NUOVE CLASSI DI EFFICIENZA

 La prima classificazione dell’efficienza dei motori elettrici in Europa è stata stabilita tramite un accordo volontario basato sui metodi di prova indicati dalla norma IEC 60034-2:1996 che definisce le classi sulla base di un indice di efficienza nominale raggiunto a seconda di potenza e numero di poli. Le classi individuate sono: EFF3 (motori a basso livello di rendimento), EFF2 (motori a livello di rendimento standard) e EFF1 (motori ad alto livello di rendimento). Nel 2008 IEC ha aggiornato lo standard, individuando tre nuove classi:

  • IE1 – Rendimento standard (paragonabile a EFF2), oramai superato;
  • IE2 – Alto rendimento (paragonabile a EFF1), con valori tra il 75% ed il 90%;
  • IE3 – Rendimento Premium, con valori tra circa l’80% ed il 96%.

Da novembre 2010 tutti i motori elettrici devono essere valutati con l’applicazione del nuovo metodo. La normativa prevede tre fasi di applicazione:

  • Fase 1 (15 giugno 2011): tutti i motori devono essere almeno di livello IE2.
  • Fase 2 (1 gennaio 2015): i motori con potenza da 7,5 a 375 kW devono avere efficienza IE3 o IE2 nel caso il motore sia alimentato da inverter.
  • Fase 3 (1 gennaio 2017): i motori con potenza da 0,75 a 375 kW dovranno avere efficienza IE3, o IE2 nel caso di motore con inverter.

Motori ad alta efficienza - rendimenti

Nel grafico sono indicati i rendimenti minimi dei motori a 2 e 4 poli, per le varie classi di potenza, definiti dal Reg. CE 640/2009. Tali miglioramenti si ottengono principalmente riducendo le perdite:

  • nei nuclei di statore e rotore (circa il 50% del totale), impiegando acciaio a bassa perdita oppure attraverso lamine più sottili;
  • nei conduttori elettrici (circa il 20% del totale), impiegando conduttori a sezione maggiorata o modificando la forma dell’involucro del motore;
  • per attriti nei cuscinetti o nel sistema di raffreddamento (circa il 23% del totale).

Riducendo gli attriti e le dissipazioni di calore è possibile ridurre le dimensioni del sistema di raffreddamento, quindi anche le perdite per tali dispositivi.

Le altre perdite possono essere ridotte ottimizzando la geometria dei motori. Tali motori, accoppiati agli inverter, permettono il massimo del risparmio energetico. Infatti, tali dispositivi permettono anche il “soft start” del motore, riducendo quindi l’assorbimento di picco all’avvio.

 

RUMOROSITÀ

 Oltre ai vantaggi esposti, i motori ad alto rendimento sono meno rumorosi della serie standard. Ciò è principalmente connesso al fatto che, presentando meno perdite, hanno minore necessità di raffreddamento. Pertanto il rumore associato alla ventola di raffreddamento è inferiore, con grande vantaggio per le emissioni sonore globali del motore. In generale il livello sonoro diminuisce di pochi dB(A) per i motori di piccola potenza, mentre è di poco inferiore a 10 dB(A) per motori più grandi.

 

PRESTAZIONI DEI MOTORI REVISIONATI

 L’alternativa alla sostituzione di un motore rotto con uno ad elevato rendimento è la manutenzione straordinaria con la completa sostituzione dell’avvolgimento. La riparazione di motori, o la revisione totale, comporta una riduzione del rendimento del motore rispetto a quella iniziale. Benché tale riduzione possa essere determinata in modo preciso solo dopo l’intervento manutentivo, in generale la riduzione di rendimento è stimata tra lo 0,50% per riparazioni a regola d’arte (“best practices”), e l’1% nel caso di riparazioni “standard”. In modo analogo la vita media dei motori sottoposti ad interventi manutentivi si riduce notevolmente in funzione dei trattamenti termici a cui viene sottoposto il motore.

 

ANALISI DEI DATI

 Di seguito sono riportati i dati emersi dall’analisi di un campione di 125 siti produttivi (scopri di più sull’analisi). L’installazione di Motori ad Alta Efficienza è un intervento proposto in 89 casi. Nella tabella viene indicata, per ciascun settore merceologico, la frequenza con cui è stato suggerito questo intervento:

Motori ad alta efficienza - frequenza intervento

Il valore medio del tempo di pay back semplice degli investimenti in motori ad alta efficienza, valutato sul campione, è pari a 2,8 anni. Di seguito il tempo di pay-back distinto per comparto.

Motori ad alta efficienza - tempo di pay-back

Infine riportiamo i dati sul risparmio economico potenziale:

Motori ad alta efficienza - risparmio economico

 

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