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EU MEPSLivelli di efficienza per motori in bassa tensioneAggiornamento per la Fase 3a partire dal 1 gennaio 2017

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2 EU MEPS Livelli di efficienza per motori in bassa tensione | ABB Motors and Generators

EU MEPS (European Minimum Energy Performance Standard) definisce i livelli minimi di efficienza per i motori elettrici commercializzati sul mercato europeo. La terza e ultima fase del Regolamento EC 640/2009 EU MEPS, in vigore dall’1 gennaio 2017, rende obbligatoria la classe di efficienza IE3 per la maggior parte dei nuovi motori asincroni trifase a singola velocità. I motori IE2 potranno ancora essere commercializzati, ma dovranno essere utilizzati con convertitore di frequenza.

Dall’originale Regolamento EU MEPS 640 del 2009 allo stadio finale del 2017, questa brochure illustra l’evoluzione di regolamenti e requisiti, rispondendo alle domande più frequenti degli utilizzatori.

I requisiti di efficienza energetica come EU MEPS offrono importanti benefici agli utilizzatori di motori. I motori elettrici rappresentano circa due terzi dei consumi totali di elettricità nell’industria, pertanto livelli di efficienza superiori possono portare a una riduzione drastica sia del consumo di energia sia delle emissioni di anidride carbonica.

Tuttavia non è sempre facile avere la garanzia che i motori siano conformi ai requisiti ufficiali e, a tale scopo, gli utilizzatori hanno spesso bisogno di consulenza e supporto. ABB ha i prodotti e gli strumenti necessari per aiutare i clienti

a garantire la conformità dei propri motori, con un’ampia gamma di motori IE3 conformi agli standard EU MEPS pronta a magazzino.

ABB fornisce inoltre un’ampia gamma di motori IE4 che garantiscono un ulteriore risparmio energetico, oltre alla tecnologia a riluttanza che consente di raggiungere livelli di efficienza ancora superiori. E naturalmente è disponibile la gamma di motori IE2 per applicazioni con convertitore di frequenza.

Abbiamo sviluppato un apposito strumento online, Optimizer, per la scelta guidata dei motori in accordo a differenti MEPS presenti nei diversi Paesi. I clienti possono scegliere il motore ideale per le loro esigenze immettendo parametri quali ore di funzionamento, tariffe elettriche e calcolare quindi il risparmio ottenuto e la riduzione di emissioni di Co2. Optimizer mette in oltre a disposizione i disegni e i test report dei motori.

Grazie a un’ampia gamma di motori efficienti e affidabili, supportati dalla rete di assistenza globale di ABB, i clienti possono avere la garanzia di conformità alle direttive MEPS e al tempo stesso tagliare i consumi energetici, ridurre i costi e ottimizzare i costi di esercizio (Total Cost of Ownership) dei loro motori.

Introduzione

ABB Motors and Generators | EU MEPS Livelli di efficienza per motori in bassa tensione 3

Concetti base delle direttive MEPSSiamo convinti che le direttive MEPS si debbano basare sui più recenti standard internazionali (IEC, Commissione Elettrotecnica Internazionale). Sono sempre più numerosi i Paesi che stanno armonizzando le proprie direttive agli standard IEC. Si tratta di una tendenza positiva per gli utilizzatori di motori, in quanto facilita sensibilmente la comparazione dei livelli di efficienza offerti dai vari produttori e consente a clienti in tutto il mondo di accedere a motori progettati in maniera omogenea.

Lo scopo principale dei comitati internazionali, quali la IEC, è l' armonizzazione degli standard di riferimento a livello globale, mentre è compito dei governi implementare le direttive MEPS per garantire l' efficienza energetica e quindi raggiungere l' obbiettivo di ridurre le emissioni.

Per fare in modo che le direttive MEPS siano efficaci, è necessario definirne chiaramente l’ambito di applicazione e i requisiti in modo che non vi possano essere ambiguità. Alcuni costruttori purtroppo approfittano delle lacune delle direttive e cercano scappatoie per continuare a commercializzare motori meno efficienti, costringendo gli utilizzatori a sostenere costi più alti. Inoltre, questo tipo di comportamento fa sì che non sia possibile raggiungere gli obiettivi nazionali di risparmio energetico e di riduzione delle emissioni.

Le direttive MEPS non dovrebbero agire come una barriera per l’ingresso nel mercato, né influenzare il libero mercato e la concorrenza leale. Inoltre, le direttive MEPS dovrebbero riferirsi ai prodotti più diffusi per produrre risultati significativi in termini di risparmio energetico e riduzione delle emissioni. In linea generale, non vi è alcuna giustificazione ecologica per includere nelle direttive MEPS i motori di nicchia.

In ABB consideriamo la fase finale del regolamento EU MEPS come un passo importante verso l’armonizzazione globale dei requisiti di efficienza dei motori in bassa tensione.

I regolamenti futuri dovrebbero occuparsi delle prassi di riavvolgimento. Nel settore industriale, il riavvolgimento è ancora considerato un’opzione per i motori di grandi dimensioni, anche se questa operazione può avere un impatto importante sulla loro efficienza. Pertanto siamo convinti della necessità dell’adozione di uno standard di livello IEC/EN simile a quello previsto dalla “Recommended Practice for the Repair of Rotating Electrical Apparatus” statunitense.

Il nostro punto di vista

MEPS significa minori costi energetici e riduzione delle emissioniABB sostiene da molti anni i benefici derivanti dall’efficienza dei motori e accoglie con favore il numero sempre crescente di regolamentazioni MEPS e altri regolamenti sull’efficienza energetica definiti a livello globale. Come leader di mercato, ABB svolge un ruolo attivo presso gli enti che definiscono gli standard di efficienza.

Regolamento EC 640/2009 ed EU 4/2014Europa*Anche la Svizzera e la Turchia hanno aderito ai requisiti di efficienza energetica dell’EU MEPS. Tali requisiti hanno carattere di legge e seguono le evoluzioni previste nell’EU MEPS con lemedesime tempistiche.


Regolamento EC 640/2009 ed EU 4/2014Europa*Anche la Svizzera e la Turchia hanno aderito ai requisiti di efficienza energetica dell’EU MEPS. Tali requisiti hanno carattere di legge e seguono le evoluzioni previste nell’EU MEPS con lemedesime tempistiche.


Campo di applicazione dell’EU MEPS

L’emendamento è entrato in vigore a metà del 2014 con lo scopo di risolvere le lacune presenti nel Regolamento originale. La modifica è stata emessa quando è diventato evidente che alcuni produttori stavano intenzionalmente contravvenendo allo spirito della regolamentazione EU MEPS.

La modifica non ha cambiato lo scopo dell’EU MEPS ma, al contrario, ha chiarito ulteriormente lo spirito del Regolamento EC 640. Qui di seguito vengono riportate le modifiche principali.

Regolamento originaleEC 640/2009

Emendamento EU 4/2014

Il regolamento EU MEPS si applica ai motori asincroni trifase a singola velocità a 2, 4 e 6 poli con potenzada 0,75kW a 375kW e tensione nominale fino a 1000V. Include tutti i tipi di servizio, a patto che il motore sia in grado di funzionare in servizio continuativo.

dimensionati e marcati per operare

dimensionati e marcati per operare esclusivamente

4000 m

da –30°C a +60°C

nessunamodifica

0°C ... 32°C

raffreddati ad acqua

Il campo di applicazione del regolamento originale escludeva le seguenti categorie:

motori progettati per operare completamente immersi in liquidi;

motori completamente integrati in un prodotto nel quale le prestazioni di efficienza del motore non possono essere testate indipendentemente dal prodotto stesso;

motori specificatamente progettati per operare in servizio continuativo:

ad altitudini superiori ai 1000 m s.l.m.;

Al di fuori dell’intervallo di temperatura ambiente dell’aria da –15°C a +40°C;

I costruttori devono indicare l’efficienza a carichi nominali del 100%, 75% e 50%.

a temperature operative massime superiori a 400°C;

temperatura del liquido di raffreddamento, all’ingresso del motore, inferiore a 5°C o superiore a 25°C;

in atmosfere potenzialmente esplosive, così come definite nella Direttiva 94/9/EC;

motori autofrenanti.

Requisiti per la marcatura dei dati di targa del motore:

Per i motori di bassa potenza (ovvero con una targa di piccole dimensioni), è sufficiente riportare l’efficienza a un carico nominale del 100%.

a temperature ambiente dell’aria inferiori a –15 °C per qualsiasi motore, o inferiori a 0 °C per i motori raffreddati ad aria;

modifica

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nessunamodifica

nessunamodifica

nessunamodifica


1 gennaio 2015

1 gennaio 2017

Ottobre 2009

16 giugno 2011

27 luglio 2014

Fasi successive

1 gennaio 2015

1 gennaio 2017

Ottobre 2009

16 giugno 2011

27 luglio 2014

Fasi successive

Tempistica

Passi futuri per aumentare i risparmi energeticiSono allo studio numerose iniziative per incrementare l’efficienza energetica dei motori, ma anche di pompe e compressori. La Commissione europea ha avviato lo studio preparatorio Lotto 30 per investigare sui possibili risparmi energetici non previsti dallo scopo del Regolamento EC 640/2009 per i motori in bassa e media tensione. L’intenzione fondamentale è la valutazione dei risparmi energetici ottenibili con l’allineamento dell’ambito di applicazione futuro del Regolamento allo standard IEC/EN 60034-30-1.

Fase 1: I motori devono soddisfare il livello di efficienza IE2.

Fase 2: I motori con potenza nominale da 7,5 a 375 kW devono soddisfare il livello di efficienza IE3 (se alimentati da rete) OPPURE il livello IE2 se alimentati da convertitore di frequenza.

Fase 3:I motori con potenza nominale da 0,75 a 375 kW devono soddisfare il livello di efficienza IE3 (se alimentati da rete) OPPURE il livello IE2 se alimentati da convertitore di frequenza.

Direttiva 2009/125/CE, adottata dalla UE. Si tratta di una Direttiva quadro che non definisce alcun requisito minimo. Questi vengono definiti con l’adozione di misure quali il Regolamento EC 640/ 2009 per i motori, che entrerà in vigore in fasi sequenziali tra il 2011 e il 2017.

Modifica L’Emendamento EU 4/2014 della Commissione è stato pubblicato per rendere più stringente il Regolamento EC 640/2009 originario. L’Emendamento interviene sui dati relativi a quali motori sono esclusi dalla regolamentazione EU MEPS, oltre ad allentare i requisiti per la marcatura di piccoli motori.

Regolamenti successivi basati sullo studio preparatorio Lotto 30 per contribuire ad aumentare ulteriormente i risparmi energetici.

Norme internazionaliIl Regolamento 640/2009 si basa tecnicamente su due norme IEC (Commissione Elettrotecnica Internazionale) adottate tramite norme EN equivalenti dette anche norme armonizzate:

− IEC/EN 60034-2-1:2007 specifica i metodi per determinare l’efficienza

− IEC/EN 60034-30:2009 definisce le classi di efficienza

Le relative norme armonizzate vengono presentate nella Gazzetta Ufficiale dell’Unione Europea.


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Marcature e documentazione

Il Regolamento originale prevedeva che i costruttori indicassero sulle targhe l’efficienza nominale al 100%, 75% e 50% del carico. Tale requisito è stato modificato dall’Emendamento EU 4/2014 che, nel caso di motori di piccole dimensioni, consente di indicare sulla targa solo l’efficienza nominale al 100% del carico.

Tutti i motori devono anche riportare sulla targa la classe di efficienza IE (IE2, IE3 o IE4) e l’anno di produzione. Ai costruttori viene anche richiesto di mettere a disposizione sui loro siti web ad accesso libero anche determinati tipi di documentazione.

ABB è impegnata da molti anni nel campo dell’efficienza energetica e partecipa attivamente all’aggiornamento dei relativi standard internazionali, pertanto appone i dati su tutti i motori inclusi nel campo di applicazione dello standard IEC/EN 60034-30-1 – compresi i motori per atmosfere esplosive – e indica i valori di efficienza al 100%, 75% e 50% del carico e la corrispondente classe IE.

A partire dal 1° Gennaio 2017 i requisiti previsti dalla fase 3 dell' EU MEPS consentono di utilizzare motori IE2 solo se alimentati da convertitore di frequenza. È necessario indicare l’obbligatorietà di utilizzo del motore con convertitore di frequenza sulla targa principale oppure su un adesivo/targa aggiuntiva, applicati al motore, e nella documentazione tecnica del motore. Qui sopra vengono riportati campioni dell’adesivo adottato da ABB e da tutti gli altri produttori aderenti al CEMEP (Comitato europeo dei costruttori di macchine elettriche e dell’elettronica di potenza).


Direttive MEPS nel mondo

A livello internazionale vi è una chiara tendenza all’armonizzazione degli standard locali agli standard IEC. Laddove, in precedenza, molti Paesi utilizzavano propri livelli di efficienza minima, ora la maggior parte delle direttive MEPS adotta i livelli di efficienza corrispondenti alle classi IE dello standard IEC/EN 60034-30. Si prevede che questa tendenza continuerà e che lo standard IEC/EN 60034-30-1 ponga le basi per la definizione delle future direttive MEPS.

Cina, UE, Turchia, USA, Canada, Messico e Corea già oggi adottano nei propri MEPS gli stessi livelli di efficienza dello standard IEC. Nel caso degli USA, vi è una corrispondenza fra i limiti di efficienza NEMA e IEC. I limiti della classe NEMA Premium, ad esempio, sono equivalenti ai valori della classe IE3 a 60Hz definiti nello standard IEC. In Brasile e in Australia i valori minimi di efficienza sono praticamente gli stessi dello standard IEC, anche se vi sono alcune differenze per quanto riguarda i motori di bassa potenza.

Direttive MEPS in vigore Direttive MEPS in preparazione

Australian MEPS

China Energy Label

Vietnam

Korean MEPS

EISA2007

Mexican MEPS

Chile

Saudi Arabia

EC 640/2009 EU 4/2014 Europe

India

Energy Efficiency Act, Canada

PBE Brazilian labeling program

Turkish MEPS

Russia

Japan

Taiwan

Anche in presenza di un’armonizzazione dei livelli di efficienza minima, le varie direttive locali presentano ancora alcune divergenze significative.

Le regolamentazioni MEPS si stanno anche espandendo oltre i motori in bassa tensione (BT). La Cina ha assunto un ruolo guida per quanto riguarda l’efficienza energetica dei motori in media tensione (MT), con l’adozione, alla fine del 2014, della prima regolamentazione MEPS obbligatoria per i motori (MT). Per i motori (MT) gli USA hanno invece adottato uno standard di efficienza volontario. Il fatto che alcuni Paesi precursori abbiano già raggiunto la fase di implementazione è un forte segnale che anche gli altri mercati dovrebbero seguire. L’Europa deve prendere posto in prima fila nella preparazione delle nuove regolamentazioni per il risparmio energetico e la riduzione delle emissioni di CO2.


Optimizer consente di selezionare il motore ottimale per qualsiasi direttiva MEPS

L’uso di Optimizer consente di selezionare rapidamente il motore ottimale e facilita l’accesso alla documentazione tecnica e alle altre informazioni sull’efficienza e sui risparmi energetici.

Optimizer è uno strumento on-line di ABB, facile da usare, che consente di selezionare il motore ottimale per qualsiasi regolamentazione MEPS a livello globale. Optimizer comprende anche una funzione per calcolare il costo di gestione dei vari motori e consente di accedere rapidamente ai disegni, ai test report e ai dati tecnici presenti nella libreria ABB.

Optimizer può essere usato direttamente dal browser Web del proprio PC, oppure è scaricabile come applicazione per iPad.

Per utilizzare lo strumento, visitare: www.abb.com/motors&generators

OptimizerOptimizer


Domande frequenti

I produttori potranno ancora costruire motori IE2?I motori IE2 potranno ancora essere immessi sul mercato europeo nella fase 3 dell’EU MEPS, purché vengano alimentati da convertitore di frequenza e siano dotati della targa adeguata (vedere “Marcature e documentazione”). Dal 1° gennaio 2017, i motori con potenza compresa tra 0,75 kW e 375 kW, alimentati direttamente dalla rete, dovranno essere in classe di efficienza IE3.

Quando acquisto un motore, come posso assicurarmi che sia conforme ai requisiti del regolamento EU MEPS?Verificare la targa dei valori nominali del motore e richiedere i risultati delle prove. La targa dei valori nominali deve contenere la classe di efficienza – IE2 come livello minimo se il motore viene alimentato da convertitore di frequenza e IE3 se il motore viene alimentato direttamente dalla rete (DOL) – e i valori di efficienza (vedere “Marcature e documentazione”). La classe IE riportata sulla targa si riferisce al valore di efficienza minimo per la combinazione nominale di tensione/frequenza/uscita indicata sulla targa stessa.

I motori IE2 devono prevedere anche una marcatura che indichi la necessità di utilizzarli con un convertitore di frequenza. In questo caso, ABB utilizza un adesivo (vedere “Marcature e documentazione).

Il regolamento EU MEPS interessa i motori per atmosfere esplosive?No, l’EU MEPS non copre ancora tutti i tipi di motore inclusi nello standard IEC 60034-30-1. Alcuni motori (come i motori destinati a operare in atmosfere esplosive) fanno parte dello standard IEC/EN 60034-30-1, ma non sono ancora inclusi nell’EU MEPS.

Il regolamento EU MEPS interessa i motori per marina?I motori per marina targati alla sola frequenza di 60 Hz sono esclusi dall’ambito di applicazione della regolamentazione in virtù della frequenza, mentre i motori per marina con frequenza nominale di 50 Hz ricadono nella regolamentazione perché possono essere utilizzati anche per altri scopi.

Il regolamento EU MEPS interessa i motori autofrenanti?No. I motori autofrenanti sono esclusi dal Regolamento EC 640/2009 della Commissione.

Perché nell’Emendamento UE 4/2014 l’altitudine è stata aumentata da 1000 a 4000 m s.l.m.?È stato portato all’attenzione delle autorità che alcuni produttori stavano aggirando le regole marcando i motori per altitudini superiori ai 1000 m s.l.m. evitando di attenersi, in questo modo, ai requisiti minimi previsti dalla classe IE2. Per questo motivo, la nuova altitudine è stata portata a 4000 m s.l.m. in quanto, in sostanza, copre tutte le applicazioni previste all’interno del mercato dell’Unione Europea.

Il regolamento EU MEPS interessa i motori direttamente accoppiati ad un ventilatore?La risposta dipende dal tipo di motore:

Sì, Sì, se il motore può essere testato dal produttore del motore alla sua potenza nominale, e in condizioni ambientali normali, con la propria ventola. Questo tipo di motore è incluso nell’EU MEPS e deve prevedere la corretta marcatura IE.

No, se il motore non può essere provato alla sua potenza nominale in modo indipendente (ovvero se richiede una ventola fornita da un produttore esterno). Questi prodotti – noti come prodotti TEAO, o motori completamente chiusi, raffreddati dalla ventola a cui sono accoppiati – non sono coperti dall’EU MEPS.

Qual è la definizione di “servizio continuativo”?La regolamentazione copre i motori in servizio continuativo. Vale a dire, i motori in grado di funzionare in modo continuativo alla loro potenza nominale con una sovratemperatura compresa nella relativa classe d’isolamento. A parte i motori classificati per servizio continuo (S1), gli altri cicli di servizio considerati come servizio continuo sono: S6, servizio continuo con carichi intermittenti e S3, servizio intermittente con fattore di servizio continuo dell’80%, o superiore. I tipi di servizio vengono definiti dallo standard IEC/EN 60034-1 Macchine elettriche rotanti – Parte 1: Caratteristiche nominali e funzionamento.


Il regolamento EU MEPS include i motori alimentati da convertitore di frequenza?L’utilizzo con convertitore di frequenza non comporta l’esclusione del motore dal campo applicativo della regolamentazione. Quando un motore è marcato con i dati nominali di funzionamento da rete, deve soddisfare i requisiti della regolamentazione e deve essere progettato con livello di efficienza IE2 a partire dal 16 giugno 2011. Dalla regolamentazione sono esclusi solo i motori che funzionano esclusivamente in presenza di un convertitore di frequenza, ovvero i motori che non possono essere alimentati direttamente da rete.

Dal 1 Gennaio 2017, un distributore o OEM può vendere motori IE2, per alimentazione da rete, messi in magazzino prima di quella data? Sì, la direttiva europea non è retroattiva. I motori IE2 con potenza inferiore a 7,5 kW possono essere venduti purchè siano stati messi in magazzino o nella catena distributiva prima del 1 Gennaio 2017. I prodotti regolarmente immessi nel mercato possono rimanere sul mercato ed essere ancora venduti agli utenti finali e messi in servizio.

Il regolamento EU MEPS interessa i motori oltre i 1000 V (motori in media tensione)?Per ora, l’EU MEPS non si applica ai motori oltre i 1000 V. La Cina ha assunto un ruolo guida per quanto riguarda i motori in media tensione e, a partire dal 2014, ha introdotto requisiti di efficienza energetica obbligatori. Inoltre, gli USA hanno già adottato per i motori (MT) uno standard di efficienza volontario.

È ammessa la riparazione e la reinstallazione di un motore non conforme?Sì, i produttori e le officine di riparazione potranno riparare o effettuare il riavvolgimento di motori e renderli al cliente anche dopo l’entrata in vigore dei requisiti richiesti. La riparazione e la rimessa in servizio non sono considerate alla stregua di una “immissione sul mercato” e, pertanto, i requisiti previsti non vengono applicati.

Ha senso, da un punto di vista economico, riavvolgere un motore?Anche se il riavvolgimento rimane sempre un’opzione possibile, l’utente dovrebbe prendere attentamente in considerazione i vantaggi derivanti dalla sostituzione del motore rispetto a quelli offerti dal riavvolgimento. Di solito, ogni riavvolgimento riduce l’efficienza di un motore e, se l’operazione non viene eseguita correttamente, tale riduzione può anche arrivare al 3% o più.

Quando si prendono in considerazione i costi del ciclo di vita, l’acquisto di un motore nuovo è, di solito, un’alternativa migliore rispetto al suo riavvolgimento. Il costo iniziale di un motore è, di solito, pari all’1-2% del costo totale di gestione ed è molto inferiore alle spese di gestione del ciclo di vita del motore. In molti casi il periodo di ritorno dell’investimento per un motore nuovo è inferiore a due anni.

Per maggiori informazioni, visitare: www.abb.com/motors&generators

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2016

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