca nutzt neue, hochmoderne Technologien auf Basis von Motoren der Effizienzklassen IE2 (gehobener Wirkungsgrad) und IE3 (Premiumwirkungsgrad) sowie von EC-Systemen, die zahlreiche Vorteile im Hinblick auf Regelung, Kommunikation und Interaktion mit anderen Produkten bieten. VON SODECA AUF INDIVIDUELLE ANWENDUNGEN ABGESTIMMTE LÖSUNGSALTERNATIVEN: Direkte Verwendung asynchroner IE2/IE3- Drehstrommotoren. Diese Lösung eignet sich insbesondere für Leistungen über 1 PS (750 W). Verwendung derselben IE2- Asynchronmotoren in Kombination mit handelsüblichen Frequenzumrichtern bei der Installation des Geräts, oder Verwendung kompakter, werkseitig montierter Systeme mit im Motor oder im Ventilator selbst integrierter Elektronik. Diese Kombination vereinfacht die Anpassung an Stromnetze mit 50 oder 60 Hz, an Netze mit unterschiedlichen Spannungen und sogar an einphasige Netze, sofern die Leistung des Geräts dies zulässt. Eine weitere Alternative sind bürstenlose EC-Permanentmagnetmotoren (BRUSHLESS). Diese Motoren erzielen sehr hohe Wirkungsgrade, wobei Drehzahl und Drehmoment unabhängig von der Last konstant sind. Sie erzielen Leistungen, die mit denen normaler Induktionsmotoren vergleichbar sind, jedoch mit einem deutlich höheren Wirkungsgrad und bei deutlich kleinerer Baugröße. In diesem Fall ist die Elektronik einschließlich entsprechender Steuerungs- und Regelungsfunktionen ebenfalls integriert. 3
Wie wird der Zielwert für den Wirkungsgrad berechnet? Die Verordnung (EU) Nr. 327/2011 legt die Mindestanforderungen an den Wirkungsgrad in zwei Stufen fest. Die erste Stufe tritt 2013 in Kraft, die zweite verschärfte Stufe 2015. Die Festlegung der Zielwerte erfolgt je nach Ventilatortyp, elektrischer Leistungsaufnahme am besten Effizienzpunkt des Ventilators und verwendeter Methode zur aerodynamischen Prüfung. Der Wirkungsgrad (N) ist der Wert der Zieleffizienz bei einer Eingangsleistung von 10 kw. Der N-Wert variiert je nach verwendeter Prüfmethode und wird mit Einführung der zweiten Stufe erhöht. Beispiel: Ein nach Prüfmethode C getesteter Axialventilator muss 2013 einen Wert von N = 36 % und 2015 einen Wer von N = 40 % erreichen, wie im Diagramm unten gezeigt. Ziel (%) Zielwert für Axialventilatoren bei Messung des Typs C 42% Wirkungsgrad 2015, N=40 Wirkungsgrad 2013, N=36 40% 38% 36% 34% 32% 30% 28% 26% 24% 22% 2015 2013 0 2 4 6 8 10 12 14 16 P e(d) LIEFERUNG DES VENTILATORS ALS KOMPLETTE EINHEIT a. Ventilator ist nicht mit einem Drehzahlregler ausgestattet: b. Ventilator ist mit einem Drehzahlregler ausgestattet: Wobei für den besten Effizienzpunkt Folgendes gilt: η e ist der Gesamtwirkungsgrad. P u(s) ist die Gasförderleistung des Ventilators. P e ist die elektrische Eingangsleistung für die Speisung des Motors. P ed ist die elektrische Eingangsleistung für die Speisung des Drehzahlreglers. C C ist der Teillast-Kompensationsfaktor. Für P ed -Werte über 5 kw lautet der Faktor 1,04. Für Leistungen unter 5 kw ist der Faktor höher. Siehe nebenstehendes Diagramm. Wie wird der Wirkungsgrad des Ventilators berechnet? Der Wirkungsgrad des Ventilators wird am besten Effizienzpunkt (EBP) berechnet. Dieser muss gleich oder höher dem geforderten Zielwert sein. Die Methode zur Berechnung hängt davon ab, welche Komponenten der Ventilator enthält und ob er fertig montiert ist. Elektrische Leistung P ed Hydraulische Leistung P us C c 1,16 1,14 1,12 1,1 1,08 1,06 1,04 1,02 0 0,75 1,5 2,25 3 3,75 4,5 5,25 6 P ed Leistungsverluste Umrichter Leistungsverluste Motor Leistungsverluste Übertragung Leistungsverluste Laufrad 4
LIEFERUNG DES VENTILATORS IN EINZELTEILEN 0,9 0,85 0,8 0,75 0,7 Wobei für den besten Effizienzpunkt (BEP) Folgendes gilt: 0,65 0,6 0,55 η e ist der Gesamtwirkungsgrad. η r ist der Wirkungsgrad des Laufrads. Dabei ist P u(s) die Gasförderleistung und P a die mechanische Leistung an der Laufradachse. η m ist der Wirkungsgrad des Motors. Es müssen Motoren verwendet werden, die die Verordnung (EU) Nr. 640/2009 über die Effizienz von Motoren erfüllen. Wenn der Ventilator ohne Motor geliefert wird oder der Motor nicht von der Verordnung abgedeckt wird, kann seine Leistung rechnerisch geschätzt werden, und zwar auf Basis der empfohlenen Eingangsleistung (P e ) für den BEP des Ventilators. In den nachfolgenden Diagrammen sind die Standardwerte angegeben. η T ist der Wirkungsgrad des Kraftübertragungssystems. Für Ventilatoren mit Direktantrieb ist der Wirkungsgrad gleich 1. Der Antrieb gilt als hocheffizient, wenn die Breite des Riemens das Dreifache seiner Höhe oder mehr beträgt. Ebenfalls hocheffizient sind Zahnriemen und Zahnräder. Der Wirkungsgrad kann anhand der Leistung an der Laufradachse (Pa ) geschätzt werden. Für Pa-Werte unter 1 kw und über 5 kw gilt der Wert als konstant. Siehe nebenstehendes Diagramm. C m ist der bei der Anpassung der Komponenten zu berücksichtigende Kompensationsfaktor. Er beträgt 0,9. C C ist der Teillast-Kompensationsfaktor. Wird kein Drehzahlregler verwendet, ist der Faktor 1. Wird ein Drehzahlregler verwendet, entsprechen die Werte dem des fertig montierten Ventilators. 0,5 0 1 2 3 4 5 0,96 0,94 0,92 0,9 0,88 0,86 1 0,98 0,96 0,94 0,92 0,9 P e 5 30 55 80 105 130 155 Niedriger Wirkungsgrad Hoher Wirkungsgrad P e 0,88 0 1 2 3 4 5 6 P a 5
EFFIZIENTER BETRIEB SV/EW Kanalventilatoren mit elektronisch geregeltem BRUSHLESS-EC-Motor mit hohem Wirkungsgrad. NEOLINEO/EW Kanalventilatoren für Kanalleitungen kleinerer Größe mit elektronisch geregelten DC-BRUSHLESS-EC- Motoren; für extrem niedrigen Stromverbrauch. HEP/EW Axialventilatoren mit Wandplatte, Laufrad aus Kunststoff und INDUSTRIAL BRUSHLESS-EC-Motor und integrierter Elektronik; optionale Regelung mittels 10 kω-potentiometer oder 0-10 V-Signal. HC/EW Axialventilatoren mit Wandplatte, Laufrad aus Kunststoff, je nach Modell mit IE-2 oder IE-3 Motor, für den Betrieb mit Umrichter ausgelegt. HCH/EW Hoch robuste Axialventilatoren mit Wandplatte, Laufrad aus Kunststoff, Ausführung PL oder Laufrad aus Aluminium, Ausführung AL, je nach Modell mit IE-2 oder IE-3 Motor. Für den Betrieb mit Umrichter ausgelegt. HCT/EW Hoch robuste Rohr- Axialventilatoren, Laufrad aus Kunststoff, Ausführung PL oder Laufrad aus Aluminium, Ausführung AL, je nach Modell mit IE-2 oder IE-3 Motor. Für den Betrieb mit Umrichter ausgelegt. CBD/EW Doppelseitig saugende Radialventilatoren mit: BRUSHLESS-EC- Motor mit integrierter Elektronik. Optionale Regelung mittels 10 kω- Potentiometer oder 0-10 V-Signal. IE-2 Motor mit Elektronik in Zusatzschaltkasten CMP-S/EW Kleine Mitteldruck- Radialventilatoren, mit INDUSTRIAL BRUSHLESS- Motor und integrierter Elektronik. Optionale Regelung über 10 kω- Potentiometer oder 0-10 V-Signal. 6
CMP-B/EW Mitteldruck- Radialventilatoren, je nach Modell mit IE-2 oder IE-3 Motor, für den Betrieb mit Umrichter ausgelegt. CMR/EW Hoch robuste, einseitig saugende Mitteldruck- Radialventilatoren mit Laufrad mit rückwärts gekrümmten Schaufeln, je nach Modell mit IE-2 oder IE-3 Motor. Für den Betrieb mit Umrichter ausgelegt. CAS/EW Hoch robuste, einseitig saugende Hochdruck- Radialventilatoren, mit Laufrad mit rückwärts gekrümmten Schaufeln, je nach Modell mit IE-2 oder IE-3 Motor. Für den Betrieb mit Umrichter ausgelegt. HT-S/EW Dachventilatoren mit Laufrad aus Kunststoff, mit INDUSTRIAL BRUSHLESS- EC-Motor und integrierter Elektronik; optionale Regelung mittels 10 kω- Potentiometer oder 0-10 V-Signal. HT-B/EW Dachventilatoren mit Laufrad aus Kunststoff, je nach Modell mit IE-2 oder IE-3 Motor, für den Betrieb mit Umrichter ausgelegt. CHT/EW Radial-Dachventilatoren 400ºc/2h, mit horizontalem Luftauslass, je nach Modell mit IE-2 oder IE-3 Motor. Für den Betrieb mit Umrichter ausgelegt. CVT/EW Radial-Dachventilatoren 400ºc/2h, mit vertikalem Luftauslass, je nach Modell mit IE-2 oder IE-3 Motor. Für den Betrieb mit Umrichter ausgelegt. CHRE/EW Radial-Dachventilatoren mit niedrigem Geräuschpegel; mit elektronisch geregeltem BRUSHLESS-EC-Motor mit hohem Wirkungsgrad. 7
AXIAL- UND DACHVENTILATOREN RADIAL- UND KANALVENTILATOREN ENTRAUCHUNGS- VENTILATOREN VENTILATOREN FÜR EXPLOSIONSGEFÄHRDETE ATMOSPHÄREN ATEX UND ANDERE ANWENDUNGEN NEUE BAUREIHEN - NEUE PRODUKTE NEUE KATALOGE NEUE GESCHÄFTSMÖGLICHKEITEN NIEDERDRUCK- RADIALVENTILATOREN WÄRMERÜCKGEWINNUNGS- GERÄTE UND LUFT- FILTERSYSTEME LUFTSCHLEIER FÜR GEWERBLICHE UND INDUSTRI- ELLE ANWENDUNGEN WOHNRAUM- LÜFTUNGS- SYSTEME Weitere Auskünfte anfordern Crta. de Berga, km 0,7 E-08580 St. Quirze de Besora BARCELONA (Spanien) Tel. +34 93 852 91 11 Fax +34 93 852 90 42 comercial@sodeca.com Export: ventilation@sodeca.com www.sodeca.com