In Italia la potenza dei motori elettrici installati supera i 100 GW di cui circa 80% imputabile al settore industriale
Il motore elettrico è un dispositivo che data una potenza elettrica in ingresso restituisce una potenza di tipo meccanico in uscita. Il suo funzionamento si basa sul principio del campo magnetico rotante. Di conseguenza è possibile affermare che gli azionamenti elettrici rappresentano il legame tra processi meccanici ed energia elettrica. I macchinari azionati da motori elettrici consumano più della metà di tutta quella utilizzata nel settore dell’industria.
Ipotizzando che tutti i Paesi dell’Europa sostituissero i dispositivi obsoleti con modelli dotati di sistemi di azionamento più moderni si otterrebbe un risparmio energetico di ben 135 miliardi di chilowattora all’anno. Impiegando il controllo elettronico della velocità e motori ad alta efficienza energetica, nel territorio europeo le emissioni di CO2 si ridurrebbero di ben 69 milioni di tonnellate.
La normativa internazionale IEC600034-30:2008 differenzia e stabilisce le classi di rendimento:
- IE1: efficienza standard,
- IE2: efficienza elevata
- IE3: efficienza premium
per motori trifase.
Ciò garantisce una base comune per tutti uguale sulla classificazione e progettazione dei motori. È in base al Regolamento della Commissione Europea 640/2009 del 22 luglio 2009 che vengono specificati i requisiti in materia di progettazione ecocompatibile per motori elettrici e l’utilizzo del controllo elettronico della velocità.
Rispetto la norma succitata, il campo di applicazione del Regolamento è più limitato. Nel dettaglio: entrambi includono motori asincroni trifase con rotore a gabbia da 50 o 50/60 Hz e ad una sola velocità, con le seguenti proprietà:
- 4, 2 oppure 6 poli,
- tensione nominale massima 1000 V,
- per servizio continuo,
- potenza nominale inclusa tra 0.75 e 375 Kw,
ciò che li differenzia è il servizio integrativo S3 con rapporto di intermittenza nominale pari o superiore all’80%, che è previsto nella norma ma non nel Regolamento. Tali requisiti sono validi anche per dispositivi integrati in altri prodotti (come ad esempio il ventilatore o l’automobile).
Di seguito le scadenze temporali previste dal Regolamento:
- a partire dal 1 gennaio 2017: i motori tra 0.75 e 375 Kw di potenza devono obbligatoriamente avere il classe IE3 o IE2, purché siano accoppiati ad inverter,
- dal 1 gennaio 2015: i motori tra 7.5 e 375 Kw di potenza devono obbligatoriamente essere in classe IE3 o IE2, se accoppiati ad inverter,
- a partire dal 16 giugno 2011: i motori in commercio devono rientrare nella classe IE2
La smisurata diffusione di motori industriali (di cui oltre 19 milioni in Italia), fa si che ben tre quarti dell’energia consumata nel settore dia imputabile al funzionamento di questi macchinari. Il valore corrisponde a circa il 40% dell’intero consumo nazionale.
Detto ciò, il tema dell’efficienza energetica assume enorme importanza. Essa, infatti, costituisce un fattore preponderante per un motore, considerato anche che il costo dell’energia utilizzata rappresenta una fetta molto importante del total costo of ownership del prodotto.
Potenziale di diffusione
Il consumo annuale di energia elettrica nel nostro Paese, collegati all’impiego di motori elettrici nel settore industriale, è stimabile in 120 TWh circa, in percentuale quasi il 40% dell’intero fabbisogno elettrico italiano al 2012.
Ipotizzando che tutti i motori elettrici industriali installati appartenessero alla classe IE3, si avrebbe un risparmio annuale di 7 TWh, previa sostituzione di 15 milioni di dispositivi ed un giro d’affari complessivo di 67.5 miliardi di euro. L’utilizzo di tecnologie moderne, dunque, ridurrebbe di circa il 6% il consumo annuale di elettricità in Italia, per ciò che concerne l’uso di motori elettrici industriali.
In conclusione, considerando gli svariati campi di applicazione dei motori elettrici in rapporto all’attuale tasso si diffusione degli inverter, si potrebbe ottenere un risparmio annuo di circa 10.20 TWh.
Articolo scrito con la collaborazione di Seipee Motori Elettrici
