能源價格的不斷提高使德國的工業企業除了不斷地改進生產模式和節約能源之外沒有其他選擇。幾乎1/3的生產用電都是由驅動泵的電動機所消耗的，然而這種能耗是可以明顯降低的。

無論是流程工業領域中使用的流程泵、制冷系統中使用的冷卻泵、運輸液體化學品的輸送泵還是供水的水泵，它們的能源利用率一直是人們反復討論的焦點。因為在泵的使用壽命周期內需要支付的能源費用相當高，幾乎50%都是電力能源費用。而泵的采購費用和安裝費用相對較低，最多只占15%。

因此，一般來講大型的、大功率的泵都是按照總壽命周期成本來設計、購買的，而大量的小型泵則僅僅考慮它的采購費用。現在，歐盟委員會則想通過長遠的節能目標來降低能源消耗。

對泵能源效率的新規定

現在，布魯塞爾的人們逐步地針對采暖循環用泵、給水泵以及污水泵制定了相應的效率指標。他們計劃為各種類型的泵及其應用制定有約束力的效率值。但截至目前，并沒有適用于所有應用的、能夠充分挖掘泵系統節能潛力的解決方案。然而，原則上有4種不同的、可以降低泵系統能源消耗的技術可能性。

在計劃生產新的設備時，液壓系統、流體系統的優化都應從泵的正確設計開始，只有這樣才能避免經常出現的一些錯誤，例如：泵的規格型號超過了實際要求。此時，圖1所示的泵系統設計流程圖就有著非常重要的意義和幫助了。利用這一流程圖，泵系統的設計者就可以借鑒專家級設計師的豐富經驗，從經濟和技術兩個方面來設計和選擇泵系統的參數了。來自實踐的計算機軟件工具能幫設計師注意到泵系統設計的每個細節。例如，設計師可利用軟件中的模塊對其設計的管道網絡進行成本核算。臨界的參數、要求高的數據，如價格和效率等，都可以像能源價格一樣予以考慮了。

有著與泵工作點相互匹配的葉輪（圖2）的泵系統比一個因商業或者加工技術等原因而配備固定的分級葉輪直徑的泵平均可以節約10%的能源，這歸功于泵的功率與設備的需求相吻合。

對葉片泵的監控

當設備的工作特性曲線與葉片泵的工作特性曲線相交時，葉片泵是在最佳工作點處工作的，同時也能達到其最好的效率。但葉片泵經濟和節能的工作運行只能在一定的界線以內實現。

為了識別葉片泵的工作是否經濟合理，使用KSB公司研發生產的泵系統監控器“Pump-Meter”（圖3）是非常值得的。這一監控器由壓力傳感器、數據分析器以及顯示屏組成。它對葉片泵的進口壓力和出口壓力進行監測，采集壓力差和揚程等數據。用戶會在典型的特性曲線中得到葉片泵運行的范圍。

在實際的工作條件下，尤其是在泵送量不斷變化的工況下，葉片泵很少能夠在最佳的工作范圍內工作。對于沒有轉速調節的泵系統來講這就意味著：泵在“全力”工作著，盡管實際工作所需的輸送量只有“全力”中的很小一部分。沒有“按需用力”的功率匹配表示著出力不討好，不僅多消耗了能源也讓用戶多花了冤枉錢。

與今天仍然常見的節流調節相比，可靠的轉速調節可以使泵系統最多節約60%的能源。通過轉速的變化，可以使泵的揚程完全符合設備的需求。

企業在泵系統的轉速調節中提供了許多可能性，這也就省略了選擇泵系統規格時對工作范圍和安全儲備等因素的考量。

標準變頻器調節泵的轉速

現代化的標準變頻器是一種萬能型的通用儀器設備。它不僅可以安裝在輸送帶上和石塊粉碎機上，而且在其他需要調節三相電動機轉速的應用領域中也都可以使用。但采用萬能型變頻器調節葉片泵的轉速時，則要求設計師有著深厚的葉片泵流體力學性能知識。因此，葉片泵的生產廠提供了安裝在葉片泵中的、隨時可供使用的轉速調節器。利用這一儀器，用戶可以經設置菜單將葉片泵的工作參數和相關定義輸入到泵中，與泵的應用保持一致。調試時，只需輸入與葉片泵工作實際相關的參數就可以了，例如調節速度。輔助功能能夠使葉片泵更加節能地運行、減少磨損以及泵系統和設備的故障停機時間。例如KSB公司研發生產的Pump-Drive系統中壓力調節和輸送量有關的理論值補充功能就能夠在葉片泵部分負荷工況下進一步的節約能源。安裝集成式電動機系統（圖4）的優點是：可以按需補裝。電動機生產廠家和電動機的效率等級都不會對這一補裝有所限制。補裝設備借助于數據接口可以與設備的控制系統建立聯系。

在過去幾年里，高效節能電動機得到了廣泛應用，也受到了歐盟的大力推薦。迄今為止，人們一直嘗試著在傳統結構的電動機中使用更多的銅和鐵來提高效率。但由于這樣的電動機使用了更多的原材料，價格也會明顯提高。

IE4級電動機在部分負荷時的高效率

位于德國Frankenthaler的KSB公司在提高電動機效率方面尋求的是另外一條路。與傳統的同步電動機不同，他們研發生產的電動機是按照同步磁阻原理工作的。這種被稱之為Suprem E（IE4）（圖5）的高效節能電動機使用的金屬銅用量為普通用量，與IE2電動機相同，也無需使用磁性材料，例如稀土材料。稀土材料是一種嚴格控制的金屬材料，因為在蘊藏稀土材料的國家采礦時會造成嚴重的環境污染。與異步電動機不同，這種新型驅動電機在部分負荷工況下也有著很高的效率。而部分負荷恰恰是實際生產中電動機最常見的工況。因為許多驅動裝置在可調節的工況下都是按照較低轉速運轉工作的。

只有在同時考慮了其他節能因素之后，使用節能電動機才是有意義的。當泵系統遠離其最佳工作點工作時，再好的節能電動機也不會得到最理想的節能效果。因此，為了獲得最大的節能效果，就要充分挖掘和利用所有的節能潛力。

據德國Dena能源協會的一項調查顯示，僅使用高效的泵系統一項就可以每年為德國節約大約150億kW.h的電力。