什么是IE3、IE4、IE5?
答:国际电工委员会(IEC)发布的电机能效标准等级,其中IE1为最低效率,IE5为目前最高效率等级。
问:IE3 IE4 IE5的能效值是多少?
答:你可以查一下IEC TS 60034-30-2:2016或者GB/T 32891.2-2019,其中GB/T 32891.2-2019相当于采用了国际标准,所以完全一样,对于我这种不会说英语的人来说,这真是天大的好消息。
问:现在知道了IE3、IE4、IE5的含义和数值,IEC电机能效标准和国标有关系吗?
答:我国三相异步电动机强制性国家标准GB 18613—2020 《电动机能效限定值及能效等级》的最新版本于2020年5月发布,自2021年6月1日起正式实施。GB 18613—2020已将IE5效率列为我国三相异步电动机最高的一级能效指标。新国标还规定,IE3效率将成为标准实施以来我国三相异步电动机的最低能效限定值(三级能效)。
Q
IEC标准和国标一样吗?
答:不完全一样。
我们来看看关于电机能效的主要国际标准和国家标准。可以看出,国家标准的分类更加细化。
1、三相异步电动机国家能效标准对应的效率值与IEC标准相同。
2、范围不同
我们来看看标准文本。
GB 18613-2020:
简单的理解就是,GB 18613-2020针对常用的三相异步电动机、单相异步电动机和空调用电动机。
IEC60034-30-1和IEC60034-30-2(GB/T32891.1和GB/T32891.2):
由电网供电的交流电机和变速交流电机。
也就是说,IEC标准没有区分电机的用途。IEC的范围更广,国家标准的分类更细。
综上所述,IE5与GB 18613范围内的三相异步电动机、单相异步电动机、空调风机电动机的国家标准相同。但是对于其他电机来说也不是绝对的,比如永磁电机。有些国家会超过IE5标准,有些国家会低于IE5标准。
Q
选择IE5高效节能电机值得吗?
答:在回答这个问题之前,我们先以应用最广泛的三相异步电动机为例,看一组数据。
首先要看到2014年IEC 60034-30-1标准中有一段话:
2014年,IEC判定IE5的电机“没有商业价值”。现在是什么情况?2021年《电机与控制应用》有一篇文章《IE5 能效等级三相异步电动机的研制》写道:
从文章的结论可以看出,很多电机厂已经实现了IE5电机的技术方面,从我们与供应商的沟通中也可以得出这个结论,但是实现的过程是通过堆料和提升技术,这意味着成本急剧增加。所以现在空压机行业出现了一个现象。以前高高在上的永磁电机比异步电机便宜。原因是永磁电机通过永磁体的应用实现了能效的提高,对材料和工艺的要求并不严格。另外,中国是稀土大国,永磁材料价格实惠。
我们大致了解了IE5电机的实现方法,然后再来看看IE5电机值不值。
IE5能效能提高多少?
以90kW-4极电机为例。
如果我们以每年每度电8000小时的价格估算成本和收益,0.7元。
需要注意的是,我们计算的是理论效率,但在实际运行中,效率并不是一个固定值,而是根据负载而变化的,所以实际运行效果需要具体评估。
所以IE5电机是否值得投资,每个人都有自己的答案。
总结:IE5时代已经到来。作为应用最广泛的电气设备之一,哪怕是1%的效率提升,积少成多,最终也会形成巨大的数值效益。在六部委发布的工业能效提升行动计划中,也提到要持续提升用能设备系统能效,2025年新增高效节能电机比例达到70%以上。所以高效电机的发展方向是确定的,发展的速度取决于市场的调节和技术发展的速度。
空压机作为电机的主要应用领域,高效电机的加载率直接影响到国家整体工业能耗水平。CRRC压缩机的一些型号已逐步配备IE5电机,以进一步提高效率。CRRC压缩机有助于碳中和。
黄飞
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