È obbligatorio l'azionamento da 0,75 fino a 375kW solo IE3 dal 2023 IE4

I fatti più importanti sull'IE3

• Nel 2011, l'uso di motori IE2 era prescritto dalla legge.
• A partire dal 1° gennaio 2015, la classe di efficienza energetica IE3 sarà obbligatoria per i motori da 7,5 kW a 375 kW
• A partire dal 1° gennaio 2017, la classe di efficienza energetica IE3 si applicherà ai motori da 0,75 kW a 375 kW.

Campo di applicazione

Per i motori elettrici a induzione a gabbia di scoiattolo a singola velocità, trifase 50 o 50/60 Hz

• Tensione nominale fino a 1.000 V
• Potenza nominale: 0,75 - 375 kW
• Numero di poli: 2, 4 o 6
• Valutazione sulla base del funzionamento in servizio continuo

Eccezioni

• Motori completamente immersi in un liquido durante il funzionamento
• Motori completamente integrati in una macchina
• Motori a freno
• altri tipi di motore
• Motori appositamente progettati per il funzionamento nelle seguenti condizioni:In vigore fino al 26 luglio 2014
  >1.000 m sul livello del mare
  Temperatura ambiente > 40°C
  Temperatura ambiente < -15°C o rispettivamente < 0°C con raffreddamento ad aria
  Temperature del liquido di raffreddamento < 5°C o > 25°CValido dal 27 luglio 2014
  >4.000 m sul livello del mare
  Temperatura ambiente > 60°C
  Temperatura ambiente < -30°C o rispettivamente < 0°C con raffreddamento ad aria
  Temperature del liquido di raffreddamento < 0°C o > 32°C
   

Alternative: Motore IE2 in combinazione con convertitore di frequenza

I motori IE2 saranno ancora consentiti se utilizzati con un convertitore di frequenza, sebbene l'avviatore del motore rimanga sempre l'alternativa migliore a piena velocità.

Introduzione: dalla Direttiva EuP al Regolamento CE sui Motori
La Direttiva 2009/125/CE sui Prodotti connessi all’energia – ErP (e la precedente versione 2005/32/CE, Direttiva Eco-design per i Prodotti che utilizzano energia – EuP) stabilisce un quadro normativo per la definizione di requisiti generali di progettazione ecocompatibile, finalizzati ad aumentare l'efficienza energetica dei prodotti e il livello di protezione ambientale.

Nel contesto di questa Direttiva, sono stati emanati regolamenti specifici per la definizione dei requisiti di progettazione ed efficienza energetica applicabili ai prodotti inclusi nel suo ambito di applicazione. Tra questi, il Regolamento 640/2009/CE stabilisce i requisiti di progettazione ecocompatibile per i motori elettrici e i loro azionamenti, in termini di livelli di efficienza energetica.

Oggetto e ambito di applicazione
Il Regolamento CE 640/2009 si applica ai motori elettrici definiti nell’Articolo 2.1, ovvero:

• Motori asincroni trifase a gabbia di scoiattolo, a singola velocità, con 2, 4 o 6 poli
• Tensione nominale fino a 1000V
• Potenza nominale compresa tra 0,75 e 375 kW (basata su funzionamento continuo)

Tuttavia, sono esclusi dall’ambito di applicazione:

• Motori progettati per funzionare completamente immersi in un liquido
• Motori completamente integrati in un prodotto, di cui non sia possibile testare separatamente le prestazioni energetiche (es. pompe con motore integrato)
• Motori per applicazioni speciali, come ambienti potenzialmente esplosivi (ATEX)

Di conseguenza:

• I motori sommersi sono esclusi, anche se installati a secco
• I motori sommergibili per pozzi profondi sono esclusi
• I motori completamente integrati nell’unità pompa sono esclusi (es. pompe con motore a tenuta ermetica)
• I motori accoppiati a pompe monoblocco rientrano nel campo di applicazione del Regolamento 640/2009/CE, indipendentemente dal tipo di prolungamento dell'albero o dalla presenza di flange.
   

Nuovi livelli di efficienza

I livelli di efficienza precedenti sono stati stabiliti dal CEMEP attraverso un accordo volontario, basato su metodi di prova e limiti di accettazione definiti nella norma IEC 60034-2:1996. I livelli di efficienza CEMEP erano suddivisi come segue:

• EFF3 = Bassa efficienza
• EFF2 = Efficienza standard
• EFF1 = Alta efficienza

I livelli di efficienza internazionali sono stati successivamente definiti nella norma IEC 60034-30:2008, basata sui metodi di prova della IEC 60034-2-1:2007, e sono così classificati:

• IE1 = Efficienza standard (equivalente a EFF2)
• IE2 = Alta efficienza (equivalente a EFF1)
• IE3 = Efficienza premium

I livelli IE2 e IE3 sono riportati nell’Allegato I del Regolamento.
 

Requisiti di progettazione ecocompatibile e tempistiche di applicazione

I requisiti di progettazione ecocompatibile per i motori elettrici devono essere rispettati secondo il seguente calendario:

1. Dal 16 giugno 2011: tutti i motori devono avere un'efficienza non inferiore al livello IE2.
2. Dal 1° gennaio 2015: i motori con potenza nominale tra 7,5 e 375 kW devono avere un’efficienza non inferiore a IE3, oppure rispettare il livello IE2 se equipaggiati con un inverter.
3. Dal 1° gennaio 2017: tutti i motori con potenza nominale tra 0,75 e 375 kW devono avere un’efficienza non inferiore a IE3, oppure rispettare il livello IE2 se dotati di inverter.

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

Regulation (EU) 2019/1781 on ecodesign requirements for electric motors and variable speed drivers
Regulation (EU) 2021/341 amending Regulations (EU) 2019/424, 1781 and 2020 to 2024
Icona application/pdfRegolamento 640/2009/CE
Icona application/pdfRegolamento 4/2014 – Modifiche al Regolamento 640/2009
Icona application/pdfLinea Guida Commissione Europea – Regolamento 640/2009
Icona application/pdfLinea Guida Assopompe – Applicazione del Regolamento 640/2009/CE
Icona application/pdfLinea Guida Europump – Regolamento 640/2009/CE
Frequently asked questions on the ecodesign measures for manufacturers and importers (April 2022)