Motori elettrici: risparmio energia ed efficienza

L’obiettivo comune perseguito negli ultimi anni da numerosi stati, consiste nel ridurre le emissioni di inquinanti in atmosfera in modo proporzionale e nel rispetto di limiti concordati e prestabiliti tra i firmatari del protocollo di Kyoto.

Va da sé che molto è stato fatto a livello europeo, soprattutto da parte dei produttori di generatori di calore e di refrigeratori, al fine di massimizzare l’efficienza dei propri prodotti, con l’intento di abbattere i consumi energetici e di conseguenza la produzione diretta o indiretta di CO2. Questo perché, se un generatore di calore produce prodotti inquinanti per l’atmosfera in maniera diretta dal ciclo di combustione, per quanto riguarda i refrigeratori, è necessario allargare il campo visivo, proprio perché l’emissione di gas nocivi è delocalizzata ai siti interessati alla produzione dell’energia elettrica che verrà richiesta per il funzionamento delle macchine stesse.

Ma generatori di calore e refrigeratori, non sono i soli elementi impiantistici impattanti a livello ambientale. Nel complesso non vanno tralasciati ventilatori e sistemi di pompaggio, i quali, nonostante in apparenza non giochino un ruolo importante ai fini degli assorbimenti elettrici, in realtà sono elementi che incidono pesantemente sui bilanci dell’ecosistema. Basti pensare, infatti, ai sistemi di ventilazione e di circolazione presenti all’interno di complessi ospedalieri, edifici ad uso commerciale o direzionale, senza dimenticarsi del settore industriale.

Ventilatori e gruppi di pompaggio sono azionati da motori elettrici, elementi nei quali, data una potenza in ingresso di tipo elettrico, viene restituita una potenza di tipo meccanico che viene trasferita all’elemento che deve essere azionato. Tale trasformazione avviene attraverso il principio del campo magnetico rotante, e pertanto l’assorbimento elettrico dell’unità è proporzionale alle specifiche costruttive e al punto di lavoro effettivo. La macchine azionate da motori elettrici consumano i due terzi di tutta l’energia elettrica utilizzata nell’industria.

Solo in Italia, la potenza installata di motori elettrici, supera i 100 GW, di cui circa l’80% ascrivibile al settore industriale. È da tali dati che l’Europa si è mossa per indirizzare e regolare la produzione di motori elettrici, con il fine ultimo di ridurre la produzione globale di CO2 emanando la nuova Norma Internazionale IEC 60034-30:2008, con la quale vengono definite le nuove classi di rendimento per i motori trifase.

Il Regolamento della Commissione (CE) n. 640/2009, adottato il 22 Luglio 2009, specifica le modalità di applicazione della Direttiva 2005/32/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio in merito alle specifiche per la progettazione ecocompatibile dei motori elettrici, così come recentemente aggiornato attraverso il Regolamento della Commissione (CE) n. 4/2014, adottato il 6 Gennaio 2014.

Regolamento della Commissione (CE) n. 4/2014

Prima dell’emissione del Regolamento 4/2014, in Europa i motori trifase a bassa tensione venivano classificati e commercializzati in tre classi di efficienza - EFF3, EFF2 e EFF1 - sulla base di un accordo volontario tra i produttori di motori e la Commissione Europea stessa.

Questo sistema di classificazione è stato adattato in molti Paesi in tutto il mondo anche se, purtroppo, altri Paesi hanno sviluppato propri sistemi nazionali, nettamente diversi dal sistema europeo. Per questo motivo, i produttori europei di motori hanno voluto sviluppare uno standard di efficienza energetica da sottoporre alla Commissione Elettrotecnica Internazionale (IEC).

L’obiettivo consisteva nel riuscire ad avere uno standard internazionale comune, in grado di sostituire tutti i diversi sistemi nazionali. Questo progetto ha trovato la propria definizione attraverso la nuova Norma Internazionale IEC 60034-30:2008, con la quale vengono definiti le nuove classi di rendimento IE1, IE2 e IE3 per motori trifase.

Le Norme Internazionali IEC 60034-30:2008 (classificazione) e IEC 60034-2-1:2007 (metodi di misura) sono state adottate come norme europee, senza alcuna modifica, come EN 60034-30:2009 e EN 60034-2-1:2007.

Il Regolamento della Commissione (CE) 640/2009, adottato il 22 Luglio 2009, e successivamente modificato dal Regolamento della Commissione (CE) 4/2014 specifica i requisiti in materia di progettazione ecocompatibile per i motori elettrici e l’uso del controllo elettronico della velocità.

Il campo di applicazione del Regolamento sui motori è più limitato rispetto all'applicabilità della sopra citata Norma IEC 60034-30:2008. Entrambi includono i motori asincroni trifase con rotore a gabbia a 50 Hz o 50/60 Hz a una sola velocità con le seguenti proprietà:

• Tensione nominale fino a 1.000 V;
• Potenza nominale compresa tra 0,75 kW e 375 kW;
• 2, 4 o 6 poli;
• Per servizio continuo (S1).

Il Regolamento della Commissione (CE) n. 4/2014 definisce le specifiche per la progettazione e la produzione ecocompatibile dei motori elettrici, al fine di immettere nel mercato motori efficienti.

Le differenze tra il Regolamento sui motori e la Norma IEC risiedono nel tipo di servizio supplementare S3 con rapporto di intermittenza nominale superiore o uguale all’80%, che è incluso nella Norma IEC e non compreso nel Regolamento.