Dal 1° luglio 2021 scatta l’adozione dei nuovi requisiti più restrittivi e di portata più ampia fissati dal Regolamento Ecodesign 2019/1781 dell’UE, insieme ai successivi emendamenti del Regolamento 2021/341. Senza una conoscenza dettagliata di tutte le implicazioni, le aziende costruttrici (OEM) che utilizzano motori in bassa tensione e azionamenti nei loro prodotti rischiano di trascurare, fraintendere o mal interpretare dettagli fondamentali. Questa situazione potrebbe sfociare nella produzione di apparecchiature e impianti invendibili.
Ho quindi riportato in questo articolo alcuni consigli utili a chiarire la questione. Vorrei inoltre sottolineare come il passaggio a motori più efficienti, possibilmente abbinati ad azionamenti a velocità variabile (drive o VSD), contribuisca a migliorare le prestazioni dei macchinari e a ridurre i costi di esercizio. Al tempo stesso, naturalmente, si ottiene un beneficio per l’ambiente… e questo è lo scopo primario della normativa.
Le modifiche normative relative ai motori elettrici a induzione in bassa tensione sotto 1.000 V c.a. verranno implementate in due fasi. La Fase 1, con inizio in data 1° luglio 2021, aumenta i livelli di efficienza minimi obbligatori, amplia la gamma di motori interessati e, per la prima volta, riguarda anche gli azionamenti. La Fase 2, con inizio in data 1° luglio 2023, amplia ulteriormente il raggio d’azione e introduce standard di efficienza ancor più elevati per alcune categorie di motori. Al di fuori dell’UE, dopo la Brexit il Regno Unito adotterà lo stesso regolamento (con un nome diverso) e alcuni altri Paesi seguiranno probabilmente gli stessi principi. Il regolamento riguarda specificamente i motori trifase a velocità singola, con frequenze di 50, 60 o 50/60 Hz, utilizzati in modalità DOL (direct online) in esercizio continuo.
Fase 1 – 1° luglio 2021
Nella Fase 1, il livello di efficienza minimo IE3 (International Efficiency Classe 3) diventa obbligatorio per:
- Motori con potenze nominali da 0,75 a 1.000 kilowatt (kW)
- Motori con protezione antiscoppio di tipo Ex ec, Ex db o Ext, finora esenti
- Motori con raffreddamento IC418 (completamente chiusi senza ventilazione, TEAO)
- Motori autofrenanti con freno esterno, finora esenti
Per i motori trifase con potenze nominali inferiori, da 0,12 a 0,75 kW, precedentemente non interessati dal regolamento, il livello di efficienza minimo obbligatorio diventa IE2.
È importante osservare come il regolamento non possa più essere rispettato scegliendo un motore IE2 con azionamento.
Diverse tipologie di motori restano esenti. Fra questi ci sono i motori che devono essere utilizzati, o sono stati specificamente progettati per l’utilizzo, con azionamenti a velocità variabile, o comunque dotati di drive integrato. Sono esenti anche i motori per la trazione di veicoli elettrici, i motori antiscoppio per miniere, i motori per sicurezza nucleare, i motori monofase, a velocità multiple e sommergibili, per citarne solo alcuni.
Ora anche gli azionamenti in c.a. devono essere conformi a IE2. Il regolamento riguarda gli azionamenti trifase standard (singola uscita c.a. con raddrizzatore di ingresso a diodi), con potenze nominali da 0,12 a 1.000 kW. Sono esclusi i seguenti tipi di azionamenti: rigenerativi, a basso contenuto di armoniche, uscita c.a. multipla, monofase, in media tensione, c.c., integrati e per trazione. Gli armadi degli azionamenti la cui conformità è già stata valutata non devono essere riesaminati.
Fase 2 – 1° luglio 2023
Nella Fase 2 non ci saranno ulteriori cambiamenti per gli azionamenti, ma lo standard IE2 verrà applicato ad altre due classi di motori. Si tratta dei motori monofase e dei motori antiscoppio Ex eb, in entrambi i casi con potenze da 0,12 a 1.000 kW. Inoltre, viene introdotto un nuovo livello di efficienza “super-premium”, IE4, per i motori trifase a velocità singola a 2, 4 o 6 poli, con potenza da 75 a 200 kW. I motori autofrenanti ed Ex sono esenti dalla conformità IE4.
Alcuni chiarimenti
È opportuno notare come il regolamento si applichi a motori e azionamenti separatamente, mentre non vengono specificati i livelli di efficienza per i sistemi di potenza. I tecnici che in precedenza hanno aumentato l’efficienza abbinando un motore IE2 a un drive, ora dovranno necessariamente specificare motori IE3. Le tabelle di efficienza per le tensioni mancanti di 60 Hz sono state introdotte nel Regolamento di emenda-mento 2021/341.
Se un motore è marchiato per tipologie di esercizio diverse da quello continuo, ma è comunque idoneo a essere utilizzato alla potenza nominale in esercizio continuo, dovrà rispettare il regolamento.
Dal 1° luglio 2022, si dovranno determinare le perdite di potenza di uscita di un motore in diversi punti, valutando la velocità rispetto alla coppia, come prescritto dal regolamento. Se il motore risulta inadeguato per il funzionamento in uno di questi punti, bisognerà riportare la dicitura “non applicabile”. Procedure analoghe varranno per gli azionamenti, per i quali le perdite di potenza non devono eccedere il valore massimo consentito dal livello di efficienza IE2. Se un motore non è idoneo all’utilizzo con un drive, questa limitazione dovrà essere riportata nelle informazioni sul prodotto.È sempre responsabilità del costruttore della macchina garantire che tutti i requisiti di informazione vengano rispettati nella documentazione allegata ai macchinari forniti.
Conforme, non conforme o esente?
Motori e azionamenti immessi sul mercato prima dell’entrata in vigore dei regolamenti nelle date 1° luglio 2021 e 2023 saranno esenti dalle nuove regole. A tal proposito, solo costruttori e importatori possono “mettere sul mercato un prodotto”. Se un costruttore o un importatore vende un prodotto per la prima volta a un distributore o un utilizzatore finale prima delle scadenze di luglio 2021 e 2023, tale prodotto verrà considerato come “messo in commercio”. Potrà quindi essere venduto a un altro distributore, o da un distributore a un utilizzatore finale, anche se non conforme alle nuove norme. Non esiste un “periodo di grazia” per le apparecchiature acquistate al di fuori dell’Area Economica Europea (EEA) e messe in commercio dopo il 1° luglio 2021. Quindi, tenendo conto dei tempi di trasporto e sdoganamento, i costruttori statunitensi e cinesi che intendono mettere sul mercato prodotti dopo il 1° luglio 2021 dovranno scegliere componenti conformi molto prima di quella data.
Il regolamento fa un’eccezione per la fornitura di motori ai sensi dell’attuale Regolamento 640/2009, in sostituzione di motori identici integrati in prodotti esistenti. Più specificamente, questa operazione è con-sentita se il prodotto che richiede la sostituzione del motore è stato messo sul mercato prima del 1° luglio 2021 e, in relazione al Regolamento 2019/1781, prima del 1° luglio 2023, e i ricambi vengono messi in commercio prima del 1° luglio 2029. Il motore o il suo imballo, oltre alla relativa documentazione, devono chiara-mente indicare che il motore deve essere utilizzato esclusivamente come ricambio per il prodotto specificato.
È importante osservare che, per ottenere il marchio CE e per essere immessi sul mercato europeo, i motori devono essere conformi ad altre due direttive UE e ai requisiti di efficienza energetica. Se non rispettano tutte e tre le direttive, non potranno ottenere il marchio CE.
Un motore non può essere marchiato CE se è al di sotto degli standard IE ora validi per la sua tipologia di motore. I motori presenti nelle scorte di magazzino dei costruttori, conformi ai precedenti requisiti IE ma non alle nuove normative, devono essere privati del marchio CE. I motori senza marchio CE possono essere esportati in alcuni Paesi al di fuori dell’UE, purché rispettino i requisiti locali.
I motori esenti dal nuovo regolamento possono essere marchiati CE se rispettano le altre direttive, ma non verrà indicata alcuna classe IE. Un esempio è rappresentato da un motore destinato all’utilizzo solo in combinazione con un drive, che non può essere utilizzato in modalità DOL. In tal caso, dovrà essere redatta una Dichiarazione di Conformità UE per chiarire quali direttive e norme armonizzate si applicano al motore.
Un passo avanti ai regolamenti
Gli acquirenti devono fare attenzione a interpretare il regolamento in modo forzato o cercare scappatoie, perché le autorità di sorveglianza del mercato potrebbero valutare tali azioni in modo negativo. Esistono validi argomenti a favore della scelta di motori con un’efficienza superiore ai livelli minimi obbligatori. I clienti potranno beneficiare di prestazioni migliori, risparmiare sulla bolletta elettrica e assicurarsi la conformità a lungo termine.
Sono inoltre possibili risparmi ancora maggiori abbinando un motore ad alta efficienza a un azionamento. Il drive controlla il funzionamento del motore nell’ottica della massima efficienza. In particolare, può regolare con precisione la velocità e la coppia del motore per soddisfare il fabbisogno variabile dell’applicazione. Così facendo, ad esempio, una pompa può erogare la giusta portata in ogni momento, invece di girare sempre a una velocità costante che potrebbe essere inutilmente elevata. Evitando velocità eccessive, i drive riducono l’usura, le sollecitazioni meccaniche e i danni ai macchinari, con conseguenti risparmi su manutenzione, riparazioni e costi di fermo impianto, oltre ad allungare la durata delle apparecchiature.
In aggiunta a tutti questi vantaggi, il risparmio energetico contribuisce a ridurre l’impronta di carbonio. Si calcola che l’industria rappresenti circa il 37% del consumo mondiale di energia e il 24% delle emissioni globali di CO2; inoltre, circa il 70% dei consumi elettrici è prodotto da sistemi con motori elettrici. Per qualsiasi organizzazione con solidi principi di responsabilità d’impresa, esistono grandi possibilità di aiutare l’ambiente, non solo rispettando i regolamenti più recenti, ma andando oltre.
