ТРЕБОВАНИЯ К ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЕНТИЛЯТОРОВ С ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
Приложение № 12 к ТР ЕАЭС 048/2019 «О требованиях к энергетической эффективности энергопотребляющих устройств». Приложение N 12 к техническому регламенту Евразийского экономического союза "О требованиях к энергетической эффективности энергопотребляющих устройств" (ТР ЕАЭС 048/2019)
I. Область применения
1. Настоящие Требования распространяются на выпускаемые в обращение на таможенной территории Евразийского экономического союза (далее - Союз) вентиляторы с электроприводом, автономные и встроенные в другое оборудование, мощностью от 125 Вт (включительно) до 500 кВт (включительно) и напряжением питания до 1000 В (включительно) переменного и до 1500 В (включительно) постоянного тока, за исключением комнатных вентиляторов и вентиляторов, предназначенных для:
а) работы во взрывоопасных, токсичных, вызывающих коррозию и содержащих абразивную пыль средах;
б) эксплуатации при температуре движущихся газов свыше 100 °C;
в) эксплуатации при рабочей температуре среды, окружающей электродвигатель вентилятора, свыше 65 °C;
г) эксплуатации при среднегодовой температуре подвижных газов и (или) среднегодовой температуре, окружающей электродвигатель вентилятора, ниже минус 40 °C;
д) только кратковременной работы в чрезвычайных, аварийных и экстренных случаях;
е) встраивания:
в оборудование с одним электродвигателем мощностью не более 3 кВт, приводящим в движение вентилятор и служащим для выполнения других функций, которые являются основными для данного оборудования;
в сушилки для белья и стирально-сушильные машины с номинальной потребляемой мощностью не более 3 кВт;
в кухонные вытяжки и воздухоочистители с номинальной потребляемой мощностью менее 280 Вт.
II. Основные понятия
2. Для целей применения настоящих Требований используются понятия, которые означают следующее:
"вентилятор" - машина с вращающимися лопастями, используемая для поддержания непрерывного потока газа (обычно воздуха), проходящего сквозь нее, работа которой на единицу массы не превышает 25 кДж/кг и которая:
разработана для использования с встроенным электродвигателем или имеет встроенный электродвигатель для вращения крыльчатки при ее оптимальной энергетической эффективности;
является осевым вентилятором, радиальным вентилятором, диаметральным вентилятором или диагональным вентилятором
может быть с двигателем или без него при размещении на рынке или вводе в эксплуатацию;
"входное направляющее устройство" - расположенное перед крыльчаткой направляющее устройство, предназначенное для направления потока газа в крыльчатку, с возможностью регулировки или без такой возможности;
"входной объемный расход (q)" - объем газа, проходящий через вентилятор в единицу времени (м3/с), рассчитываемый через деление массы газа, перемещенной вентилятором (кг/с), на плотность этого газа на входе вентилятора (кг/м3);
"высокоэффективный привод" - приводной механизм с использованием ремня, ширина которого более чем втрое превышает его толщину, зубчатого ремня или колеса;
"вытяжной вентилятор" - вентилятор, не применяемый в следующих энергопотребляющих изделиях:
сушилках для белья и стирально-сушильных машинах с максимальной электрической потребляемой мощностью свыше 3 кВт;
кондиционерах воздуха с максимальной выходной мощностью не более 12 кВт;
электронных вычислительных машинах и другом оборудовании информационных технологий;
"выходное направляющее устройство" - расположенное после крыльчатки направляющее устройство, предназначенное для направления потока газа от крыльчатки, с возможностью регулировки или без такой возможности;
"готовый к эксплуатации" - готовый или подготовленный на месте эксплуатации вентилятор, который содержит все элементы конструкции, необходимые для преобразования электрической энергии в энергию газового потока, не требующий других конструктивных элементов или составных частей;
"давление торможения" - давление, измеренное в точке потока газа, если бы он находился в состоянии покоя при изоэнтропийном процессе;
"диагональный вентилятор" - вентилятор, у которого газ проходит через крыльчатку по пути, расположенному между путями газа в радиальных и осевых вентиляторах;
"диаметральный вентилятор" - вентилятор, у которого направление движения газа через крыльчатку в основном проходит перпендикулярно к оси крыльчатки по ее периметру на входе и выходе;
"динамическое давление" - давление, рассчитанное на основании массового расхода, средней плотности газа на выходе и в области вокруг выхода вентилятора;
"категория измерений" - испытание, измерение или порядок эксплуатации, которые определяют параметры потока на входе и выходе испытуемого вентилятора;
"категория измерений A" - порядок, при котором измерения проводятся на вентиляторе в условиях свободного входа и выхода;
"категория измерений B" - порядок, при котором измерения проводятся на вентиляторе в условиях свободного входа и с воздуховодом на выходе;
"категория измерений C" - порядок, при котором измерения проводятся на вентиляторе в условиях с воздуховодом на входе и свободного выхода;
"категория измерений D" - порядок, при котором измерения проводятся на вентиляторе с воздуховодами на входе и выходе;
"категория эффективности" - формируемая на выходе вентилятора энергия газа, используемая для определения энергетической эффективности вентилятора, а также для определения статического коэффициента полезного действия или суммарного коэффициента полезного действия;
"кольцевое крепление" - кольцеобразная деталь, в которой находится вентилятор, дающая возможность его крепления в приточно-вытяжных конструкциях;
"корпус" - оболочка вокруг крыльчатки, которая направляет газ к крыльчатке, проводит сквозь крыльчатку и отводит от вентилятора;
"коэффициент сжимаемости" - безразмерная величина, определяющая значение сжатия, которому подвергается поток газа в ходе испытаний (измерений), рассчитываемая как отношение выполненной вентилятором механической работы над газом к работе, которая выполнялась бы над не поддающейся сжатию жидкостью с таким же массовым расходом, входной плотностью и отношением давлений вентилятора (при том, что давление вентилятора - это полное давление (kp) или статическое давление (kps));
"кратковременный режим работы" - режим работы двигателя вентилятора при постоянной нагрузке в течение времени, которого недостаточно для достижения температурного равновесия;
"крыльчатка (колесо вентилятора)" - часть вентилятора, которая передает энергию потоку газа;
"не готовый к эксплуатации" - вентилятор, который собран из нескольких составных частей, содержащих как минимум крыльчатку, но который необходимо дополнить одной или несколькими составными частями для создания возможности преобразования электрической энергии в энергию газового потока;
"низкоэффективный привод" - приводной механизм с использованием ремня, ширина которого менее чем втрое превышает его толщину, или с использованием другого варианта приводного механизма, не являющегося высокоэффективным приводом;
"общий коэффициент полезного действия " - статический коэффициент полезного действия или суммарный коэффициент полезного действия в зависимости от того, что применимо в конкретном случае;
"осевой вентилятор" - вентилятор, перемещающий газ в направлении оси вращения крыльчатки (крыльчаток) с формированием крыльчаткой (крыльчатками) вихревого двигающегося по касательной потока (осевой вентилятор может быть с цилиндрическим корпусом или без него, с входным или выходным направляющим устройством, с пластинчатым или кольцевым креплением);
"пластинчатое крепление" - пластина с отверстием, в котором закреплен вентилятор, дающая возможность крепления вентилятора в приточно-вытяжных конструкциях;
"полное давление (kp)" - коэффициент сжимаемости для расчета суммарной мощности газового потока вентилятора;
"полное давление, создаваемое вентилятором (pf)" - разница между давлением торможения на выходе вентилятора и давлением торможения на входе вентилятора;
"приводной механизм" - вид привода для вентилятора (например, с ременной, зубчатой или фрикционной передачей), который не является прямым приводом;
"прямой привод" - конфигурация привода для вентилятора, при котором крыльчатка закрепляется на валу электродвигателя непосредственно либо с помощью гибкого вала и число оборотов крыльчатки равно числу оборотов двигателя;
"расчетная энергетическая эффективность " - минимальная энергетическая эффективность, которую должен обеспечивать вентилятор, чтобы соответствовать требованиям технического регламента Евразийского экономического союза "О требованиях к энергетической эффективности энергопотребляющих устройств" (ТР ЕАЭС 048/2019) (далее - технический регламент), определяемая на основе потребляемой им электрической мощности в условиях оптимальной энергетической эффективности;
"статический коэффициент полезного действия (psf)" - энергетическая эффективность вентиляторов на основе измеренного статического давления, создаваемого вентилятором;
"статическое давление (kps)" - коэффициент сжимаемости для расчета статической мощности газового потока вентилятора;
"статическое давление, создаваемое вентилятором (psf)" - полное давление, создаваемое вентилятором (pf), за вычетом создаваемого вентилятором динамического давления, умноженного на число Маха;
"степень сжатия" - отношение измеренного на выходе вентилятора статического давления к измеренному статическому давлению на входе вентилятора при работе вентилятора в условиях оптимальной энергетической эффективности;
"суммарный коэффициент полезного действия (pf)" - энергетическая эффективность вентилятора на основе измеренного полного давления, создаваемого вентилятором;
"число Маха" - поправочный коэффициент, применяемый к динамическому давлению в точке, определенный как давление торможения, уменьшенное на значение давления, оказываемое в относительно неподвижной к окружающему газу точке по сравнению с абсолютным нулевым давлением, и деленное на значение динамического давления;
"уровень эффективности (N)" - параметр, используемый при вычислении расчетной энергетической эффективности вентилятора с определенной потребляемой электрической мощностью в условиях оптимальной энергетической эффективности;
"устройство регулировки частоты вращения" - преобразователь, встроенный в электродвигатель, или работающие как одна система электродвигатель-вентилятор, которые непрерывно преобразуют электрическую энергию, от которой питается электродвигатель, с целью управления величиной отдаваемой электродвигателем механической мощности в соответствии с функцией измерения величины крутящего момента в зависимости от частоты вращения электродвигателя, за исключением устройств управления напряжением, которые изменяют только напряжение питания электродвигателя.
III. Требования к энергетической эффективности и особенности определения показателей энергетической эффективности вентиляторов
3. Значение общей энергетической эффективности вентилятора, определяемой как общий коэффициент полезного действия вентилятора , рассчитанное согласно правилам расчета, приведенным в пунктах 4 - 8 настоящего раздела, должно равняться или превышать значение расчетной энергоэффективности , приведенной в таблице 1.
Требования к энергетической эффективности вентиляторов не распространяются на вентиляторы, которые предназначены для эксплуатации:
с оптимальной энергетической эффективностью, обеспечиваемой при частоте вращения не менее 8 000 оборотов в минуту;
в условиях, при которых коэффициент сжатия превышает 1,11;
в качестве транспортировочных вентиляторов для перемещения негазообразных веществ.
Для вентиляторов двойного применения, предназначенных для использования как в нормальных условиях, так и в чрезвычайных ситуациях в кратковременном режиме работы с учетом требований противопожарной защиты, допустимыми являются уровни энергетической эффективности меньше указанных в таблице 1:
на 5% для всех видов вентиляторов.
Таблица 1
Расчетная энергетическая эффективность для различных типов вентиляторов
| Тип вентилятора | Категория измерений (A - D) | Статический или суммарный КПД | Диапазон мощностей (P), кВт | Расчетная энергетическая эффективность <*> |
|---|---|---|---|---|
| Осевой вентилятор | A, C | статический | 0,125 <= P <= 10 | |
| 10 < P <= 500 | ||||
| B, D | суммарный | 0,125 <= P <= 10 | ||
| 10 < P <= 500 | ||||
| Радиальный вентилятор с загнутыми вперед лопастями и с прямыми радиальными лопастями | A, C | статический | 0,125 <= P <= 10 | |
| 10 < P <= 500 | ||||
| B, D | суммарный | 0,125 <= P <= 10 | ||
| 10 < P <= 500 | ||||
| Радиальный вентилятор с загнутыми назад лопастями без корпуса | A, C | статический | 0,125 <= P <= 10 | |
| 10 < P <= 500 | ||||
| Радиальный вентилятор с загнутыми назад лопастями в корпусе | A, C | статический | 0,125 <= P <= 10 | |
| 10 < P <= 500 | ||||
| B, D | суммарный | 0,125 <= P <= 10 | ||
| 10 < P <= 500 | ||||
| Диагональный вентилятор | A, C | статический | 0,125 <= P <= 10 | |
| 10 < P <= 500 | ||||
| B, D | суммарный | 0,125 <= P <= 10 | ||
| 10 < P <= 500 | ||||
| Диаметральный вентилятор | B, D | суммарный | 0,125 <= P <= 10 | |
| 10 < P <= 500 |
--------------------------------
Таблица 2
Уровень эффективности (N) вентиляторов
| Тип вентилятора | Категория измерений (A - D) | Уровень эффективности (N) |
| с 1 сентября 2029 г. | ||
| Осевой вентилятор | A, C | 40 |
| B, D | 58 | |
| Радиальный вентилятор с загнутыми вперед лопастями и радиальный вентилятор с прямыми радиальными лопастями | A, C | 44 |
| B, D | 49 | |
| Радиальный вентилятор с загнутыми назад лопастями без корпуса | A, C | 62 |
| Радиальный вентилятор с загнутыми назад лопастями в корпусе | A, C | 61 |
| B, D | 64 | |
| Диагональный вентилятор | A, C | 50 |
| B, D | 62 | |
| Диаметральный вентилятор | B, D | 21 |
4. Правила расчета параметров энергетической эффективности вентилятора основаны на отношении между мощностью газового потока вентилятора и потребляемой электрической мощностью электродвигателя, при этом мощность газового потока вентилятора является произведением расхода газа и разницы давлений между входом и выходом вентилятора. Давление является статическим давлением или полным давлением, которое представляет собой сумму статического и динамического давлений в зависимости от категории измерений и уровня эффективности.
5. Если вентилятор поставляется готовым к эксплуатации, то мощность газового потока вентилятора и потребляемую электрическую мощность электродвигателя следует измерять в условиях оптимальной энергетической эффективности:
а) для вентиляторов без регулировки частоты вращения общий коэффициент полезного действия рассчитывается по следующей формуле:
,
где:
- общий коэффициент полезного действия;
Pu(s) - мощность газового потока вентилятора, определенная в соответствии с пунктом 7 настоящих Требований при работе вентилятора в условиях оптимальной энергетической эффективности;
Pe - потребляемая электрическая мощность электродвигателя, измеренная на выводах электродвигателя при работе вентилятора в условиях оптимальной энергетической эффективности;
б) для вентиляторов с регулировкой частоты вращения общий коэффициент полезного действия рассчитывается по следующей формуле:
,
где:
- общий коэффициент полезного действия;
Pu(s) - мощность газового потока вентилятора, определенная в соответствии с пунктом 7 настоящих Требований при работе вентилятора в условиях оптимальной энергетической эффективности;
Pe(d) - потребляемая электрическая мощность электродвигателя, измеренная на выводах регулятора скорости вращения, при работе вентилятора в условиях оптимальной энергоэффективности;
Cc - поправочный коэффициент частичной нагрузки, рассчитываемый по следующей формуле:
Cc = -0,03 x ln(Pe(d)) + 1,088, при Pe(d) < 5 кВт,
Cc = 1,04 при Pe(d) >= 5 кВт.
6. Если вентилятор поставляется не готовым к эксплуатации, то общий коэффициент полезного действия в условиях оптимальной энергетической эффективности крыльчатки рассчитывается по следующей формуле:
,
где:
- общий коэффициент полезного действия;
- эффективность крыльчатки, соответствующая Pu(s) / Pa,
где:
Pu(s) - мощность газового потока вентилятора, определенная в условиях оптимальной энергетической эффективности крыльчатки в соответствии с пунктом 7 настоящих Требований;
Pa - мощность газового потока вентилятора в условиях оптимальной энергоэффективности крыльчатки;
- номинальная эффективность входящего в комплект электродвигателя, предусмотренная приложением N 3 к техническому регламенту. Если двигатель не входит в область применения указанного приложения или отсутствует в комплекте поставки вентилятора, то номинальная эффективность двигателя определяется на основании следующих значений:
если рекомендуемая потребляемая электрическая мощность электродвигателя Pe >= 0,75 кВт, то номинальная эффективность рассчитывается по следующей формуле:
,
где:
x = lg(Pe);
Pe - потребляемая электрическая мощность электродвигателя, измеренная на выводах электродвигателя при работе вентилятора в условиях оптимальной энергетической эффективности;
если рекомендуемая потребляемая электрическая мощность электродвигателя Pe < 0,75 кВт, то номинальная эффективность рассчитывается по следующей формуле:
,
где:
Pe - потребляемая электрическая мощность электродвигателя, измеренная на выводах электродвигателя при работе вентилятора в условиях оптимальной энергетической эффективности. При этом потребляемая электрическая мощность электродвигателя (Pe), рекомендуемая изготовителем вентилятора, должна быть достаточной, чтобы вентилятор достигал своей оптимальной энергетической эффективности (при необходимости с учетом обусловленных приводом потерь);
- эффективность механизма привода, для которой используются следующие номинальные значения:
при прямом приводе: ;
если приводной механизм является низкоэффективным приводом, то:
для ;
для ;
для ;
если приводной механизм является высокоэффективным приводом, то:
для ;
для ;
для ;
Cm - поправочный коэффициент, учитывающий согласование составных частей, равный 0,9;
Cc - поправочный коэффициент частичной нагрузки, равный:
если электродвигатель без регулировки частоты вращения - Cc = 1,0;
если электродвигатель с регулировкой частоты вращения и Pe(d) >= 5 кВт - Cc = 1,04;
если электродвигатель с регулировкой частоты вращения и Pe(d) < 5 кВт - Cc = -0,03 ln(Pe(d)) + 1,088.
7. Мощность газового потока вентилятора Pu(s) в кВт рассчитывается согласно выбранному изготовителем методу контроля для категории измерений:
а) если измерения на вентиляторе проводились согласно категории измерений A или C то применяется статическая мощность газового потока вентилятора, рассчитанная по следующей формуле:
Pu(s) = q x psf x kps;
б) если измерения на вентиляторе проводились согласно категории измерений B или D, то применяется суммарная мощность газового потока вентилятора, рассчитанная по следующей формуле:
Pu = q x pf x kp;
8. Применяются следующие методы определения расчетной энергетической эффективности в зависимости от конструкции вентилятора:
а) для осевых вентиляторов, радиальных вентиляторов с вперед загнутыми лопастями и радиальных вентиляторов с прямыми радиальными лопастями (с встроенным осевым вентилятором) расчетная энергетическая эффективность рассчитывается по следующим формулам:
- для мощностей P от 0,125 кВт до 10 кВт;
- для мощностей P от 10 кВт до 500 кВт;
где:
P - потребляемая электрическая мощность электродвигателя Pe(d);
N - целое число требуемого уровня энергетической эффективности;
б) для радиальных вентиляторов с назад загнутыми лопастями без корпуса, радиальных вентиляторов с назад загнутыми лопастями с корпусом и диагональных вентиляторов расчетная энергетическая эффективность рассчитывается по следующим формулам:
- для мощностей P от 0,125 кВт до 10 кВт;
- для мощностей P от 10 кВт до 500 кВт;
где:
P - потребляемая электрическая мощность электродвигателя Pe(d);
N - целое число требуемого уровня энергоэффективности;
в) для диаметральных вентиляторов расчетная энергетическая эффективность рассчитывается по следующим формулам:
- для мощностей P от 0,125 кВт до 10 кВт;
- для мощностей P от 10 кВт до 500 кВт;
где:
P - потребляемая электрическая мощность электродвигателя Pe(d);
N - целое число требуемого уровня энергетической эффективности.
9. В маркировке вентилятора, предусмотренной пунктом 10 технического регламента, должны содержаться следующие параметры и характеристики его энергетической эффективности:
значение общей энергетической эффективности (с округлением до 1 десятичного знака);
категория измерений (A - D), использованная для определения энергетической эффективности;
категория энергетической эффективности (статический или суммарный коэффициент полезного действия);
при наличии регулировки скорости запись "Вместе с вентилятором должно монтироваться устройство регулировки частоты вращения" или запись "В вентилятор встроено устройство регулировки частоты вращения".
10. Эксплуатационные документы, прилагаемые к вентиляторам, предусмотренные пунктом 13 технического регламента, должны содержать следующие сведения об их характеристиках и параметрах:
а) значение общей энергетической эффективности (с округлением до 1 десятичного знака);
б) категория измерений (A - D), использованная для определения энергетической эффективности;
в) категория энергетической эффективности (статический или суммарный коэффициент полезного действия);
г) при наличии регулировки скорости запись "Вместе с вентилятором должно монтироваться устройство регулировки частоты вращения" или запись "В вентилятор встроено устройство регулировки частоты вращения";
д) уровень эффективности в условиях оптимальной энергетической эффективности;
е) количество оборотов в минуту в условиях оптимальной энергетической эффективности;
ж) сведения о номинальной(ых) потребляемой(ых) мощности(ях) двигателя в кВт, производительности (производительностях) и давлении (давлениях) в условиях оптимальной энергетической эффективности;
з) величина коэффициента сжатия;
и) сведения, необходимые для обеспечения оптимального срока службы вентиляторов при их установке, эксплуатации и техническом обслуживании;
к) информация по разборке, переработке, утилизации вентиляторов и минимизации их воздействия на окружающую среду.
11. В комплект документов к вентиляторам, указанный с учетом выбранной заявителем схемы декларирования соответствия в подпункте "а" пункта 28 или подпункте "а" пункта 29 технического регламента, для вентиляторов дополнительно должна быть включена информация о таких используемых при определении энергетической эффективности вентиляторов деталях и частях оборудования, как воздуховоды, которые не указаны в категории измерений и не поставляются вместе с вентилятором.
<*> Значения уровня эффективности (N) приведены в таблице 2.
IV. Допустимые отклонения параметров энергетической эффективности вентиляторов при проведении испытаний (измерений) после их выпуска в обращение
12. В случае проведения испытаний (измерений) вентиляторов после их выпуска в обращение на таможенной территории Союза проводятся испытания (измерения) одного типового экземпляра каждой модели вентилятора.
Модель вентилятора считается соответствующей настоящим Требованиям, если общий коэффициент полезного действия вентилятора составляет как минимум 90% расчетной энергетической эффективности, определенной согласно пунктам 3 - 8 настоящих Требований при соответствующих уровнях эффективности.
В иных случаях:
для вентиляторов, которые изготавливаются в количестве менее 5 штук в год, считается, что модель вентилятора не соответствует требованиям технического регламента;
для вентиляторов, которые изготавливаются в количестве 5 или более 5 в год, подвергают испытаниям (измерениям) 3 других случайно выбранных типовых экземпляра каждой модели.
Модель вентилятора считается отвечающей настоящим Требованиям, если среднее значение результатов измерений общего коэффициент полезного действия этих 3 типовых экземпляров (образцов) вентилятора составляет не менее величины, указанной в абзаце втором настоящего пункта.
В иных случаях данную модель вентилятора следует рассматривать как не соответствующую требованиям технического регламента.