目前，泵機年耗電量占世界總年耗電量的比例不低于10%，并且在所有泵機中，約有三分之二的泵機每年多消耗了60%的電能。據(jù)全球泵機制造商格蘭富公司估計，如果每個企業(yè)均切換到高效泵機系統(tǒng)，則全球范圍內(nèi)每年可節(jié)省4%的總耗電量，換句話說，可節(jié)省的耗電量將相當于十億人口的居民用電量。因此，通過開發(fā)更高效節(jié)能的電機來降低能源成本已經(jīng)成為了終端用戶、環(huán)境立法者、政府和制造商優(yōu)先考慮的事項之一。

　　在過去的十年中，泵機行業(yè)已經(jīng)投入大量努力來協(xié)調(diào)世界各地不同的測試和分級標準以及隨后采用的泵機標簽方案。在國際電工委員會（IEC）同NEMA、CEMEP、IEEE和其他國際組織的共同努力下，這項工作促進了兩大標準的發(fā)布：

　 　IEC60034-2-1（1.0版）：旋轉(zhuǎn)電機——第2-1部分：通過測試來確定損耗和效率的標準方法（2007年版不包括牽引車輛用電機），該部分描述了用于確定電機效率的方法。

　　 IEC60034-30：旋轉(zhuǎn)電機——第30部分（1.0版）：單速三相籠式-感應電機的效率分級（IE標準），該部分定義了感應電機的能源等級。

　  “目前存在兩種確定電機效率的方式，”格蘭富控股公司全球產(chǎn)品經(jīng)理Mikael Nedergaard說道，“一種是直接測試，主要通過在所供應的電壓和電流的基礎上測量輸入功率以及在轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩基礎上測量輸出功率。另一種是間接方法，主要通過測量輸入功率，然后測量單個部件的損耗并將它們逐項相加，以計算總損耗。這種間接方法僅可用于三相電機。”

　　目前的標準

　　目前適用于單速三相籠式-感應電機的分級標準IEC60034-30定義了以下三種能效水平：

　　IE3—超高效率（相當于NEMA標準超高效率等級）

　   IE2—高效率（相當于NEMA標準高能效等級）

　   IE1—標準效率（相當于以前的CEMEPEFF2能效等級）

　  2014年，一項新的IEC60034-30-1標準將定義第四種能效水平——IE4頂級效率。該標準將取代目前的IEC60034-30標準。

　“ I E 2 效率水平是由歐盟委員會耗能產(chǎn)品節(jié)能化設計指令（EcoDesignDirective）于2011年6月強制實施的，自2015年1月起，所有額定輸出為7.5-37.5kW的電機均不得低于IE3能效水平，如果配備了變速驅(qū)動器，則必須達到IE2能效水平，”格蘭富全球產(chǎn)品專員RobertBork Hansen解釋道，“這些規(guī)定適用于連續(xù)運行基礎上額定電壓為1,000V的2極/4極/6極單速三相感應電機。（歡迎關(guān)注微信：泵友圈）值得注意的是，這些規(guī)定并不涉及那些專用于完全浸沒在液體中運行的電機和/或者完全集成到產(chǎn)品中的電機，因為這些電機的能源性能無法獨立于產(chǎn)品測試出來?！?/span>

　　提出的問題

　　這里需要提出的問題是，配備有專用于浸沒在水中運行的集成式電機的泵機（如污水泵）是否能夠描述為符合IE2或IE3效率水平。由于我們無法獨立于泵機對電機進行測試，這主要是因為沒有標準化連接和明確定義的冷卻系統(tǒng)，也沒有既定的測試方法，因此，答案肯定是“否定的”。

　　“從理論上講，測試污水泵中的電機效率應當相對簡單、直接，因為電機含有一個軸，我們可以對該軸進行測試，以計算出轉(zhuǎn)矩和功率，”格蘭富區(qū)域項目經(jīng)理Leo Andersen說道，“然而，任何測試程序必須解決的問題在于冷卻和通風以及使電機保持冷卻所需的功率。其他兩個可能導致電機軸功率輸出需求的因素是機械密封摩擦損耗和軸承摩擦損耗，這些損耗來源于角接觸軸承的使用。污水泵通常會使用雙機械密封裝置，以防止泵送的液體泄漏到電機中?！?/span>

　　Andersen說道：“另外還需要考慮安裝問題。例如，對于濕法安裝和干法安裝（采用相同的泵機）應用而言，能源效率將所有不同?？偟膩碚f，鑒于系統(tǒng)中存在各種損耗，我們需要采用一種明確定義的測試方法，但要做到這一點，將涉及到建立一種能夠?qū)惭b完全復制出來的設施?！?/span>

　　來自格蘭富污水行業(yè)的客戶的大量實例證據(jù)表明，運行可靠性和更高的效率是用戶最關(guān)心的問題。泵機安裝好之后，用戶普遍不想再次觸碰泵機；但同樣也作好了這樣的準備，如果要使泵機故障減少，可能需要犧牲一定程度的能源效率。在污水行業(yè)，效率是一個影響所有泵機用戶的問題，并且當泵機電機尺寸增加時，效率將會變得更加重要。格蘭富的目標是為所有污水泵提供最高水平的總能效。

　　提供解決方案

　　由于無法聲稱配備了集成式電機的污水泵符合IE2或IE3能效水平，因此，格蘭富提供了一種其認為能夠解決泵機和電機效率問題的解決方案。

　　現(xiàn)在，格蘭富SE1/SEV和SL1/SLV污水泵在泵機外殼內(nèi)集成了IE3電機的電氣元件，即轉(zhuǎn)子和定子。

　　“污水泵電機與傳統(tǒng)IE3電機的不同之處在于軸承和機械密封，并且無需上文描述的風扇冷卻裝置，”Bork Hansen先生說道，“在濕法安裝中，由泵機浸沒其中的流體提供冷卻作用。格蘭富IE3電機的轉(zhuǎn)子和定子根據(jù)TEFC電機標準經(jīng)過了類型測試認證，并且提供測量報告支持，因此，實際上，它是一款符合IE3能效標準的電機。然而，由于更改了軸承，并添加了機械軸密封以及冷卻方法，IE3電機能效水平符合性被否定了?！?/span>

　　泵機行業(yè)迄今為止仍未推出污水泵能效標準的主要原因可能在于，制造商、環(huán)境立法者和標準制定者將污水泵電機視為一個單獨的設備，而不是一個集成到泵機中的設備，因此，他們很難定義電機的摩擦損耗和效率。

　　一些聲稱其生產(chǎn)的污水泵符合IE3能效標準的泵機制造商均犯有誤導咨詢者和終端用戶的過錯。如果一份招標文件指定污水泵必須符合IE3能效標準，那么，任何制造商均不可能供應這樣的泵機，因為目前根本不存在任何關(guān)于配備有集成電機的污水泵效率定義的適用標準。

　　具體數(shù)值

　　采用來自IE3電機的電氣組件并將它們安裝在污水泵中的確提供了一些有關(guān)整個電機設備效率水平的信息，但并沒有提供任何具體數(shù)值，因為污水泵中的摩擦損耗不同于標準泵機中的摩擦損耗，這些損耗沒有加以考慮。并且，這些信息也沒有涉及到任何有關(guān)水力性能方面的內(nèi)容，而這一方面卻可能存在提高效率的更大可能性。

　　“為了在泵機系統(tǒng)中獲取最高水平的效率，所選擇的泵機必須擁有一個BEP（最佳效率點），并且BEP應當與工作點形成最佳匹配，”Nedergaard先生說道，“BEP在很大程度上取決于泵機的特征，包括功率、流速和揚程，它是泵機性能曲線上的一個點，能夠提供最高效的運行。我們必須記住的一點是，如果泵機運行偏離所設計的BEP，泵機效率將會大幅下降?！?/span>

　　格蘭富認為，討論污水泵和電動潛水泵時，泵機制造商、顧問和終端用戶需要解決ISO 9906: 2012‘回轉(zhuǎn)動力泵性能驗收測試’標準或者ANSI/HI11.6.2012‘回轉(zhuǎn)動力潛水泵性能驗收測試’標準中定義的泵機總體效率，而不是完全專注于電機效率。另外，泵機水力性能對于電機效率同樣重要，因為通過這個方面提高泵機效率的可能性更大。

　　在目前尚無相應的泵機能效標準的情況下，泵機制造商和供應商將不可避免地重視IE3連接。但這種局面正在開始改變，歐盟泵業(yè)協(xié)會（Europump）正在討論合適的泵機標準方案。制定合適的泵機標準的推動力不能僅僅來自于泵機制造商，同時還需要由政治家和監(jiān)管機構(gòu)來大力推動。

　　“近年來，泵業(yè)行業(yè)為小型循環(huán)泵（如污水泵和潛水泵等）制定了相關(guān)能源標準，其中，電機和電機軸包含在單一的外殼內(nèi)，無法單獨進行測試，”Nedergaard先生說道。

　　“ 該標準是由歐盟泵業(yè)協(xié)會（Europump）、泵機制造商行業(yè)協(xié)會和泵機制造商共同起草的，并獲得了歐盟的批準，其包含七個節(jié)能等級。泵機的能效指數(shù)（EEI）是根據(jù)年度載荷曲線計算的，并根據(jù)能效水平為泵機貼上能效標簽。推出能效標簽后，終端用戶能夠?qū)Σ煌漠a(chǎn)品進行比較，并為具體應用選擇最合適的泵機或泵組?！?/span>

　　如果循環(huán)泵能夠做到這些，那么接下來，我們也可以為污水泵制定一項國際認可的能源標準。由于污水處理行業(yè)正逐漸轉(zhuǎn)向規(guī)格更大、效率更高的處理裝置，這需要采用更大型的泵機，因此，能源成本將變得更加重要。泵機行業(yè)和監(jiān)管機構(gòu)必須作出相應的回應，并投資制定一項能夠為終端用戶提供他們所需信息的測試機制。