能源价格的不断提高使德国的工业企业除了不断地改进生产模式和节约能源之外没有其他选择。几乎1/3的生产用电都是由驱动泵的电动机所消耗的，然而这种能耗是可以明显降低的。

无论是流程工业领域中使用的流程泵、制冷系统中使用的冷却泵、运输液体化学品的输送泵还是供水的水泵，它们的能源利用率一直是人们反复讨论的焦点。因为在泵的使用寿命周期内需要支付的能源费用相当高，几乎50%都是电力能源费用。而泵的采购费用和安装费用相对较低，最多只占15%。

因此，一般来讲大型的、大功率的泵都是按照总寿命周期成本来设计、购买的，而大量的小型泵则仅仅考虑它的采购费用。现在，欧盟委员会则想通过长远的节能目标来降低能源消耗。

对泵能源效率的新规定

现在，布鲁塞尔的人们逐步地针对采暖循环用泵、给水泵以及污水泵制定了相应的效率指标。他们计划为各种类型的泵及其应用制定有约束力的效率值。但截至目前，并没有适用于所有应用的、能够充分挖掘泵系统节能潜力的解决方案。然而，原则上有4种不同的、可以降低泵系统能源消耗的技术可能性。

在计划生产新的设备时，液压系统、流体系统的优化都应从泵的正确设计开始，只有这样才能避免经常出现的一些错误，例如：泵的规格型号超过了实际要求。此时，图1所示的泵系统设计流程图就有着非常重要的意义和帮助了。利用这一流程图，泵系统的设计者就可以借鉴专家级设计师的丰富经验，从经济和技术两个方面来设计和选择泵系统的参数了。来自实践的计算机软件工具能帮设计师注意到泵系统设计的每个细节。例如，设计师可利用软件中的模块对其设计的管道网络进行成本核算。临界的参数、要求高的数据，如价格和效率等，都可以像能源价格一样予以考虑了。

有着与泵工作点相互匹配的叶轮（图2）的泵系统比一个因商业或者加工技术等原因而配备固定的分级叶轮直径的泵平均可以节约10%的能源，这归功于泵的功率与设备的需求相吻合。

对叶片泵的监控

当设备的工作特性曲线与叶片泵的工作特性曲线相交时，叶片泵是在最佳工作点处工作的，同时也能达到其最好的效率。但叶片泵经济和节能的工作运行只能在一定的界线以内实现。

为了识别叶片泵的工作是否经济合理，使用KSB公司研发生产的泵系统监控器“Pump-Meter”（图3）是非常值得的。这一监控器由压力传感器、数据分析器以及显示屏组成。它对叶片泵的进口压力和出口压力进行监测，采集压力差和扬程等数据。用户会在典型的特性曲线中得到叶片泵运行的范围。

在实际的工作条件下，尤其是在泵送量不断变化的工况下，叶片泵很少能够在最佳的工作范围内工作。对于没有转速调节的泵系统来讲这就意味着：泵在“全力”工作着，尽管实际工作所需的输送量只有“全力”中的很小一部分。没有“按需用力”的功率匹配表示着出力不讨好，不仅多消耗了能源也让用户多花了冤枉钱。

与今天仍然常见的节流调节相比，可靠的转速调节可以使泵系统最多节约60%的能源。通过转速的变化，可以使泵的扬程完全符合设备的需求。

企业在泵系统的转速调节中提供了许多可能性，这也就省略了选择泵系统规格时对工作范围和安全储备等因素的考量。

标准变频器调节泵的转速

现代化的标准变频器是一种万能型的通用仪器设备。它不仅可以安装在输送带上和石块粉碎机上，而且在其他需要调节三相电动机转速的应用领域中也都可以使用。但采用万能型变频器调节叶片泵的转速时，则要求设计师有着深厚的叶片泵流体力学性能知识。因此，叶片泵的生产厂提供了安装在叶片泵中的、随时可供使用的转速调节器。利用这一仪器，用户可以经设置菜单将叶片泵的工作参数和相关定义输入到泵中，与泵的应用保持一致。调试时，只需输入与叶片泵工作实际相关的参数就可以了，例如调节速度。辅助功能能够使叶片泵更加节能地运行、减少磨损以及泵系统和设备的故障停机时间。例如KSB公司研发生产的Pump-Drive系统中压力调节和输送量有关的理论值补充功能就能够在叶片泵部分负荷工况下进一步的节约能源。安装集成式电动机系统（图4）的优点是：可以按需补装。电动机生产厂家和电动机的效率等级都不会对这一补装有所限制。补装设备借助于数据接口可以与设备的控制系统建立联系。

在过去几年里，高效节能电动机得到了广泛应用，也受到了欧盟的大力推荐。迄今为止，人们一直尝试着在传统结构的电动机中使用更多的铜和铁来提高效率。但由于这样的电动机使用了更多的原材料，价格也会明显提高。

IE4级电动机在部分负荷时的高效率

位于德国Frankenthaler的KSB公司在提高电动机效率方面寻求的是另外一条路。与传统的同步电动机不同，他们研发生产的电动机是按照同步磁阻原理工作的。这种被称之为Suprem E（IE4）（图5）的高效节能电动机使用的金属铜用量为普通用量，与IE2电动机相同，也无需使用磁性材料，例如稀土材料。稀土材料是一种严格控制的金属材料，因为在蕴藏稀土材料的国家采矿时会造成严重的环境污染。与异步电动机不同，这种新型驱动电机在部分负荷工况下也有着很高的效率。而部分负荷恰恰是实际生产中电动机最常见的工况。因为许多驱动装置在可调节的工况下都是按照较低转速运转工作的。

只有在同时考虑了其他节能因素之后，使用节能电动机才是有意义的。当泵系统远离其最佳工作点工作时，再好的节能电动机也不会得到最理想的节能效果。因此，为了获得最大的节能效果，就要充分挖掘和利用所有的节能潜力。

据德国Dena能源协会的一项调查显示，仅使用高效的泵系统一项就可以每年为德国节约大约150亿kW.h的电力。