Villanyszerelők Lapja

Szakmakörnyezet

Az ErP szabályozás és a villamos technológia

2016. szeptember 5. | Lantos Tivadar villamosmérnök |  703 | |

Az ErP szabályozás és a villamos technológia

Az Európai Parlament által 2005-ben elfogadott és hatályba léptetett ErP/EuP irányelve (2005/32/EC Directive on Energy using Products) értelmében az energiafogyasztást drasztikusan csökkenteni kell a tagországokban. Legnagyobb lehetőség a villamos berendezések átalakításában és szabályozásában van, nézzük át, mi és hogyan valósult meg eddig az úgynevezett ErP (Energiahatékony releváns termékek irányelve) rendeleteknek köszönhetően.

ErP mindenhol: a pazarlás ideje lejárt!

Magyarországon a folyamat kezdete 2009-re nyúlik vissza, amikor az Európai Irányelveknek megfelelően hazánkban is meghatározták a nem irányított fényű háztartási lámpák fogyasztását és UV sugárzását. Ez a gyakorlatban azt jelentette, hogy a hagyományos izzószálas lámpákat lassan kivonták a forgalomból és helyettük megjelentek a boltok polcain az energiatakarékos fénycsövek, valamint a halogén izzók. Később a háztartási és irodai készülékek készenléti (stand-by) fogyasztását szabták szűkebbre, majd a TV készülékek, a beltéri vevőegységek (set top boksz) fogyasztását is korlátozták, majd a fénycsövek és kisülő lámpák előtéteinek, valamint a külső tápegységeknek az energiafogyasztását határozták meg az ErP rendelet keretében. A jelentős változások első üteme egy év alatt könnyen végbe is ment, így az energia hatékony szabályozás tapasztalataira alapozva nekiláttak a fajsúlyosabb berendezések fogyasztásának drasztikus csökkentésére. Szabályozták a motorok energiahatékonyságát, az AC motorok esetén kötelező lett a frekvenciaváltó használata, így a légkezelő berendezések, a szivattyúk, a hőszivattyúk is takarékosabbak lettek. A legutóbbi ErP rendelet értelmében, július 1-vel már csak kondenzációs kazánokat lehet felszerelni a háztartások hőtermelő berendezéseként a nyílt égésterű és turbós kazánok helyett. Az ökodizájn irányelvnek egyértelmű pozitív hatása az alacsonyabb, olcsóbb és hatékonyabb energiafelhasználás, azonban újabb telepítési és rendszertechnikai beavatkozásokat igényel tulajdonosi (anyagi) és kivitelezői (szakértelem, szerelési tapasztalat) oldalról. Az energia hatékony szabályozást lehet nem szeretni, lehet ellene zúgolódni, a tény azonban az, hogy a világ főáramlata az újítások, az innováció, az energiacsökkentés, a hatékonyabb felhasználás felé halad.

Elgondolkodtató

Vajon mennyire készült fel a szakma, hogy a modern energiatakarékos technológiákat megfelelően hasznosítsa? Készült egy felmérés e tekintetben. Már a 2005-ös időszakban is építettek be állandó mágneses villanymotorral hajtott szivattyúkat, vagy olyan technológiát, ami szabályozható. Az egyik gyártó azt vizsgálta, hogy az öt éve beépített szivattyúk közül mennyi az, amely ténylegesen jól működik, azaz az üzemeltetők mennyire figyeltek oda az energia hatékony működésre. Döbbenetes a tapasztalat: 5 év után a beépített elektronikus szivattyúk 80%-a szabályozatlanul, maximum fordulatszámon üzemel. A gyártók sok pénzt fektetnek abba, hogy az EU irányelvei megvalósuljanak, a felhasználok energiamegtakarítást várnak, a mérnökök megtervezik a korszerű berendezéseket, ennek ellenére az üzemeltetés nem megfelelő. Itt hatalmas pazarlás érhető tetten, amely ellen valamilyen módon fel kell lépni.

A villamos motorok szabályozása

A világon megtermelt villamos energia nagyobbik részét az ipar használja fel, elsősorban a villamos motorok (szivattyúk, ventilátorok, meghajtások stb.) üzemeltetésére. Egy átlagos ipari villamos motor működtetésének teljes költsége az első tízévi üzemidő tekintetében kb. 95%-ban villamosenergia-költség, ehhez képest a beszerzési ár és a karbantartás szinte elenyésző. A villamos motorok terén először 2008-ban mutatkozott meg az energia megtakarításra való készség, megszülettek az IEC 60034 szabvány azon új elemei, amelyek az energiahatékonyság terén az eddiginél átláthatóbb helyzetet teremtettek. Ezek fontosabbjai az IEC 60034-2-1 (2007) szabvány, amely a villamos motorok hatásfokának szabványos mérési módszereit rögzíti, egységesíti, valamint az IEC 60034-30 (2008) szabvány (korlátozott érvényességgel), amely a 3 fázisú ipari villamos motorok hatásfok, tehát energia hatékonyság szerinti osztályokba sorolását rögzíti, és előírja az alacsonyabb hatásfokú motorok fokozatos kivonását a kereskedelemből.

Az energia hatékony működéshez az aszinkron villanymotorokat szabályoznunk kell, ennek legkézenfekvőbb és legjobb módja pedig a frekvencia változtatása frekvenciaváltók segítségével. Statikus félvezetőkkel a frekvencia értékét változtatva aszinkronmotoroknál a legjobb hatásfokú üzemet tudjuk megvalósítani. Maximális túlterhelésre és részüzemre a gyártók határoznak meg adatokat. Általános ökölszabályként elmondható, hogy a névleges fordulatszám feléig leszabályozható a motor fordulatszáma, utána csak teljesítménycsökkentéssel üzemelhet. Az aszinkronmotorok alternatívájaként szokták emlegetni az állandó mágneses forgórészű szinkronmotorokat. Takarékos működésük, jobb hatásfokuk mindinkább a széleskörű elterjedés irányába mutat. Az állandó mágneses motoroknak 1-10%-kal jobb a hatásfokuk, mint egy átlagos hárompólusú aszinkronmotornak, mert az állandó mágnesek miatt a forgórész-veszteségek gyakorlatilag elkerülhetők. Ami azonban még számottevőbb, hogy alacsony fordulatszámon, részterheléses üzemben (az esetek 80%-a ilyen) jelentős mértékben jobb az EC motorok hatásfoka, mint akár az AC, akár a frekvenciaváltós AC motorok esetében.

Szivattyúk innovációja

A MEI (Minimum Efficiency Index) írja elő azt a küszöbértéket, melyeknek – az ErP tekintetében – a gyártóknak meg kell felelni (MEI˃0,4). A nedves tengelyű szivattyúkra az EEI (Energy Efficiency Index) vonatkozik; az új szabályozásnak köszönhetően az EEI˃0,23. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy megmérték a régebben használatos szivattyúk energiafelhasználását, ez vették 1-nek, és ma ennek az értéknek a 23 százalékánál nem lehet nagyobb az energiafogyasztás. Ez az érték méréssel könnyen meghatározható, összefoglalva, a teljesítményfelvételnek alacsonyabbnak, a hatásfoknak pedig magasabbnak kell lennie. A hidraulikai hatásfokban is néhány százalékos javulást értek el a gyártók, ami nagymértékben hozzájárul az energiahatékony üzemeléshez. Ennek következtében a korábban kapható szivattyúk fele ma már nem kerülhet forgalomba.

Megtakarítási lehetőségek a légtechnikában

Az Európai Bizottság 1253/2014 EU rendelete szabályozza a légtechnikai berendezésekre vonatkozó ökodizájn irányelveket. A szóban forgó termékek villamosenergia-fogyasztása az Unióban 2010-es becslések szerint 77,6 TWh volt. Ugyanakkor ezen termékek 2570 PJ helyiségfűtési energiát takarítottak meg. A fentieket összesítve - a villamos energiára 2,5 értékű primerenergia-átalakítási tényezőt alkalmazva - a 2010-es energiamérleg 1872 PJ éves primerenergia-megtakarítást mutat. Az összesített megtakarítás különleges intézkedések bevezetése nélkül is 2025-re előre láthatólag 2829 PJ-ra növekszik. Viszont különleges intézkedésekkel, mint amilyenek az ökodirektívák, további megtakarítás érhető el. Az első lépcső, amely 2016. január 1-jével lépett életbe, kötelezően és egzaktul előírja azokat az értékeket, melyeket a készülékeknek teljesítenie kell. Ennek értelmében a kettős felhasználású berendezések kivételével valamennyi szellőztető berendezésnek rendelkeznie kell több sebességfokozatú vagy frekvenciaváltóval ellátott villanymotorral, valamennyi kétirányú szellőztető berendezésnek rendelkeznie kell továbbá bypass-funkcióval. Minden központi szellőzőgépben hővisszanyerőnek kell lennie és minden hővisszanyerőben termikus bypasst kell beépíteni.

A nagy vitát kiváltó kondenzációs kazánok

Tudnunk kell azt, hogy az utóbbi időben bármilyen kazánt is vásároltunk, abban már korszerű, szabályozható fordulatszámú keringető szivattyú működött. Manapság minden fűtésszerelőnek értenie kell a kazánok villamos beszabályozásához, „programozásához” is, ha jelen akar lenni a piacon. Ez év július 1-től már csak a kondenzációs kazánok felelnek meg az ErP direktíváinak, így csak ezeket a berendezéseket lehet legálisan üzembe helyezni. A lakosság leginkább a kazánok piacán érzi a drágulást, hiszen egy kazáncserét eddig 150-200 ezer forintból meg lehetett úszni, az ErP-nek köszönhetően viszont akár másfél milliós is lehet a költség a kémények miatt. Bár 5-10 éven belül ez a kiadás megtérül, nem mindenkinek lesz tartaléka a korszerű berendezések beszerzésére és félő, hogyha nem lesz állami segítség, akkor maradnak a fekete -, barkács- és kényszermegoldások.

EnergiahatékonyságERPSzabályozásSzivattyú