当想到工业中使用的泵时，重点往往是它们移BETVICTOR体育官网动的材料，从水和废水，化学品，石油，石油，污泥和泥浆，一直到食物。他们还关注他们的成本、效率和维护。对环境的影响在考虑因素中往往要低得多，但更环保、更高效的泵对企业也有好处。BETVICTOR体育官网每个泵都有一个马达;因此，泵占所有工业部门电机系统用电量的21%也就不足为奇了BETVICTOR体育官网。降低这个数字可以使泵更环保，降低运营成本。BETVICTOR体育官网
能源问题
能源问题并不局限于水泵。BETVICTOR体育官网每个人都在使用越来越多的能源。工业在增长，人口在增长，水泵行业需要跟上对水、电、产品和服务的需求。BETVICTOR体育官网美国环境保护署(EPA)的统计数据显示，制造业使用的电力有一半以上用于驱动电机，而美国工业的温室气体排放量几乎占全国的25%。
这一趋势也在全球蔓延。根据国际能源机构(IEA)的数据，电动机和系统占全球电力消耗的40%以上。电动马达和系统的使用预计将继续增长。这将增加有害气体的排放。
监管重点
电机越来越受到监管机构的关注，因此，泵制造商将受到影响。欧盟新的生态设计法规2019/1781于2021年7月1日生效，适用于低压感应电机和变速驱动器(VSD)，并要求各种电动机满足IE3高级效率标准。法规的变化提高了强制性的最低效率水平，扩大了电机的范围，并首次包括变频器。
从2023年7月1日起，它要求对某些电机类别实施更高的效率标准，将某些电机的基本水平提高到IE4超优质效率。在欧盟之外，脱欧后的英国将采取同样的规定，其他一些国家可能会遵循这些原则。能源效率等级以IE效率等级表示，从IE1(最低)到IE5(最高)。根据现行法规，电机必须达到IE2、IE3或IE4的效率水平，这取决于其额定功率和其他特性。例如，额定输出功率在0.75千瓦(kW)之间且等于或低于1,000千瓦的三相电机必须在2021年7月之前达到IE3水平。75千瓦至200千瓦的电机必须在2023年7月前达到IE4标准。
在美国，能源部(DOE)最近发布了一份预出版的联邦公报通知，对修订后的小型电动机节能标准进行审查。确定是否修改该类设备适用的节能标准。别忘了美国证券交易委员会(SEC)提出的新规则变化，要求投资者在注册声明和年度报告中提供与气候相关的信息，包括(根据SEC网站):
- “注册人对气候相关风险的治理和相关风险管理流程
- 注册人确定的任何与气候相关的风险已经或可能对其业务和合并财务报表产生重大影响，这些影响可能在短期、中期或长期表现出来
- 任何已确定的与气候相关的风险如何影响或可能影响注册人的战略、商业模式和前景。
此外，注册者还必须披露其温室气体排放量，这将给供应商(包括泵制造商)带来压力，要求他们减少对这一全球问题的贡献。
主要信息是:企业需要准备好应对其对环境的影响。环境并不是企业在选择泵电机时考虑的第一件事，但走向绿色有很多好处，包括:
- 能够满足监管要求的泵制造商将在市场上具有竞争优势。
- 更环保的电机给用户带来了实实在在的好处。
- 从较低的电费中节省下来是很重要的。工业用电成本从2021年1月的全国平均每千瓦时6.9美分上涨到2022年1月的7.3美分，上涨了近6%。
因此，值得考虑的是，新的、更环保、更高效的系统，以更聪明的方式使用能源，将降低成本和有害排放，一举两得。
竞争与绿色
电动工业泵电机本身，由于它们在使用的数量，可以单独在工业能源使用上产生巨大的影响。根据ABB的计算，如果全球采用高效电机系统，电力消耗可以减少五分之一。这听起来像是一个白日梦，但人们对汽车的期望越来越高。更高的IEC标准已经出台。
根据Omdia的数据，75%的工业电机用于运行泵、风扇和压缩机，所有这些都有显著的效率提升机会。BETVICTOR体育官网例如，将一个变速驱动器(VSD)添加到现有的泵、风扇或压缩机的电机上，通常可以降低25%的功耗。然而，目前世界上只有不到四分之一的泵电机配备了VSD。
仅以水处理为例。抽水可以消耗高达85%的水处理能源。ABB在2021年的一篇论文中估计，采用变频器和高效电机的改进系统可以节省25%至30%的能源。虽然这一估计考虑了水和废水行业，但没有理由相信适用于一种泵电机的情况不适用于另一种情况，仅仅因为它们用于不同的地点和业务。
效率至上
为了获得最佳的效率和相关的节能水平，在评估电机时要记住三个关键的考虑因素。首先，该行业无法依靠旧技术实现其目标。例如，感应电机的效率通常最多为75%。它们的效率可以通过与VSD配对来提高，但这确实是一个局部解决方案，最好留在改造是唯一选择的情况下。最好的结果可能来自同步永磁电机(PMM)，它可以实现超过90%的效率。
其次，电机应该搭配一个匹配良好的VSD。注意，系统效率是通过将电机效率等级乘以驱动器的效率等级来计算的。例如，如果一个效率为90%的电机与一个效率为90%的驱动器配对，系统将只有81%的效率。当涉及到所使用的能量时，系统性能是最重要的，效率超过90%的系统是可以实现的。应该注意的是，变频器在一定的速度范围内运行。这有两个好处。
首先，一个电机系统可以解决多个速度范围，减少了对更多样化产品线的需求。其次，泵的转速和功率之间的关系需要考虑，因为它遵循三次功率曲线。流量与速度成正比。如果系统运行速度慢10%，则提供90%的流量。
同样，扭矩与速度的平方成正比，功率与速度的立方成正比。因此，将泵的速度降低10%可以将功率降低到全功率的73%。假设这适用于应用程序，它可以提供更多的节省。
最后，深入设计本身并不复杂，检查电机是否使用更少的材料或是否更有效地使用它们。新设计和更好地利用现有材料并不是泵行业的白日梦。更小但可扩展的设计是可能的。
设计良好的系统可以使用更少的材料，从而产生更小、更轻、更经济的电机和驱动器。通过在电机评估中采用系统方法，泵制造商可以优化他们的产品，以满足最终用户的目标和监管要求。
消费者的绿色偏好并不总是足以影响购买或制造决策。因此，提高效率的泵电机将使用更少的电力和节省运行成本的事实是需要考虑的。
可持续性和效率是经常被提及的词。更节能的电动泵电机适用于工业应用，它们对自然环境的影响较小。寻找可扩展、更高效、更易于消费者操作的选项，是同时使行业更环保、更可持续、更可行的方法。