Classi di rendimento - Codici IE
Nuove classi di rendimento - Codici IE
Il tema del risparmio energetico ha assunto un’importanza rilevante a livello internazionale da rendere necessario l’omogeneità di un sistema universale di classificazione del rendimento dei motori asincroni trifasi a bassa tensione. Nel marzo del 2009 il CENELEC (Comitato Europeo di Normazione Elettrotecnica), che al suo interno è composto dai membri dei paesi della UE con l’aggiunta di Islanda, Norvegia e Svizzera, a tal proposito ha recepito in merito la nuova normativa internazionale IEC 60034-30:2008 “Macchine elettriche rotanti . – Parte 30: classi di efficienza di motori a induzione trifase a gabbia, a singola velocità (codice IE)” emanando la EN 60034-30:2008.
Norma IEC 60034-30
RIGUARDA i motori asincroni trifase con rotore a gabbia ad una sola velocità a 50 e 60 Hz che:
hanno un voltaggio nominale UN fino a 1000V
hanno una potenza nominale PN tra 0.75 e 375 kW
hanno 2, 4 oppure 6 poli
sono classificati sulla base del servizio S1 (servizio continuo) o S3 (servizio intermittente periodico) con un fattore di intermittenza = 80%
operano in rete
sono classificati per condizioni di funzionamento secondo la IEC 60034-1, parte 6.
Inoltre sono inclusi in questa norma:
I motori con flangia, piedini e/o albero con dimensioni meccaniche diverse dalla IEC 60072-1
I motoriduttori e i motori autofrenanti, nonostante in questi motori possano venire usati alberi o flangie speciali
Sono ESCLUSI i motori:
8 poli
esclusivamente costruiti per funzionamento con convertitori secondo la IEC 60034-25
integrati completamente in altre macchine che non possano essere testati separatamente dalla macchina.
La normativa stabilisce le nuove classi di rendimento internazionali dei motori asincroni trifasi in
IE1 = STANDARD
IE2 = ALTO
IE3 = PREMIUM
IE4 = SUPER PREMIUM (questa classe è attualmente in fase di progetto)
I livelli di rendimento in accordo con la norma IEC 60034-30 devono essere misurati con l’applicazione del metodo specificato nella norma IEC 60034-2-1: diretto o indiretto.
La CIMA Spa, per calcolare il livello di rendimento, applica il metodo diretto.
La norma IEC 60034-30 fissa solo i requisiti relativi alle classi di rendimento, stabilendo misure condivise a livello internazionale. Non ha quindi potere legislativo e non definisce quali siano i motori da fornire ed il loro relativo livello di rendimento: questo è sancito dalle singole legislazioni vigenti nei vari paesi.
Il Dipartimento Americano per l’Energia ha disposto che dal 19/12/2010 il requisito NEMA (National Eletrical Manufactures Association) Premium diventi lo standard minimo di prestazioni energetiche per i motori negli Stati Uniti.
Per ottenere la certificazione i produttori dovranno far testare i prodotti presso laboratori accreditati.
Nei paesi della UE la situazione invece è differente, in quanto spetta al produttore la responsabilità di conformarsi agli standard previsti. La certificazione da parte di un ente terzo non è obbligatoria; tuttavia le agenzie governative eseguiranno audit di mercato sporadici. Qualora un dispositivo non sia conforme ai livelli di efficienza previsti e dichiarati, il produttore sarà obbligato a ritirarlo dal mercato a proprie spese.
DIRETTIVA EUROPEA EuP
Il Parlamento Europeo con la Direttiva 2005/32/CE ha istituito un quadro per l’elaborazione di specifiche in materia di progettazione eco-compatibile applicabile ai prodotti che consumano energia, specificando nel tempo i livelli di rendimento che le macchine vendute sul mercato europeo dovranno raggiungere.
RIGUARDA i motori definiti dalla norma IEC 60034-30 e sancisce l’obbligo di mettere in commercio i motori da alto rendimento secondo queste date:
classe IE2 a partire dal 16 giugno 2011
classe IE3 (o IE2 con variatore di velocità) a partire dal 1 gennaio 2015 per motori con potenza da 7.5 a 375 kW
classe IE3 (o IE2 con variatore di velocità) a partire dal 1 gennaio 2017 per motori con potenza da 0.75 a 375 kW
NON RIGUARDA:
motori progettati per funzionare completamente immersi in un liquido
motori con servizio diverso da S1 o S3 = 80%
motori completamente integrati in un altro prodotto
motori progettati per applicazioni in condizioni particolari:
altitudine > 1000m
temperatura ambiente > 40°C
temperatura massima di funzionamento > 400°C
temperatura ambiente < -15°C o < 0°C per motori raffreddati ad aria
temperatura dell’acqua di raffreddamento all’ingresso del prodotto < 5°C o > 25°C
motori autofrenanti
motori imbarcati (strada, rotaia, acqua)
motori di sicurezza conformi alla direttiva ATEX 94/9/EC
| Tabella riepilogativa dei livelli di efficienza IE come previsto nella norma IEC 60034-30 | ||||
| Livello di efficienza | Classe di efficienza IEC 60034-30 | Incertezza come da standard di prova IEC 60034-2-1 | Paesi che adottano norme sugli standard di prestazione | Data entrata in vigore della norma |
| Premium | IE3 | Bassa Incertezza | USA | 2011 |
| Europa | 2015 / 2017* | |||
| Alta | IE2 | Bassa Incertezza | USA | in vigore |
| Canada | in vigore | |||
| Messico | in vigore | |||
| Australia | in vigore | |||
| Nuova Zelanda | in vigore | |||
| Brasile | in vigore | |||
| Cina | 2011 | |||
| Europa | 2011* | |||
| Svizzera | 2012 | |||
*tempistica per l’entrata in vigore del livello di efficienza nella UE:
- dal 16 giugno 2011 tutti i motori con potenza nominale PN compresa tra 0.75 e 375 kW dovranno essere conformi alla classe di efficienza IE2
- dal 1 gennaio 2015 i motori con potenza nominale PN tra 7,5 e 375 kW non potranno avere un livello di efficienza inferiore a quello prescritto dalla classe IE2 e dovranno essere provvisti di variatore di velocità
- dal 1 gennaio 2017 i motori con potenza nominale PN tra 7,5 e 375 kW non potranno avere un livello di efficienza inferiore a quello prescritto dalla classe IE3 oppure dovranno essere conformi ai requisiti della classe IE2 e provvisti di variatore di velocità
| Tabella riepilogativa dei campi di applicazione della Norma IEC 60034-30 e della Direttiva EuP 2005/32/CE | ||
| Tipologia di motori | Norma IEC 60034-30 | EuP 2005/32/CE |
|
Motori standard 2,4,6 Poli da 0,75 a 375 kW S1 IP1x a IP 6x |
sì | sì |
| Motori standard con accessori (riduttore, encoder…..) |
sì (misure senza accessori) |
sì (misure senza accessori) |
| Motori alta temperatura per estrazioni fumi ≤ 400°C | sì | sì |
| Motori per riduttori | sì | sì |
|
ATEX, motori autofrenanti 2,4,6 Poli Da 0,75 a 375 kW S1 IP4X, 5x, 6x |
sì (misure senza accessori) |
no |
| Motori imbarcati per refrigerazione | sì | no |
| Motori a servizio breve S2 o servizio intermittente S3, S4….. | no | no |
| Motori speciali per variatori (multi velocità,…) | no | no |
| Motori completamente integrati in altro prodotto che non possono essere testati separatamente | no | no |
La normativa prevede che nei dati di targa sia sempre riportata la classe di efficienza del motore (IE1 o IE2 o IE3), la potenza nominale, ed il valore del rendimento con efficienza a pieno carico 100% , al 75% del carico ed al 50% del carico.
| Tabella dei valori di rendimento a 50 Hz | ||||||
| Livello Rendimento ALTO IE2 | Livello Rendimento PREMIUM IE3 | |||||
| Pn in kW | 2 poli | 4 poli | 6 poli | 2 poli | 4 poli | 6 poli |
| 0,74 | 77,4 | 79,6 | 75,9 | 80,7 | 82,5 | 78,9 |
| 1,1 | 79,6 | 81,4 | 78,1 | 82,7 | 84,1 | 81,0 |
| 1,5 | 81,3 | 82,8 | 79,8 | 84,2 | 85,3 | 82,5 |
| 2,2 | 83,2 | 84,3 | 81,8 | 85,9 | 86,7 | 84,3 |
| 3 | 84,6 | 85,5 | 83,3 | 87,1 | 87,7 | 85,6 |
| 4 | 85,8 | 86,6 | 84,6 | 88,1 | 88,6 | 86,8 |
| 5,5 | 87 | 87,7 | 86 | 89,2 | 89,6 | 88 |
| 7,5 | 88,1 | 88,7 | 87,2 | 90,1 | 90,4 | 89,1 |
| 11 | 89,4 | 89,8 | 88,7 | 91,2 | 91,4 | 90,3 |
| 15 | 90,3 | 90,6 | 89,7 | 91,9 | 92,1 | 91,2 |
| 18,5 | 90,9 | 91,2 | 90,4 | 92,4 | 92,6 | 91,7 |
| 22 | 91,3 | 91,6 | 90,9 | 92,7 | 93,0 | 92,2 |
| 30 | 92 | 92,3 | 91,7 | 93,3 | 93,6 | 92,9 |
| 37 | 92,5 | 92,7 | 92,2 | 93,7 | 93,9 | 93,3 |
| 45 | 92,9 | 93,1 | 92,7 | 94,0 | 94,2 | 93,7 |
| Tabella dei valori di rendimento a 60 Hz | ||||||
| Livello Rendimento ALTO IE2 | Livello Rendimento PREMIUM IE3 | |||||
| Pn in kW | 2 poli | 4 poli | 6 poli | 2 poli | 4 poli | 6 poli |
| 0,75 | 75,5 | 82,5 | 80 | 77 | 85,5 | 82,5 |
| 1,1 | 82,5 | 84 | 85,5 | 84 | 86,5 | 87,5 |
| 1,5 | 84 | 84 | 86,5 | 85,5 | 86,5 | 88,5 |
| 2,2 | 85,5 | 87,5 | 87,5 | 86,5 | 89,5 | 89,5 |
| 3,7 | 87,5 | 87,5 | 87,5 | 88,5 | 89,5 | 89,5 |
| 5,5 | 88,5 | 89,5 | 89,5 | 89,5 | 91,7 | 91 |
| 7,5 | 89,5 | 89,5 | 89,5 | 90,2 | 91,7 | 91 |
| 11 | 90,2 | 91 | 90,2 | 91 | 92,4 | 91,7 |
| 15 | 90,2 | 91 | 90,2 | 91 | 93 | 91,7 |
| 18,5 | 91 | 92,4 | 91,7 | 91,7 | 93,6 | 93 |
| 22 | 91 | 92,4 | 91,7 | 91,7 | 93,6 | 93 |
| 30 | 91,7 | 93 | 93 | 92,4 | 94,1 | 94,1 |
| 37 | 92,4 | 93 | 93 | 93 | 94,5 | 94,1 |
| 45 | 93 | 93,6 | 93,6 | 93,6 | 95 | 94,5 |