解读欧盟水泵最小能效指标法规

欧盟水泵最低能效指标法规解读2016年3月20日0摘要：本文解读了欧盟关于水泵产品最低能效指数的规定，并给出了一个具体的最低能效指数实例，以帮助读者加深理解，从而为同行提供参考。同时，也有助于国内企业加深对欧盟标准的理解，调整自己的产品设计，以满足相关产品的出口要求。关键词：欧盟；ErP指令；梅；整理2012年6月26日，欧盟发布了一项法规“水泵生态设计要求”，即第547/2012号，以实施欧洲议会和理事会指令2009/125/EC (ErP指令)1。欧盟的研究表明水泵在欧盟市场被广泛使用。仅在2005年，水泵的耗电量就达到了1090亿度，相当于50公吨的二氧化碳排放量。据不完全统计，这个数字到2020年将增加到1360亿度2。2010年，中国一次能源消耗为32.5亿吨标准煤，使中国成为世界上最大的能源消费国3。MEI法规要求在不过度增加成本的情况下提高产品对生态环境的影响。欧盟委员会将在电动水泵产品中实施该标准。泵广泛应用于各行各业。在这些应用中，大约20%30%的潜在空间可以提高整个泵系统的能量效率。欧盟委员会标准No640/2009已经规定了电动机的生态设计要求，所以这次发布的标准是针对水泵(不包括电动机)的水力效率。与此同时，该条例指出，新条例的实施应计划一个合理的实施时间表，以便泵制造商，特别是中小型制造商，有足够的时间重新设计其产品，以避免产品性能的其他方面的退化或成本的急剧增加。1.法规的适用范围：用于输送清水的旋转泵(包括集成在其他产品中的泵)。本法规不适用于以下情况：(a)专用于输送温度低于-10或高于120的清洁水的泵，但也应符合本法规附件二第2(11)至3(13)条的规定。仅用于灭火的泵。(c)容积泵。(d)自吸泵。2.生态设计要求：旋转动力泵的最低效率要求和信息要求见本法规附件二，实施时间如下：(1)从2013年1月1日起，应满足附件二第1(a)点中规定的最低效率要求，即最低经济效益应大于或等于0.1(2)从2015年1月1日开始，应满足附件二第1点(b)中规定的最低效率要求，即最低经济效益应大于或等于0.4(3)从2013年1月1日起，应满足附件二第2点规定的信息要求。3.梅的基本概念：水泵的最小效率指数是一个参数，用于测量水泵在高效率点、小流量点(部分负载，高效率点流量的75%)和大流量点(过载，高效率点流量的110%)的水力效率，与水泵的尺寸无关。图1至图5示出了MEI与流量q、比转速ns和效率之间的关系。每个图中的数据点是泵制造商提供的样本，红色数据点代表淘汰的型号。图1显示了MEI=0.05的情况，即在所有样品中消除了5%，而图2、3、4和5分别显示了20%、40%、60%和80%的消除，即MEI分别为0.2、0.4、0.6和0.8的情况。(见图1- 5)4.梅计算方法：4.1几个重要概念：在介绍MEI计算方法之前，首先介绍几个基本概念：(1)全尺寸叶轮：水泵样品中给定性能曲线的叶轮直径最大的叶轮。(2)比转速：通过扬程、流量和转速(n)确定泵叶轮形状参数其中：h提升米转速q流量，单位为m3/h图1:梅=0.05图2:梅=0.2图3:梅=0.4图4:梅=0.6图5:梅=0.8I叶轮系列(3)最佳环保做法：高效率点，即泵性能曲线上效率最高的点。(4)PL:小流量点(部分负荷点)和流量为高流量75%时的工况点图6(a)显示了ESOB泵头中带有轴承的端吸泵(端吸自带轴承)ESCC(端吸紧密耦合)直接连接端吸泵，如图6(b)所示Escci(端吸紧密耦合直列式)直联端吸管道泵，如图6(c)所示立式多级泵，如图6(d)所示多级潜水电泵，如图6(e)所示图6:泵类型的分类4.2 MEI计算过程：MEI计算需要考虑全尺寸叶轮在三个点的情况：高效率点、小流量点和大流量点，如图7所示。在图中，黑色虚线为MEI=0.1，红色虚线为MEI=0.4。同时，对三个点进行检查，使水泵效率曲线在靠近高效点的区域尽可能平滑，这也是水利设计的要求。由于三个点的比转速不同，在正常情况下，同一个泵在小流量下的比转速比在高效率点的比转速稍小，其效率也会降低。因此，小流量点和大流量点的最低效率要求略低于高效率点。(参见图7)高效点、小流量点和大流量点水泵最低效率要求的计算公式如下：其中：BEP，PL，OL%X=Ln(ns)，x是特定速度的自然对数。Ns以min-1表示Y=Ln(QBEP)，Y为高效点流的自然对数，QBEP单位为m3/hc是一个与梅值和泵类型相关的常数。具体数值见表1表1梅常数与泵型的对应关系设f=-11.48 x2-0.85 y2-0.38 xy88.59 x 13.46y然后，C=F-，在此基础上计算CBEP、共面线和共面线，并通过取三者的最大值来计算平均线。值得注意的是，在计算共面线和共面线时，这两点的效率值应除以相应的系数0.947和0.985。根据计算出的C，在表1中找到两个相邻的值，并通过线性插值计算出该水泵的MEI值。例如，现有的泵类型是在泵头处带有轴承的端吸泵。泵速为2900分钟-1，高效点流量QBEP为50m3/h，比转速ns=20分钟-1，高效点效率BEP为68.1%，低流量点效率PL为64 .8，高流量点效率OL为67.5%。计算出该泵的最大功率因数。解：X=Ln(ns)=Ln(20)=2.9957Y=Ln(QBEP)=Ln(50)=3.912f=-11.48 x2-0.85 y2-0.38 xy 88.59 x 13.46y=197.6CBEP=197.6-68.1=129.9消费物价指数=197.6-(64.8/0.947)=129.2COL=197.6-(67.5/0.985)=129.1CMEI=最大值(CBEP、CPL、COL)=129.9查阅表1，我们发现c左=130.3，c右=129.2，MEI左=0.4，MEI右=0.5。自该法规生效以来，根据目前市场的技术水平，MEI达到或超过0.7的泵已成为行业的基准产品。5.法规中对信息标签的要求：除能效规定外，新法规还对信息标注做出了具体要求：水泵技术文件和水泵制造商网站应明确标注MEI、生产日期、制造商名称或商标、商业注册号、生产地点、产品型号、平衡叶轮水力效率或水泵效率特性性能曲线、信息标注样式、与产品相关的拆卸、回收或加工信息。同时，制造商的网站还应该为消费者提供选择不同泵类型的基准信息。6.结论：自欧盟制定能源相关产品生态设计要求的框架指令(企业资源规划指令)发布以来，针对销量大、在某些方面对环境影响大的相关产品的专项指令研究明显加快。提出了外部电源、电机、循环泵、电视机、制冷设备、通风机等生态设计要求。未来，越来越多的产品将正式纳入ErP指令的范围。图7: MEI图作为水泵制造商，应通过各种渠道及时了解与其产品相关的国外通知和