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ll rendimento esprime quanto un motore elettrico trasformi in modo efficiente l’energia elettrica in energia meccanica. Quanto più alto è il rendimento di un motore, in specifiche condizioni di funzionamento, quanto minore e il corrispettivo consumo di energia elettrica. Pertanto, in generale, utilizzare un motore a più alto rendimento consente di risparmiare energia.
Molto spesso al posto di rendimento viene utilizzato il termine ‘efficienza’ (in inglese efficiency).
La norma internazionale IEC 60034-30-1 ha definito delle classi di rendimento attraverso il codice “IE” seguito da un numero con efficienza crescente.
IE1 (rendimento standard)
IE2 (alto rendimento)
IE3 (rendimento premium)
IE4 (rendimento super premium)
Considerando che un motore elettrico è destinato a funzionare per molti anni, il costo di esercizio di un motore dovuto al costo dell’energia consumata per funzionare è di gran lunga superiore rispetto al costo iniziale per l’acquisto del motore stesso. Soprattutto per motori destinati a funzionare in modo continuativo o quanto meno per alcune ore al giorno e non con un servizio fortemente intermittente, il costo iniziale maggiore di un motore a più alta efficienza è ripagato molto rapidamente dal risparmio conseguito dalla minore energia consumata.
Il risparmio diventa invece meno significativo quando il motore esegue cicli ripetuti che prevedono il funzionamento solo per pochi secondi seguiti da un periodo di arresto.
Per un rapido calcolo sul risparmio economico annuale che si può ottenere utilizzando un motore con efficienza (rendimento) effa rispetto ad un motore con efficienza (rendimento) effb di pari potenza si può fare uso della seguente formula:
Risparmio economico annuale = hyear x kw x %FL x Costkwh x (1/ effa – 1/ effb)
Hyear = numero di ore annuali di funzionamento del motore (ore)
kW = potenza nominale del motore (kW)
% FL = frazione della potenza nominale alla quale il motore effettivamente lavora
Costkwh = costo del kWh di elettricità
effa = efficienza del motore ‘a’ (%) nella condizione di carico effettiva / 100
effb = efficienza del motore ‘b’ (%) nella condizione di carico effettiva / 100
Il rendimento di un motore è sempre indicato sulla targa del motore oppure sulla documentazione tecnica.
Il regolamento europeo (regolamento UE 2019/1781) ha stabilito dei limiti di efficienza (rendimento) per motori elettrici a induzione previsti per funzionare a una tensione sinusoidale di 50 Hz, 60 Hz o 50/60 Hz, tensione nominale superiore a 50V e fino a 1000 V inclusi.
Questo regolamento si applica anche ai motori autofrenanti e prevede che:
– i motori trifase autofrenanti con potenza nominale 0,12 kW ≤ Pn < 0,75 kW con 2, 4, 6, 8 poli, devono avere classe di efficienza minima IE2
– i motori trifase autofrenanti con potenza nominale 0,75 kW ≤ Pn ≤ 1000 kW con 2, 4, 6, 8 poli, devono avere classe di efficienza minima IE3
– i motori monofase autofrenanti con potenza nominale Pn ≥ 0,12 kW con 2, 4, 6, 8 poli, devono avere classe di efficienza minima IE2
Da notare che i motori trifase standard, ma non i motori autofrenanti, con potenza 75 kW ≤ Pn ≤ 200 kW con 2, 4, 6, 8 poli, devono avere classe di efficienza minima IE4.
Il regolamento prevede l’esclusione di alcune tipologie di motori tra cui i motori a due velocità e i motori senza ventilazione (TENV). Il regolamento non si applica inoltre ai motori che non possono funzionare in servizio continuo (S1, S3 ≥ 80%, S6 ≥ 80%).
In vari paesi del mondo sono in vigore regolamenti sull’efficienza minima dei motori elettrici diversi da quello europeo con specifici campi di applicazione ed esclusione, classi di efficienza minima richieste e scadenze. I regolamenti sul rendimento minimo dei motori possono inoltre essere oggetto di modifiche nel tempo. Si consiglia pertanto di contattarci per avere informazioni aggiornate per il paese specifico.
