50 ELEKTRO 10/2012 inovace, technologie, projekty Ekodesign (2. část)2. Oběhová čerpadla Čerpadla představují rozsáhlou skupinu me-chanických strojů určených pro dopravu teku-tin za pomoci externího zdroje energie, jímž je v současné době nejčastěji elektromotor. Liší se konstrukcí, výkonovými parametry i účelem použití. EK v první fázi nasměrovala pozor-nost na tzv. oběhová čerpadla, což jsou čerpa-dla zaváděná zejména v (teplovodních) systé-mech ústředního vytápění budov či také v roz-vodech chladicí vody pro potřeby klimatizace.Pro potvrzení domněnky existence vý-znamného potenciálu snížení dopadů na ži-votní prostředí zejména ve fázi faktického provozování čerpadla zvýšením jeho energe-tické efektivnosti nechala EK zpracovat pod-kladovou studii [8]. Její závěry potvrdily tyto předpoklady a nakonec vyústily v návrh naří-zení EK, které bylo v roce 2009 oficiálně vy-dáno pod č. 2009/641 [9].Z ostatních druhů čerpadel je dále připra-vován samostatný prováděcí předpis pro čer-padla používaná pro dopravu čisté vody v bu-dovách, ale i v zemědělství či v průmyslu (za-tím ve fázi pracovního návrhu).Rozsah platnosti Předmětné nařízení stanovuje požadavky na tato oběhová čerpadla:– odstředivá bezucpávková čerpadla samo-statná či vestavěná ve výrobcích,– mající jmenovitý hydraulický výkon 1 až 2 500 W,– určená k použití v topných systémech nebo v sekundárních okruzích chladicích roz-vodných systémů.Jako bezucpávkové se rozumí (oběhové) čerpadlo, u kterého je hřídel motoru přímo připojena k oběžnému kolu a motor je pono-řen v čerpaném médiu. Nařízení se nevztahuje na čerpadla pro oběh pitné vody a ostatní typy čerpadel mimo výše uvedenou definici. Dále jsou požadavků Směrnice zproštěna oběhová čerpadla vestavěná ve výrobcích a uvedená na trh nejpozději 1. ledna 2020 náhradou za iden-tická oběhová čerpadla vestavěná ve výrob-cích a uvedená na trh nejpozději 1. srpna 2015.Zaváděné požadavky (na energetickou efektivnost)Nařízení zavádí požadavky na energetic-kou efektivnost v podobě definice tzv. indexu energetické efektivnosti (EEI). Ten je pomě-rem roční spotřeby, popř. váženého průměrné-ho příkonu hodnoceného čerpadla v různých zátěžových režimech odpovídajících obvyk-lému proměnnému zatížení čerpadla během roku (tzv. PL,prům) k definovanému referenč-nímu příkonu při „prosté“ regulaci výkonu podle potřeby škrcením (tzv. Pref). Metodika má původ v dobrovolném systému energetic-kého štítkování, jenž byl v roce 2005 inicio-ván výrobci čerpadel sdružených do asocia-ce Europump.Simulace proměnné zátěže během roku je řešena stanovením čtyř pracovních bodů (25, 50, 75 a 100 % hydraulického zatíže-ní), v nichž čerpadlo během pracovního fon-du v roce setrvává po určitou dobu (přesně 44, 35, 15 a 6 % roční doby). Nad rámec této oborové metodiky je do výpočtu EEI zaveden součinitel C20 % (mající hodnotu 0,49), kte-rým je násoben poměr PL,prům/Pref, a tím zís-kána výsledná hodnota indexu EEI.Součinitel velikosti CXX % zohledňuje sku-tečnost, že v době určování součinitele veli-kosti pouze XX % (tj. aktuálně 20 %) obě-hových čerpadel určitého typu splňuje hod-notu EEI ≤ 0,20.Termíny splnění – Od 1. ledna 2013 musí mít vymezená čer-padla, s výjimkou čerpadel výslovně navrže-ných pro primární okruhy tepelných solárních systémů a tepelných čerpadel, hodnotu inde-xu energetické účinnosti EEI nejvýše 0,27.– Od 1. srpna 2015 musí mít samostatná be-zucpávková oběhová čerpadla a bezucpáv-ková oběhová čerpadla vestavěná ve výrob-cích hodnotu indexu energetické účinnosti EEI nejvýše 0,23.Očekávané dopady Větší účinnosti čerpadel lze docílit těmi-to třemi způsoby:– zlepšení geometrie sání a výtlaku, zmen-šení drsnosti povrchů oběhového kola,– použití bezkartáčových mo-torů, a tím snížení tření mezi statorem a rotorem, vol-bou permanentních magne-tů (elektronicky komutova-né motory),– použití automatické regula-ce otáček změnou frekven-ce namísto regulace škr-cením.Když výrobci uváděli na trh první velmi účinná čer-padla využívající všechny uvedené principy, byla je-jich cena až několikanásob-ná ve srovnání se standard-ním čerpadlem bez plynulé regulace otáček. Přesto při rozhodování o instalaci no-vého čerpadla byla návrat-nost vícenákladů efektivního čerpadla přijatelná (zhruba pět až osm let). Cena těch-to moderních čerpadel však postupně kle-sá, zatímco ceny elektrické energie mají opačný trend. Je proto stále více zjevné, že použití velmi účinných čerpadel má i eko-nomické opodstatnění. Jejich preference současně výrazně omezí dopady dosavad-ní nešťastné praxe při návrhu a instalaci, kdy výběru konkrétního čerpadla pro dané použití bývá věnována relativně malá péče a budoucí uživatelé budovy v podstatě ne-mohou do návrhu zasáhnout (např. kupují si zdroj tepla, v němž je již čerpadlo insta-lováno). Třebaže příkon čerpadla je v po-měru k ostatním elektrickým spotřebičům v daném objektu relativně malý, v provozu může být po významnou část roku (typicky min. 4,5 tis. hodin/rok). Potenciál energe-tických úspor je tak v konečném důsledku nezanedbatelný, a to jak na úrovni jediného zařízení (např. v případě rodinného domu může jít reálně o desítky kilowatthodin roč-ně), tak i v celoevropském měřítku (desít-ky milionů čerpadel budou během deseti až dvaceti let nařízením dotčeny).(pokračování)Přehled naplňování směrnice EU Ing. Juraj Krivošík, SEVEn, o. p. s.