Sähkömoottoreiden hyötysuhdestandardi, Ecodesign vaatimukset

Sähkömoottorit muodostavat suuren osan käytetystä sähköstä. Jos tarkastellaan Ruotsia, sähkömoottoreiden osuus teollisuudessa käytetystä sähköstä on noin 65 prosenttia. Kaiken kaikkiaan maassa käytetystä sähköstä niiden osuus on 40 prosenttia. Tämän sähkön käytön vähentämiseksi on asetettu lakisääteisiä vaatimuksia koskien EU:ssa valmistettujen ja EU:hun tuotujen sähkömoottoreiden hyötysuhteita.

Kolmivaiheiset, yksinopeuksiset epätahtimoottorit kuuluvat nykyään vaatimusten piiriin. Oikosulkumoottorit ovat yleisin moottorityyppi ja niiden osuus kaikkien 0.75 – 375 kW:n tehoalueen sähkömoottoreiden sähkönkulutuksesta on 90 prosenttia.

Standardin mukaan energiatehokkuusluokilla on merkinnät IE1, IE2, IE3 ja IE4, joista IE4:llä on suurin hyötysuhde.

Standardin muutos

Ecodesign-komitea päätti standardin muuttamisesta vuonna 2019. Muutos julkaistiin 1. lokakuuta 2019. Seuraava pätee:

Sähkömoottoreille

1. heinäkuuta 2021 alkaen

2-, 4-, 6- ja 8-napaiset moottorit 0.75 – 1000 kW:n tehoilla (aikaisemmin 375 kW:n asti) vähintään hyötysuhdeluokkaan IE3.
0.12 – 0,75 kW:n tehoalueen moottoreiden on täytettävä hyötysuhdeluokan IE2 vaatimukset.
Aikaisempi mahdollisuus korvata IE3-moottorit taajuusmuuttajalla varustellulla IE2-moottorilla poistuu.

1. heinäkuuta 2023 alkaen

2-, 4-, 6- ja 8-napaisille moottoreille 0.12 – 1000 kW:n tehoilla, IE2-hyötysuhdeluokka koskee nyt myös räjähdysvaarallisten tilojen  Ex eb -sertifioituja moottoreita.
Yksivaihemoottorit, joiden teho on suurempi kuin 0.12 kW, oltava vähintään IE2-luokkaa.
Korkeampi hyötysuhdeluokka IE4 koskee 2-, 4-, 6-napaisia moottoreita 75 – 200 kW:n tehoilla.

Taajuusmuuttajille

1. heinäkuuta 2021 alkaen

Käytettäessä 0.12 – 1000 kW:n sähkömoottoreita, taajuusmuuttajan on läpäistävä hyötysuhdeluokan IE2 erityisesti taajuusmuuttajille suunnitellut vaatimukset.

Nykyiset direktiivin mukaiset vaatimukset

  • 16. kesäkuuta 2011 alkaen on ollut kiellettyä tuoda markkinoille IE2-hyötysuhdeluokkaa huonompia sähkömoottoreita, tai valmistaa niitä EU:n alueelle.
  • 1. tammikuuta 2015 alkaen 7.5 – 375 kW:n tehoisten (2-, 4- ja 6-napaisten) sähkömoottoreiden on täytettävä IE3-hyötysuhdeluokan vaatimukset tai IE2-hyötysuhdeluokan vaatimukset, jos moottoria käytetään taajuusmuuttajan kanssa. Lailliset vaatimukset tarjoavat siten kaksi vaihtoehtoa.
  • Vaatimuksia tiukennettiin 1. Tammikuuta 2017 alkaen siten, että kaikkien 0.75 – 375 kW:n tehoisten (2-, 4- ja 6-napaisten) moottoreiden on täytettävä IE3-hyötysuhdeluokan vaatimukset tai IE2-hyötysuhdeluokan vaatimukset, jos moottoria käytetään taajuusmuuttajan kanssa.

Poikkeustapauksissa, joissa IE2-luokan moottoria on tarkoitus käyttää taajuusmuuttajan kanssa, moottori on varustettava seuraavalla tarralla:

ie2-eu-label.jpg

Poikkeukset nykyisestä direktiivistä

  • Muu käyttö kuin S1 (jatkuva käyttö) tai S3 (jaksoittainen käyttö), jonka nimellinen käyttökerroin on 80 prosenttia tai pienempi.
  • Valmistettu asennettavaksi taajuusmuuttajakäyttöön (integroidut moottorit)
  • Sähkömoottorit, jotka on tarkoitettu käytettäviksi nesteeseen upotettuna.
  • Sähkömoottorit, jotka on täysin integroitu tuotteeseen (esim. vaihde, pumppu, tuuletin tai kompressori), jonka hyötysuhdetta ei voida testata itsenäisesti.
  • Jarrumoottorit

Tiettyyn käyttöön yksinomaan tarkoitetut sähkömoottorit:

  • Käyttökorkeus yli 4 000 metriä merenpinnan yläpuolella.
  • Käyttö, jossa ympäristön ilman lämpötila ylittää 60°C.
  • Käyttö, jossa maksimi käyttölämpötila ylittää 400°C.
  • Käyttö, jossa ympäristön ilman lämpötila alittaa -30°C kaikille moottoreille, tai 0°C vesijäähdytyksellä varustelluille moottoreille.
  • Käyttö räjähdysalttiissa ympäristössä (määritelty direktiivissä 94/9 / EC 9)

Vaatimukset eivät päde laivoihin tai muihin tavaroita tai henkilöitä kuljettaviin kuljetusvälineisiin, sillä näitä tarkoituksia varten on oltava erikseen suunnitellut moottorit. (Jos samaa kuljetinhihnaa käytetään sekä aluksissa että maalla, vaatimukset pätevät.)

Vaatimukset eivät myöskään koske aiemmin markkinoille tuotujen tai käyttöön otettujen moottoreiden korjausta – ellei korjaus ole niin laaja, että tuotteesta tulee käytännössä uusi.

Jos moottori aiotaan viedä edelleen käytettäväksi Euroopan ulkopuolelle, vaatimukset eivät päde.

Joitain muita vaatimuksia sovelletaan vesijäähdytteisiin moottoreihin.

Historia ja aiempi luokittelu

Vuonna 1998 EU ja eurooppalainen moottorivalmistajajärjestö CEMEP ottivat käyttöön luokitus- ja merkintäjärjestelmän pienjännitteisten vaihtovirtamoottorien hyötusuhteille. Tämä vapaaehtoinen luokittelu jakoi moottorit hyötysuhdeluokkiin EFF1, EFF2 ja EFF3, missä EFF1:llä oli suurin hyötysuhde.

Vuonna 2008 Kansainvälinen Sähkötekniikan Komitea (IEC) otti käyttöön maailmanlaajuisen EN 60034-30: 2008 -standardin kolmivaiheisten epätahtimoottoreiden luokittelua varten. Uuden lakisääteisen standardin mukaan energiatehokkuusluokilla on nyt merkinnät IE1, IE2 ja IE3, missä IE3:lla on suurin hyötysuhde. Standardi korvasi aiemman järjestelmän.

Vuonna 2014, IEC-standardia täydennettiin uudella EN 60034-30-1: 2014 -standardilla.

Sähkömoottoreita kehitettäessä vaatimuksia tiukennetaan.

Eri luokittelujärjestelmien vertailu

  • IE1 sisältää moottorit, joiden hyötysuhde vastaa karkeasti EFF2:n hyötysuhdetta. EFF2-moottoreiden hyötysuhdearvot ovat IE1:ssä mukautettu ottamaan huomioon, että hyötysuhteen mittaamista koskee uusi standardi.
  • IE2 sisältää moottorit, joiden hyötysuhde vastaa karkeasti EFF1:n hyötysuhdetta. EFF1-moottoreiden hyötysuhdearvot ovat IE2:ssa mukautettu ottamaan huomioon, että hyötysuhteen mittaamista koskee uusi standardi.
  • IE3 sisältää moottorit, joiden hyötysuhdetta on entisestään parannettu (Premium Efficiency). IE4 luokan moottoreiden häviöt pienenevät vielä 15 prosentilla (Super Premium Efficiency)

Jörgen Danielsson

Jörgen Danielsson, Tuotepäällikkö sähkömoottorit
Puh: +46 499-271 26
jorgen.danielsson@bevi.com