Załącznik II

1. Definicje do celów załącznika II

1) „natężenie objętościowe przepływu na wlocie” (q) oznacza miarę objętości gazu przepływającego przez wentylator w jednostce czasu, wyrażaną w m3/s i obliczaną dla stosunku masy gazu przetłaczanego przez wentylator (w kg/s) do gęstości tego gazu na wlocie wentylatora (w kg/m3);

2) „współczynnik ściśliwości” to bezwymiarowy parametr określający zakres ściśliwości strumienia gazu podczas próby, wyrażany jako stosunek pracy mechanicznej wykonanej przez wentylator na strumieniu gazu do pracy, jaka zostałaby wykonana na nieściśliwym płynie o tym samym masowym natężeniu przepływu, gęstości na wlocie i współczynniku ciśnienia, przyjmując, że ciśnienie wentylatora to ciśnienie całkowite (kp) lub ciśnienie statyczne (kps);

3) kps oznacza współczynnik ściśliwości stosowany do obliczenia statycznej mocy użytecznej wentylatora;

4) kp oznacza współczynnik ściśliwości stosowany do obliczenia całkowitej mocy użytecznej wentylatora;

5) „zespół kompletny” oznacza zespół gotowego lub składanego na miejscu wentylatora wyposażonego we wszystkie elementy służące do przekształcania energii elektrycznej w moc użyteczną wentylatora, bez konieczności domontowania dodatkowych części i elementów;

6) „zespół częściowo zmontowany” oznacza zespół części wentylatora, w tym co najmniej wirnika, w którego przypadku przekształcanie energii elektrycznej w moc użyteczną wentylatora nie jest możliwe bez domontowania co najmniej jednego elementu nie dostarczonego wraz z wentylatorem;

7) „napęd bezpośredni” oznacza taki układ napędu wentylatora, w którym wirnik jest zamocowany na wale silnika, bezpośrednio lub poprzez sprzęgło współosiowe, a prędkość wirnika jest równa prędkości obrotowej silnika;

8) „przeniesienie napędu” oznacza układ napędu wentylatora, który nie jest napędem bezpośrednim w myśl powyższej definicji. Układ taki może być realizowany poprzez przekładnię pasową, przekładnię zębatą lub sprzęgło poślizgowe;

9) „przekładnia o niskiej sprawności” oznacza mechanizm przeniesienia napędu posiadający pas o szerokości mniejszej niż jego trzykrotna wysokość lub taki mechanizm, w którym przenoszenie napędu odbywa się na innej zasadzie i który nie jest przekładnią o wysokiej sprawności;

10) „przekładnia o wysokiej sprawności” oznacza mechanizm przeniesienia napędu posiadający pas o szerokości równej co najmniej jego trzykrotnej wysokości lub taki mechanizm, w którym przenoszenie napędu odbywa się poprzez pas zębaty lub koła zębate.

2. Metoda pomiaru

Dla celów zgodności i weryfikacji zgodności z wymogami niniejszego rozporządzenia pomiarów i obliczeń dokonuje się w drodze niezawodnej, dokładnej i powtarzalnej procedury, uwzględniającej powszechnie uznane najnowocześniejsze metody pomiarowe, których wyniki uznaje się za charakteryzujące się niską niepewnością, w tym metody określone w dokumentach, których numery referencyjne zostały opublikowane w tym celu w Dzienniku Urzędowym Unii Europejskiej.

3. Metoda obliczeniowa

Metoda określania sprawności energetycznej danego wentylatora oparta jest na obliczeniu stosunku mocy użytecznej wentylatora do mocy pobieranej przez napędowy silnik elektryczny, gdzie moc użyteczna wentylatora stanowi iloczyn natężenia objętościowego przepływu gazu i różnicy ciśnień w wentylatorze. Ciśnienie odpowiada ciśnieniu statycznemu lub całkowitemu, które stanowi sumę ciśnienia statycznego i dynamicznego, w zależności od kategorii pomiarowej i kategorii sprawności.

3.1

W przypadku wentylatorów dostarczonych jako zespół kompletny należy zmierzyć moc użyteczną wentylatora i jego pobór mocy ze źródła energii elektrycznej w punkcie optimum sprawności energetycznej:

a) jeżeli wentylator nie posiada układu regulacji prędkości obrotowej, sprawność ogólną wyznacza się z równania:

ηe = Pu(s) / Pe

gdzie:

ηe – sprawność ogólna;

Pu(s) – moc użyteczna wentylatora, obliczona zgodnie z ppkt 3.3, dla wentylatora pracującego przy optimum sprawności energetycznej;

Pe – moc zmierzona na zaciskach łączących silnik elektryczny ze źródłem zasilania, dla wentylatora pracującego przy optimum sprawności energetycznej;

b) jeżeli wentylator posiada układ regulacji prędkości obrotowej, sprawność ogólną wyznacza się z równania:

ηe = (Pu(s) / Ped) · Cc

gdzie:

ηe – sprawność ogólna;

Pu(s) – moc użyteczna wentylatora, obliczona zgodnie z ppkt 3.3, dla wentylatora pracującego przy optimum sprawności energetycznej;

Ped – moc zmierzona na zaciskach łączących układ regulacji prędkości obrotowej ze źródłem zasilania, dla wentylatora pracującego przy optimum sprawności energetycznej;

Cc – współczynnik kompensacji obciążenia częściowego, o wartości:

— jeżeli silnik posiada układ regulacji prędkości obrotowej oraz Ped ≥ 5 kW, to Cc = 1,04

— jeżeli silnik posiada układ regulacji prędkości obrotowej oraz Ped < 5 kW, to Cc = – 0,03 ln(Ped) + 1,088.

3.2.

W przypadku wentylatorów dostarczanych jako zespół częściowo zmontowany sprawność ogólną wentylatora wyznacza się w punkcie optimum sprawności energetycznej wirnika, z równania:

ηe = ηr · ηm · ηT · Cm · Cc

gdzie:

ηe – sprawność ogólna;

ηr – sprawność wirnika wentylatora, zgodnie z Pu(s) / Pa,

gdzie:

Pu(s) – moc użyteczna wentylatora określona w punkcie optimum sprawności energetycznej wirnika oraz zgodnie z ppkt 3.3 poniżej;

Pa – moc na wale wentylatora określona w punkcie optimum sprawności energetycznej wirnika;

ηm – sprawność nominalna silnika zgodnie z rozporządzeniem (UE) nr 640/2009, jeśli ma zastosowanie. Jeżeli silnik nie jest objęty rozporządzeniem (UE) nr 640/2009 lub w przypadku, gdy silnik nie znajduje się w zestawie, sprawność domyślną ηm oblicza się dla silnika w następujący sposób:

— jeżeli zalecana moc pobierana ze źródła energii elektrycznej Pe ≥ 0,75 kW,

ηm = 0,000278*(x3) – 0,019247*(x2) + 0,104395*x + 0,809761

gdzie x = Lg (Pe)

a Pe zdefiniowano w ppkt 3.1 lit. a);

— jeżeli zalecana moc pobierana Pe < 0,75 kW,

ηm = 0,1462*ln(Pe) + 0,8381

a Pe zdefiniowano w ppkt 3.1 lit. a), przy czym moc pobierana Pe zalecana przez producenta wentylatora powinna być wystarczająca dla osiągnięcia przez wentylator optimum sprawności energetycznej, z uwzględnieniem ewentualnych strat w przekładni;

ηT – sprawność układu napędu, dla którego stosuje się następujące wartości domyślne:

— dla napędu bezpośredniego ηT = 1,0;

— w przypadku przekładni o niskiej sprawności, zdefiniowanej w sekcji 1 pkt 9 powyżej oraz

— Pa ≥ 5 kW, ηT = 0,96 lub

— 1 kW < Pa < 5 kW, ηT = 0,0175 * Pa + 0,8725 lub

— Pa ≤ 1 kW, ηT = 0,89

— w przypadku przekładni o wysokiej sprawności, zdefiniowanej w sekcji 1 pkt (10) powyżej oraz

— Pa ≥ 5 kW, ηT = 0,98 lub

— 1 kW < Pa < 5 kW, ηT = 0,01 * Pa + 0,93 lub

— Pa ≤ 1 kW, ηT = 0,94

Cm – współczynnik kompensacji stosowany w celu uwzględnienia dopasowania elementów = 0,9;

Cc – współczynnik kompensacji obciążenia częściowego:

— jeżeli silnik nie posiada układu regulacji prędkości obrotowej, to Cc = 1,0;

— jeżeli silnik posiada układ regulacji prędkości obrotowej oraz Ped ≥ 5 kW, to Cc = 1,04;

— jeżeli silnik posiada układ regulacji prędkości obrotowej oraz Ped < 5 kW, to Cc = – 0,03 ln(Ped) + 1,088.

3.3

Moc użyteczną wentylatora Pu(s) (kW) oblicza się metodą dla danej kategorii pomiarowej wybraną przez producenta wentylatora:

a) jeżeli pomiaru dokonano zgodnie z wymogami kategorii pomiarowej A, oblicza się statyczną moc użyteczną wentylatora Pus, z równania: Pus = q · psf · kps;

b) jeżeli pomiaru dokonano zgodnie z wymogami kategorii pomiarowej B, oblicza się moc użyteczną wentylatora Pu, z równania: Pu = q · pf · kp;

c) jeżeli pomiaru dokonano zgodnie z wymogami kategorii pomiarowej C, oblicza się statyczną moc użyteczną wentylatora Pus, z równania: Pus = q · psf · kps;

d) jeżeli pomiaru dokonano zgodnie z wymogami kategorii pomiarowej D, oblicza się moc użyteczną wentylatora Pu, z równania: Pu = q · pf · kp.

4. Metodyka obliczania docelowej sprawności energetycznej

Docelowa sprawność energetyczna to sprawność energetyczna, jaką wentylator danego typu musi osiągnąć w celu spełnienia wymogów określonych w niniejszym rozporządzeniu (wyrażonych jako pełne punkty procentowe). Docelową sprawność energetyczną oblicza się ze wzorów na sprawność, w których występuje moc pobierana ze źródła energii elektrycznej Pe(d), oraz minimalny współczynnik sprawności zdefiniowany w załączniku I. Dwa wzory obejmują cały zakres wartości mocy – jeden wzór dotyczący wentylatorów o poborze mocy ze źródła energii elektrycznej od 0,125 kW do 10 kW włącznie, drugi zaś – wentylatorów o poborze mocy powyżej 10 kW do 500 kW włącznie.

Istnieją trzy serie typów wentylatorów, dla których stosowane są wzory na sprawność energetyczną odpowiednio uwzględniające odmienną charakterystykę poszczególnych rodzajów urządzeń:

4.1.

Docelową sprawność energetyczną wentylatorów osiowych, promieniowych o łopatkach wygiętych do przodu oraz promieniowych o łopatkach promienistych (o konstrukcji osiowej) oblicza się przy pomocy następujących równań:

Przedział mocy (P) od 0,125 kW do 10 kW

Przedział mocy (P) od 10 kW do 500 kW

ηtarget = 2,74 · ln(P) – 6,33 + N

ηtarget = 0,78 · ln(P) – 1,88 + N

gdzie moc pobierana P to moc pobierana ze źródła energii elektrycznej, Pe(d), a N jest liczbą całkowitą określającą wymagany współczynnik sprawności energetycznej.

4.2.

Docelową sprawność energetyczną wentylatorów promieniowych o łopatkach wygiętych do tyłu bez obudowy, wentylatorów promieniowych o łopatkach wygiętych do tyłu w obudowie oraz wentylatorów o przepływie mieszanym oblicza się przy pomocy następujących równań:

Przedział mocy (P) od 0,125 kW do 10 kW

Przedział mocy (P) od 10 kW do 500 kW

ηtarget = 4,56 · ln(P) – 10,5 + N

ηtarget = 1,1 · ln(P) – 2,6 + N

gdzie moc pobierana P to moc pobierana ze źródła energii elektrycznej, Pe(d), a N jest liczbą całkowitą określającą wymagany współczynnik sprawności energetycznej.

4.3.

Docelową sprawność energetyczną wentylatorów poprzecznych oblicza się przy pomocy następujących równań:

Przedział mocy (P) od 0,125 kW do 10 kW

Przedział mocy (P) od 10 kW do 500 kW

ηtarget = 1,14 · ln(P) – 2,6 + N

ηtarget = N

gdzie moc pobierana P to moc pobierana ze źródła energii elektrycznej, Pe(d), a N jest liczbą całkowitą określającą wymagany współczynnik sprawności energetycznej.

5. Zastosowanie docelowej sprawności energetycznej

Aby spełnione były minimalne wymagania w zakresie sprawności energetycznej, sprawność ogólna wentylatora ηe obliczona właściwą z metod przedstawionych w sekcji 3 załącznika II musi być większa lub równa wartości docelowej ηtarget określonej przez współczynnik sprawności.