О калькуляторе

Веб-инструмент для сравнительного экономического анализа асинхронных трёхфазных электродвигателей с короткозамкнутым ротором по классам энергоэффективности IE1, IE2, IE3. Источник данных — ГОСТ IEC 60034-30-1—2016 (идентичен IEC 60034-30-1:2014), таблицы для частоты 50 Гц и диапазона мощностей 0,12–200 кВт.

Калькулятор рассчитывает: годовое потребление электроэнергии (кВт·ч), затраты в рублях, тепловые потери; накопленную экономию и совокупную стоимость владения (TCO) за горизонт 5–20 лет; чистую приведённую стоимость (NPV), внутреннюю норму доходности (IRR), дисконтированную и простую окупаемость инвестиций в более эффективный двигатель.

Методика расчёта

Номинальный КПД — η при номинальной мощности на валу в режиме S1, измеренный по IEC 60034-2-1 и указанный на табличке. В калькуляторе он принимается равным нормативному значению класса по таблицам ГОСТ IEC 60034-30-1—2016 для заданных мощности и числа полюсов. КПД при частичной загрузке β рассчитывается по формуле баланса постоянных и переменных потерь: η(β) = β / (β + p_пост + β² × p_перем), где p_пост — доля постоянных потерь (сталь+механика), p_перем — переменных (медь+добавочные). Состав потерь — по IEC 60034-2-1. Внутренний параметр модели (нормативного источника нет): p_пост = 0,30, p_перем = 0,70 для всех классов; максимум η(β) — при β = 0,65.

NPV рассчитывается как: NPV = −ΔЦ + Σ(CF_t / (1+r)^t), где ΔЦ — разница цен двигателей, CF_t — годовая экономия в год t с учётом эскалации тарифа на электроэнергию, r — ставка дисконтирования. IRR — ставка r, при которой NPV = 0.

Вопросы и ответы

Что такое класс энергоэффективности IE электродвигателя?

Класс IE — код класса КПД двигателя по ГОСТ IEC 60034-30-1—2016 (IEC 60034-30-1). Двигателю присваивается класс, если его номинальный КПД равен нормативному значению класса для данных мощности, числа полюсов и частоты или превышает его. ГОСТ IEC 60034-30-1—2016 нормирует классы IE1–IE4, IEC 60034-30-1:2025 — классы IE1–IE5.

Что входит в TCO в калькуляторе?

Разница цен двигателей и затраты на электроэнергию за горизонт 5, 10, 15 или 20 лет с учётом ежегодного роста тарифа и ставки дисконтирования.

Как рассчитывается КПД при частичной загрузке?

Номинальный КПД по таблицам ГОСТ IEC 60034-30-1—2016 относится к номинальной нагрузке (β = 1). При β < 1 КПД рассчитывается по балансу потерь: η(β) = β / (β + p_пост + β² × p_перем), где p_пост = 0,30 — доля постоянных потерь (в стали и механических), p_перем = 0,70 — доля нагрузочных потерь; внутренний параметр модели, одинаковый для всех классов, нормативного источника нет. Максимум η(β) — при β = 0,65; при β от 0,43 до 1 КПД выше номинального, при β < 0,43 — ниже.

Что такое NPV и IRR в контексте замены двигателя?

NPV — чистая приведённая стоимость перехода на двигатель более высокого класса: сумма дисконтированных годовых экономий минус разница цен двигателей. NPV > 0 — дисконтированная экономия превышает разницу цен. IRR — внутренняя норма доходности: ставка дисконтирования, при которой NPV = 0.

Какой рост тарифа на электроэнергию принят по умолчанию?

7 %/год — значение по умолчанию, укажите своё. Параметр задаётся пользователем в диапазоне 0–15 %/год.

Классы энергоэффективности

IE1

Нормативные значения КПД — ГОСТ IEC 60034-30-1—2016, таблица 3. ЕС: с 16.06.2011 для двигателей 0,75–375 кВт (2, 4, 6 полюсов) минимальный класс — IE2 (Регламент (ЕС) № 640/2009). РФ: при закупках для государственных и муниципальных нужд — класс не ниже IE1 (приказ Минэкономразвития России от 22.03.2021 № 131).

IE2

Нормативные значения КПД — ГОСТ IEC 60034-30-1—2016, таблица 5. ЕС (Регламент (ЕС) 2019/1781): с 01.07.2021 — минимальный класс для трёхфазных двигателей 0,12–0,75 кВт (2, 4, 6, 8 полюсов); с 01.07.2023 — для двигателей Ex eb 0,12–1000 кВт и однофазных двигателей от 0,12 кВт.

IE3

Нормативные значения КПД — ГОСТ IEC 60034-30-1—2016, таблица 7. ЕС: с 01.07.2021 — минимальный класс для трёхфазных двигателей 0,75–1000 кВт (2, 4, 6, 8 полюсов), кроме Ex eb (Регламент (ЕС) 2019/1781).

IE4

Нормативные значения КПД — ГОСТ IEC 60034-30-1—2016, таблица 9. ЕС: с 01.07.2023 — минимальный класс для трёхфазных двигателей 75–200 кВт (2, 4, 6 полюсов), кроме тормозных, Ex eb и других взрывозащищённых (Регламент (ЕС) 2019/1781).

IE5

Нормативные значения КПД — IEC 60034-30-1:2025 (издание 2.0). В ГОСТ IEC 60034-30-1—2016 класс IE5 не нормирован (приложение А, справочное).

Производитель