from 2017 IE3
Exceptions
- Motors completely immersed in a liquid during operation
- Motors that are fully integrated into a machine
- Brake motors
- other motor types
- Motors specially designed for operation under the following conditions:In force until 26 July 2014
>1,000 m above sea level
Ambient temperature > 40°C
Ambient temperature < -15°C or respectively < 0°C with air cooling
Cooling liquid temperatures < 5°C or > 25°CValid since 27 July 2014
>4,000 m above sea level
Ambient temperature > 60°C
Ambient temperature < -30°C or respectively < 0°C with air cooling
Cooling liquid temperatures < 0°C or > 32°C
Alternative: IE2 motor in combination with frequency converter
IE2 motors will still be permitted in conjunction with frequency converter operation, although the motor starter is always the better alternative at full speed.
Introduction: from Directive EuP to EC Motor Regulation
Directive 2009/125/EC Energy related Products – ErP (and the former version 2005/32/EC ( Eco-design Directive for Energy-using Products – EuP) establish a framework for the setting of general eco-design requirements to be fulfilled by energy-using products in view of increasing the energy efficiency of the products and the level of protection of the environment.
Within the framework of the Directive, specific Regulations have been issued for the setting of design and energy efficiency requirements, applicable to the products included in the scope of the Directive. Amongst these, Regulation 640/2009 EC establishes eco-design requirements for electric motors and their drives, in terms of energy efficiency levels.
Subject matter and scope
Regulation EC 640/2009 is applicable to electric motors, the type and size of which are defined in Article 2.1: single speed, three-phase, squirrel cage induction motors, with 2, 4 or 6 poles, rated voltage up to 1000V, rated power output between 0,75 to 375 kW (rating based on continuous duty).
Motors designed to operate wholly immersed in a liquid and motors completely integrated into a product of which the energy performance cannot be tested independently from the product (e.g. canned motor pumps), as well as motors for special applications (e.g. potentially explosive atmospheres – ATEX) are not included in the scope of the
Regulation.1
It follows that:
submersible motors are excluded (even dry installed).
deep well submersible motors are excluded
motors are excluded from the Regulation if they are fully integrated into the pump unit (e.g. canned motor pump).
motors of all designs of “close-coupled” pumps are covered by Regulation EC 640/2009. This includes motors with all types of shaft extensions and/or flanges.
New efficiency levels
Former efficiency levels were adopted by CEMEP2 as a result of a voluntary agreement based on testing methods and limits of acceptance defined under the IEC 60034-2: 1996. CEMEP efficiency levels were categorised as follows:
EFF3 = low efficiency level
EFF2 = standard efficiency level
EFF1 = high efficiency level
International efficiency levels have been defined in standard IEC 60034-30:2008, based on test methods and limits of acceptance indicated under IEC 60034-2-1:2007, as follows:
IE1 = standard efficiency (similar to EFF2)
IE2 = high efficiency (similar to EFF1)
IE3 = Premium Efficiency
These efficiency levels are listed in Annex I of the Regulation for levels IE 2 and IE 3.
Eco-design requirements and timetable
Eco-design requirements for electric motors shall be applied in accordance to the following timetable:
1. from June 16th, 2011: motors shall not be less efficient than the IE2 level;
2. from January 1st, 2015: motors with a rated output of 7,5 – 375 kW shall not be less efficient than IE3 or meet IE2, if equipped with a variable speed drive;
3. from January 1st, 2017: all motors with a rated power of 0,75 – 375 kW shall not be less efficient than IE3 or meet IE2, if equipped with a variable speed drive.
2
01 Gennaio 2017 – I motori da 0,75 a 375 kW solo efficienza IE3
Motori elettrici potenza da 0,75 a 375 kW: Classe IE3 dal 1 Gennaio 2017
Dal 1 Gennaio 2017 dovranno avere efficienza IE3 (potenza da 0,75 a 375 kW), o IE2 (con inverter).
Il Regolamento CE 640/2009 si applica a motori elettrici così come definiti all’Articolo 2, comma 1 ovvero a motori trifase 2, 4 e 6 poli a singola velocità, con potenze da 0,75 kW a 375 kW compresi, tensione fino a 1000 V e con la capacità di operare in servizio continuo.
Sono esplicitamente esclusi (Articolo 1, comma 2) dal campo di applicazione i motori progettati per funzionare interamente immersi in un liquido e i motori completamente integrati in un prodotto per i quali non è possibile testare le prestazioni energetiche autonomamente dal prodotto. Sono inoltre esclusi i motori per applicazioni speciali (es. motori per ambienti ATEX e motori auto frenanti).
Le nuove classi di efficienza
Le nuove classi IE definite dalla nuova norma IEC 60034-30:2008 si basano sul metodo di prova IEC 60034-2-1 del Settembre 2007.
Sulla base dello stesso criterio della precedente norma, vengono individuate delle differenti classi:
IE1 = rendimento standard
IE2 = alto rendimento
IE3 = Premium Efficiency
I livelli di rendimento in accordo alla 60034-30:2008 devono essere misurati con l’applicazione del metodo specificato nella norma IEC 60034-2-1 e sono riportati tali e quali nell’Allegato I del Regolamento 640/2009/CE per le sole classi IE2 e IE3.
Con il nuovo Standard EN 50598-2, vengono definiti i Requisiti e limiti dei sistemi elettrici di azionamento (PDS) attraverso le classi IES (International Efficiency of Systems IS0/IES1/IS2), in questo modo è possibile determinare la classificazione di efficienza energetica/valutazione dell’insieme motore-sistema elettrico di azionamento.
La gamma media è IES1 e sistemi che non raggiungono il valore minimo di IES1 sono classificate come IES0, i sistemi più efficienti, con valori del 20% sopra IES1, sono identificati come IES2.
Questo nuovo standard aiuterà anche agli utenti finali in valutazioni più accurate.
Gli obblighi temporali
Il Regolamento prevede 3 step di applicazione:
1. 16 Giugno 2011 – Fase 1: tutti i motori dovranno avere come livello minimo di efficienza IE2.
2. 01 Gennaio 2015 – Fase 2: i motori con potenza da 7,5 a 375 kW dovranno avere efficienza IE3, o IE2 nel caso il motore sia alimentato da inverter.
3. 01 Gennaio 2017 – Fase 3: i motori con potenza da 0,75 a 375 kW dovranno avere efficienza IE3, o IE2 nel caso il motore sia alimentato da inverter.
REGOLAMENTO (CE) N. 640/2009 DELLA COMMISSIONE del 22 luglio 2009 recante 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
link al regolamento CE 640/2009
tratto dal sito anima.it
Regolamento 640/2009/CE Ecodesign dei Motori Elettrici
La Direttiva ErP è una direttiva quadro e come tale detta delle linee generali; il suo contenuto viene man mano integrato con una disciplina di dettaglio a completamento di quanto previsto in via generale. Dalla data di entrata in vigore della Direttiva sono stati e saranno via via emanati i Regolamenti attuativi che definiscono specifiche norme per ogni categoria di prodotto; tra questi, il Regolamento CE 640/2009 recante 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 imponendo il rispetto di livelli minimi di rendimento energetico e l’applicazione di nuove norme di classificazione.
Il Regolamento CE 640/2009 si applica a motori elettrici così come definiti all’Articolo 2, comma 1 ovvero a motori trifase 2, 4 e 6 poli a singola velocità normalizzati, con potenze da 0,75 kW a 375 kW compresi, tensione fino a 1000 V e con la capacità di operare in servizio continuo.
Specifiche per la progettazione ecocompatibile
Le norme sulla progettazione ecocompatibile dei motori elettrici e dei variatori di velocità sono obbligatorie per tutti i fabbricanti e i fornitori che desiderano vendere i loro prodotti nell’UE.
Il regolamento (UE) 2019/1781 relativo ai motori elettrici e ai variatori di velocità entra in vigore il 1º luglio 2021 e sostituisce il regolamento sulla progettazione ecocompatibile dei motori elettrici (CE) n. 640/2009.
Il nuovo regolamento ha un campo di applicazione più ampio e riguarda motori a induzione a velocità singola, 50Hz, 60Hz o 50/60Hz, con le seguenti caratteristiche:
- da 2 a 8 poli
- monofase/trifase
- potenza nominale compresa tra 0,12 kW e 1000 kW
- tensione nominale da 50 V a 1000 V
- pevisti per il funzionamento in continuo e il funzionamento ad avviamento diretto.
L’efficienza energetica di un motore elettrico è calcolata come il rapporto tra la potenza meccanica di uscita e la potenza elettrica di entrata. Il livello di efficienza energetica è espresso in classi di efficienza energetica internazionali (IE), dove IE1 è la classe inferiore e IE5 la più alta. Ai sensi del regolamento vigente, i motori devono raggiungere il livello di efficienza IE2, IE3 o IE4 a seconda della loro potenza nominale e di altre caratteristiche. Ad esempio, i motori trifase con una potenza nominale compresa tra 0,75 kW e 1000 kW devono raggiungere il livello IE3 entro luglio 2021. I motori di potenza compresa tra 75 kW e 200 kW devono soddisfare il livello IE4 a partire dal luglio 2023. L’UE è il primo luogo al mondo in cui si rende obbligatorio il livello IE4 per alcune categorie di motori.
Alcuni motori progettati per condizioni specifiche sono esclusi da queste norme, ad esempio quelli immersi in un liquido come nei sistemi fognari.
Il regolamento disciplina inoltre l’efficienza dei variatori di velocità. I variatori di velocità hanno 2 livelli di efficienza (IE1 e IE2) e il regolamento impone a tutti i variatori che rientrano nell’ambito di applicazone di raggiungere il livello IE2.
Sia i motori che i variatori sono soggetti a requisiti di informazione, come l’efficienza in diversi punti di carico, in termini di velocità e coppia. Ciò aiuterà gli ingegneri a ottimizzare l’efficienza di interi sistemi.
Il regolamento (UE) 2019/1781 è stato modificato nel 2021 dal regolamento (UE) 2021/341 della Commissione, che mira a chiarire e migliorare alcuni aspetti di alcuni regolamenti sulla progettazione ecocompatibile adottati nel 2019.
Risparmio energetico
Un motore più efficiente può generare risparmi che vanno da qualche euro a diverse decine di migliaia di euro nel corso del suo ciclo di vita, a seconda del suo modello di potenza e di utilizzo.
I motori più efficienti previsti dal precedente regolamento dovrebbero portare a un risparmio energetico annuo di 57 TWh nell’UE entro il 2020. Tenendo conto dell’effetto globale della revisione del regolamento, i risparmi annui aumenteranno a 110 TWh entro il 2030, il che equivale al consumo di energia elettrica dei Paesi Bassi. Ciò significa che saranno evitati 40 milioni di tonnellate di emissioni di CO2 all’anno e che la bolletta energetica annuale delle famiglie e dell’industria dell’UE sarà ridotta di circa 20 miliardi di euro entro il 2030.
Inoltre, un maggiore utilizzo di variatori di velocità nelle applicazioni pertinenti, come una pompa che fornisce un flusso d’acqua che cambia nel tempo, può generare notevoli risparmi a livello di applicazione. Ciò è incoraggiato dal regolamento imponendo ai fabbricanti di motori e unità di trasmissione di fornire dati pertinenti sull’efficienza energetica a diversi punti di velocità/coppia.
Collaborazione internazionale
A livello mondiale, i motori elettrici rappresentano circa il 50% del consumo globale di energia elettrica. Promuovere la diffusione sul mercato di motori e variatori efficienti è un importante contributo alla lotta contro i cambiamenti climatici. L’UE sostiene l’iniziativa per la diffusione di elettrodomerstici e apparecchiature superefficienti (SEAD), che riunisce paesi di tutto il mondo per cooperare nella promozione di apparecchiature efficienti. Attualmente la SEAD si concentra in particolare sui motori elettrici, la refrigerazione, il raffreddamento e l’illuminazione e ha fissato l’obiettivo di raddoppiare l’efficienza di questi prodotti venduti a livello mondiale entro il 2030, un’ambizione recentemente accolta dai ministri del G7. I nuovi requisiti normativi dell’UE che entreranno in vigore il 1º luglio contribuiscono a questo obiettivo. L’UE è inoltre membro dell’Agenzia internazionale per l’energia 4E Electric Motors Systems Annex, che mira a sensibilizzare il mondo in merito al potenziale di efficienza dei sistemi a motore e fornisce orientamenti e strumenti per sfruttare le prestazioni energetiche dei sistemi a motore nuovi ed esistenti in tutto il mondo.
Documenti
Frequently asked questions on the ecodesign measures for manufacturers and importers (April 2022)
News from: https://ec.europa.eu/info/energy-climate-change-environment/