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"Il Sole 24 Ore"
n. 130 del 13/05/2007
Il Risparmio Energetico ottenuto attraverso motori ad alto rendimento permette di aumentare la
conoscenza tecnologica e ricevere incentivi per la ricerca e sviluppo (P2015 regionale ed altri) con
il grosso vantaggio di spostare lo scontro con i produttori asiatici (cinesi) in un settore dove loro
restano meno competitivi visto che nel confronto dei costi produttivi non si hanno speranze di
competere con loro,inoltre, tale aumento nella conoscenza tecnologica, ci spinge verso lo sviluppo
e l'ottimizzazione non solo dei rendimenti dei motori elettrici, ma anche delle idrauliche ad
essi associate, per centrare le taglie dei motori in funzione delle loro idrauliche e del loro uso max
con il giusto limite al +125% del carico massimo di esercizio ed a lavorare su fusioni-geometrie e
materiali per migliorarne la tecnologia e la struttura diminuendo gli sprechi ed aumentando la
competitività del nostro prodotto.
I motori ad alto rendimento(HEEM-EEM corrispondenti a quelli EFF1-EFF2 del CEMEP) che
trovate da noi disponibili, sono la nostra proposta ai clienti e risposta ai concorrenti per dimostrare
che siamo Azienda vitale, innovativa, capace e con elevata conoscenza tecnologica per affrontare e
realizzare, in qualsiasi altro settore, richieste particolari specifiche anche diverse per ogni singola applicazione.
In Europa i motori elettrici consumano oggi il 70% dell'energia elettrica utilizzata nei “sistemi
motore”, pari al 53% del totale, pertanto è conveniente investire nel suo risparmio sia per i
CLIENTI finali che per gli ENTI distributori di energia elettrica, che per decreto ( decreti
ministeriali del 24 aprile 2001 per la promozione dell’efficienza energetica negli usi finali e del 20
luglio del 2004 gazzetta ufficiale n.205 del 01/09/2004: www.autorità.energia.it/ee/indexhtmCommissione
sono obbligati ad abbassare il limite di energia elettrica annualmente prodotto fino al 2010 e che, sono disposti oggi a premiare con “QUOTE KYOTO” (150€ per ogni tep risparmiato, dove 1kWh=0.00022tonnellate equivalenti petrolio per decreto) i clienti finali che si
impegneranno in tale direzione, per poi multare, dopo il 2010, gli altri che non lo hanno fatto, come
lo saranno essi stessi se non riusciranno a rispettare i parametri imposti dal CE in accordo con il concordato di KYOTO.
A tal proposito, la Commissione Europea ha deciso di investire importanti risorse umane ed
economiche (finanziamenti) per mettere a punto un programma MOTOR CHALLENGE, che
riguarda l'uso efficiente dell'energia nelle motorizzazioni elettriche a cui noi partecipiamo come
"SOSTENITORI" iscritti all’ENEA, che svolge tra i suoi compiti anche la funzione di Agenzia per
l'Energia a supporto delle Pubbliche Amministrazioni e che ha partecipato al programma MOTOR
CHALLENGE in rappresentanza dell'Italia eleggendo come riferimenti " National Contact Point" per l'Italia:
A) paolo.bertoldi@cec.eu.it tel. +39 0332789299 Fax +390332789992
B)vignati@casaccia.enea.it tel.+390630486469.
Il nostro impegno come “SOSTENITORI” presso l’ENEA, consiste nell’agire sulla sensibilità di
clienti e gestori d’impianto, informandoli nel modo più semplice e tecnicamente più chiaro e nel
modo più libero possibile che più dei contributi statali, più o meno applicabili a seconda del tipo di
servizio che se ne fa dei motori, conta il risparmio, esponenzialmente crescente nel tempo sulla
bolletta elettrica, molto più remunerativo per i clienti tenendo presente che sulla vita di un motore è:
2,5% costo motore; 1,5% manutenzione; 1% riparazione; 95% costo bolletta.
Il vero impegno con l’ENEA è di far risparmiare energia elettrica, risparmiandola noi stessi per
primi ( vd. Impianto pannelli solari), dimostrandolo con relazioni annuali presentate sullo stato di
avanzamento dello sviluppo di progetti innovativi, svolti in collaborazione con diverse Università
Italiane ( Roma, Ancona, ecc.), come sullo sviluppo ed ottimizzazione dei rendimenti: idraulici
(vd.nuova 218); motori (vd. HEEM); OMX; nuove 272, 273, IEC160/180 e IEC132/160. Il tutto con l’obiettivo di ottimizzare la progettazione, portando un risparmio in energia ed un guadagno,
nel fare ciò, anche sulla bolletta dei nostri clienti.
Così facendo aumentiamo la gamma di scelta per il cliente, che può decidere liberamente
valutando pro/contro ed aumentiamo l’Immagine Aziendale professionalmente e
tecnologicamente, facendoci trovare pronti ad una eventuale estensione dei finanziamenti, a tutti gli
usi indiscriminati di tali motori, come già accaduto per gli elettrodomestici in passato.
Il nostro obiettivo è di arrivare, per fine 2009, ad avere un settore del catalogo dedicato con
solo macchine assemblate con motori HEEM/EEM (con rendimento corrispondente, uguale o
superiore, a quelli di EFF1-EFF2 del CEMEP), in modo da rendere semplice il compito del
nostro commerciale nel vendere in modo trasparente, facilitando la scelta del cliente con
raffronti evidenti diretti con motori in EFF1-EFF2 del CEMEP in modo che gli sia subito
comprensibile l’enorme convenienza che tali nostri motori, HEEM-EEM, offrono rispetto
agli standard, anche senza considerare le quote dei certificati bianchi degli enti distributori di
energia che fino al 2010 saranno elargiti ai clienti finali e per non rimanere tagliati fuori, noi stessi,
da un mercato che, per quanto lento sia oggi, evolverà molto rapidamente in questa direzione in
prossimità del 2010.
Per determinare il rendimento dei nostri motori HEEM-EEM, adottiamo lo stesso metodo
adottato in Europa dal CEMEP per l’EFF1, e cioè: il metodo di misura della somma delle perdite
che considera la stessa temperatura a 4/4 e 3/4 del carico, ma per gli altri punti più frazionati è più
approssimata,anche se accettata, ecco perché, in aggiunta, usiamo anche il frenomotore diretto, per avere indicazioni assolutamente precise anche lì dove il motore è più parzializzato rispetto al carico max ed è ok per mercati Americani e Canadesi, che accettano solo la prova diretta.
Dal confronto dei due metodi, emerge in media un 2% in più nel metodo di misura della somma
delle perdite a causa delle perdite addizionali, che nella realtà risultano sempre maggiori dello 0.5% considerato in tale metodo .
Di deguito vediamo una tabella con rendimenti HEEM di tutti i nostri motori che sono anche
corrispondenti alla EFF1-2 del CEMEP e dall’Elenco dei nostri motori e loro categoria sotto
riportato, potete valutare come la situazione sia ancora in continua evoluzione:
M206 EEM ok st.; M272 h100/80 EEM ok st.; M271 EEM ok st.; M208 EEM; M209 h105 EEM;
M210 HEEM; M211 HEEM h180; M213 HEEM ok st.; M216 HEEM ok sp.; M218 HEEM ok sp.;
M406 EEM ok st.; M472 h100/80 EEM ok st.; M471 EEM ok st.; M408 EEM; M409 EEM; M410
EEM ok st.; M411 HEEM ok sp; M413 HEEM ok sp; M416 HEEM ok sp.; M418 h250/320
HEEM ok sp.; M420 HEEM ok sp; M425 HEEM ok sp.
Tenendo presente un risparmio annuo europeo stimato di 22 miliardi di euro da parte della CE,
facendo acquistare motori ad elevata efficienza, che ne aumentano anche QUALITA’ ed
AFFIDABILITA', in sostituzione degli standard, l’Europa (European Climate Change Programme
della Commissione Europea) ha anche finanziato il programma “SAVE-PROMOT” per consentire
al cliente di calcolare gratis il suo risparmio specifico, ed è da questo che, considerando un
costo industriale dell'elettricità di 0,09euro/kWh, andiamo a vedere un esempio di calcolo di
risparmio con tali motori HEEM.
In termini di Costo morto addizionale della macchina con motore alto rendimento (HEEM), era di
+10/15% fino a giugno del 2008, ora, dopo i rincari delle materie prime siamo al +25/35%
rispetto al costo della macchina con motore standard, ma i vantaggi restano su tutta la linea,
per tutti, come si può vedere nella documentazione allegata L’aumento di rendimento del motore HEEM rispetto allo standard può essere del +7/10%
mentre l’aumento di rendimento idraulico, in Azienda affermata da molto tempo sul mercato con
rend.idr. già ottimizzati,non riesce a superare il +3/5%. Ottimizzare la girante significa dover
ottimizzare anche il diffusore in ogni singolo taglio, per giranti così frazionate, questo diventa
antieconomico o molto costoso per l’Azienda, che fa ricadere tali costi sul portafoglio dei
clienti, non lasciando loro quei vantaggi elettrici che un HEEM dà al cliente finale con minori
costi di manutenzione, perché i cuscinetti soffrono meno per le temperature di esercizio più
basse. Nelle macchine con motori standard ed idrauliche ottimizzate, uno scorrimento molto
variabile con il carico dà rendimenti più bassi anche idraulicamente, infatti, i dati di progetto
per ottimizzare una girante si basano su una fissata velocità di rotazione per quel diametro, se il
motore scorre ad una velocità molto diversa da quella di progetto, fluttuando molto in velocità, lo
stesso rendimento idraulico si abbassa nella realtà più del previsto a causa di trafilamenti turbolenti inattesi.
Essendo:
ηt = ηidr * ηmotor
e considerando:
ηidr oscillante tra 0.7 e 0.9
ηmotor oscillante tra 0.86 e 0.96
è ovvio che una piccola perdita nel ηidr è molto più significativa rispetto alla corrispondente nel ηmotor per il ηt.
Inoltre bisogna considerare che al variare delle portate, operando la riduzione del diametro, si
perde il vantaggio di aver ottimizzato la girante, occorrerebbero troppe giranti con profili
palari differenti ai vari diametri e sarebbe troppo costoso industrialmente, inoltre, essendo la
velocità di rotazione, in un HEEM, più costante, l’ottimizzazione delle giranti diventa più
facile da centrare raggiungendo rendimenti Idraulici per le stesse più alto del previsto ed otteniamo:
ηt = ηidr * ηmotor =0.92*0.96 = 0.88 con un HEEM + idraulica ottimizzata
ηt = ηidr * ηmotor =0.90*0.90 = 0.81 con un standard + idraulica ottimizzata
1. Il nostro motore è tipo HEEM corrispondente all’EFF1 del CEMEP alle varie potenze di
riferimento, anche da parzializzato, su tutta la curva di utilizzo fino al Pn max dichiarato,
quindi non è influenzato da variazioni di livello del pelo libero (vd. allegati rendimenti).
2. Vantaggi dell’incremento di uso degli HEEM dai clienti finali, è che abbassa i costi dei
materiali di maggior qualità, in quanto la domanda dei produttori si sposta verso leghe,rame,
ecc. con maggior qualità elettrica, che diventano standard a livello produttivo e quindi
costose come le precedenti standard ad inferiore qualità (M530-50A; M600-50A;
M700_50A; M800-50A; M800-65A: EN 10106-95)
3. Motori completamente chiusi VENTILATI (ventilazione forzata ottenuta internamente con
alette rotoriche) inoltre i nostri motori sono definiti "SOMMERGIBILI", e ciò indica che,
nell’installazione a secco hanno anche scambio termico con aria esterna, che funge da fluido
primario di raffreddamento, pertanto possono, in questo caso rientrare nell’elenco CEMEP;
il termine “normalmente” = generalmente ( non “esclusivamente”) IP54 o IP55 inoltre
ENEA, che svolge tra i suoi compiti anche la funzione di Agenzia per l'Energia a supporto
delle Pubbliche Amministrazioni e che ha partecipato al programma MOTOR
CHALLENGE in rappresentanza dell'Italia, ai sostenitori non fa limitazioni per tipo di
protezione e applicazione.
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Motori ad ALTA EFFICENZA (HEEM>EFF1 del CEMEP EEM>EEF2 del CEMP)
alla FAGGIOLATI PUMPS S.p.A.
Come ben evidenziato anche su “Il Sole-24 Ore” n.130 del 13/05/2007
un motore elettrico nella sua vita costa il2-3% per l’investimento iniziale,1,5% costo di
manutenzione e per il 95%per la relativa bolletta elettrica, pertanto è facile fare un AFFARE acquistando una nostra macchina con un motore ad ALTA EFFICIENZA ( High Efficiency Electric Motor corrispondente al valore % di rendimento dell’EFF1 del CEMEP) il minor costo dell’elettricità consumata può ripagare molte volte il costo addizionale d’acquisto, così da far risparmiare molti soldi ai nostri clienti ed insieme contribuire a ridurre l’impatto ambientale, oltre che accrescere la nostra conoscenza tecnologica per poter meglio contrastare il concorrente cinese con la qualità sempre più elevata dei nostri prodotti.
Il sistema europeo per definire le classi per i motori in corrente alternata in bassa tensione è entrato in vigore nel 1999. Questo schema, stabilito tramite una collaborazione tra il CEMEP e la Commissione Europea, è un importante elemento della strategia europea per migliorare l’efficienza energetica e di conseguenza ridurre le emissioni di CO2 in accordo con il concordato di Kyoto.
Gli azionamenti elettrici sono responsabili per 74% del consumo di elettricità. Di conseguenza un aumento dell’efficienza dei motori delle nostre macchine ( che fanno parte degli azionamenti elettrici ) si traduce in un notevole risparmio energetico anche per l’Europa oltre che per i nostri clienti.
La FAGGIOLATI PUMPS S.p.A., sensibile alla necessità di:
• Una riduzione del consumo d’energia in Europa
• Una riduzione dei costi energetici per i nostri clienti nel breve e lungo periodo
• Una riduzione delle emissioni di CO2 in Europa
ha provveduto a partire dal 2006 a riottimizzare tutti gli avvolgimenti, i lamierini ed i materiali
dei motori con l’utilizzo di più materie prime e di migliore qualità, in modo da innalzare tutti i
rendimenti dei propri motori elettrici prodotti in modo da avere in categoria :
• EEM (corrispondente alla EFF2 del CEMEP) tutti i motori dalla taglia IEC63 fino alla
IEC100 in allineamento con gli standard Europei
• HEEM (corrispondente alla EFF1 del CEMEP) tutti i motori dalla taglia IEC112 fino
alla IEC250 con l’obiettivo, per fine 2009, di avere un catalogo specifico dedicato per
macchine tutte con motori ad alta efficienza trifase a corrente alternata, da 5,5 a
90kW, a 2 e 4 poli, a 400V, 50Hz, in classe di esercizio S1, in costruzione
Standard (intesa secondo la Norma EN 60034-12 e EN 50347).
• In media un motore HEEM=> EFF1 riduce le perdite di energia fino al 40% e l’utilizzo
in essi di più materie prime e di migliore qualità allunga la vita dei nostri motori.
• In media un motore in classe EEM=>EFF2 riduce le perdite di energia fino al 20% e
l’utilizzo in essi di materiali di migliore qualità ne allunga la vita rispetto ai motori in
SEM=>EFF3.
MOTORI AD ALTA EFFICIENZA (HEEM=>EFF1 or EEM=>EFF2 e SEM=>EFF3)
Con un costo supplementare del 20-30% i motori ad alta efficienza hanno un rendimento
migliore del 3-7% rispetto ai motori standard e permettono un significativo risparmio di energia.
Gli avvolgimenti e i cuscinetti di tali motori avranno una vita maggiore a causa delle temperature statoriche e rotoriche di lavoro che questi motori ottimizzati hanno più basse.
inoltre:
- aumenta affidabilità; - sono ridotti tempi e costi manutenzione -aumenta tolleranza stress
termici (con lamiera M530) -aumenta capacità di sopportare condizioni di sovraccarico; -
aumenta la resistenza a sopportare condizioni operative anomale come aumenti o decrementi di tensione, sbilanciamenti della tensione, distorsione di armoniche della corrente, quindi
resistono meglio ad un utilizzo sotto controllo inverter; -incrementa il fattore di potenza quindi
riducono la potenza reattiva consentendo all'utente finale di risparmiare sui rifasatori; -si
riduce rumore perché le correnti indotte sono più bilanciate e con resistenza rotorica ridotta a causa di una cava rotorica più grande. Con tali motori si ha un più corretto dimensionamento, infatti, in media, i motori funzionano a circa il 60% del loro carico max. L'efficienza di un motore standard ha il suo valore più elevato intorno al 75% del massimo carico e l'andamento della curva è piano fino al 50% del carico massimo ma sotto crolla, mentre questi HEEM sono al limite max del rendimento di riferimento per potenza in tutto il campo fino al 25-30% del carico max. Un corretto dimensionamento: -migliora il rendimento energetico a portate minori, funzionando alla max efficienza di riferimento in ogni punto della curva di utilizzo; - avendo un cosφ più elevato permette di ridurre perdite sulla linea dovute ad un basso fattore di potenza. Si deve considerare, che riparando un motore di 5kW più volte nella sua vita di utilizzo, si perde in ogni riavvolgimento da 0,5 a 4% del suo rendimento iniziale. Gli elementi da valutare per scegliere tra la riparazione e la sostituzione del motore devono essere il costo dell'elettricità per kWh, la potenza del motore, il fattore di carico medio ed il numero di ore annue di funzionamento, invece nella maggior parte dei casi ci si ferma al solo costo morto iniziale del motore, nella maggior parte dei casi sbagliando la scelta. Tipicamente, la sostituzione di un motore fuori uso con uno ad elevata efficienza risulta conveniente per quei motori con un alto numero di ore annue di funzionamento.
Ad esempio per 4000 ore annue con un costo energia di 0,06euro/kWh, per motori con potenza che và da 20 a 90kW, la sostituzione con un motore ad alta efficienza ha un tempo di ritorno di meno di 2 anni senza considerare i contributi fiscali dei decreti.
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