Estándares de la eficiencia del motor
Artículo técnico: Nueva norma de pruebas del motor
para la exactitud y la confiabilidad
Un nuevo estándar de pruebas internacionales para los motores eléctricos ha
entrado en rigor. IEC 60034-2-1: 2007-09 promete cifras más exactas de eficiencia y
establece la manera actualizada para un esquema de etiquetado para los motores
en Europa.
Si usted analiza la situación actual, le perdonarían pensar que las televisiones son los recursos
principalmente responsables de usar tanta electricidad para que las emisiones de CO2 se estén
elevando globalmente. Sin embargo, cualquier persona que mira un poco más de cerca pronto
descubre que los motores eléctricos en la industria y los edificios son, por mucho, los usuarios
más grandes de la electricidad.
Los motores utilizan cerca del 40% de electricidad en todo el mundo, el 60% a 70% de la
electricidad en el sector industrial y el 30% a 40% en el sector de los servicios. De toda la
electricidad usada por los motores, alrededor del 90% es utilizado por los motores de inducción
de CA entre 0.75 y 200 kW
Si estos motores fuesen apenas un poco más eficientes, las .
emisiones de CO2 podrían ser cortadas drásticamente.
Comparado a otros motores, los motores eléctricos son muy eficientes. Típicamente, el 95% de la
energía usada por un motor de alta eficiencia de 90 kW se convierte en trabajo útil; un motor de
automóvil es solamente 40-45% eficiente. Pero por el gran número de motores instalados
significa que incluso los pequeños cambios en eficiencia pueden hacer una grande diferencia.
Nuevo estándar de pruebas
El objetivo del nuevo estándar es traer mayor consistencia para las pruebas de motores en todo
el mundo.
A lo largo del tiempo, diversos estándares de prueba se han desarrollado para cumplir varios
requisitos de uso, sin necesariamente apuntar a medir la eficiencia del motor como prioridad.
Estos estándares de prueba han dado una indicación de la eficiencia del motor, pero al usarlos
como una base para comparar eficiencia se ha llevado a los motores con diferente desempeño
energético a aparecer como igualmente eficientes, haciendo difícil para los usuarios el tomar una
decisión adecuada.
Fuente: Universidad de Coimbra Motores de Bajo Voltaje
“Estamos dando la bienvenida al nuevo estándar internacional de pruebas de la IEC para los
motores eléctricos de baja tensión y particularmente al hecho de que los estándares de medida
de la eficiencia para los motores eléctricos se están armonizando por todo el mundo,” dice Mikko
Helinko, director de Investigación y Desarrollo de Motores en ABB. “Hemos esperado un largo
tiempo para que un terreno de juego justo sea introducido.”
ABB ya re-examinó su gama de motores según el nuevo estándar y publicó los nuevos valores de
la eficiencia en sus catálogos durante 2008.
La eficiencia decide los costos
Debido a la gran cantidad de energía usada por los motores de baja tensión, su eficiencia se
escudriña de cerca y conforme a varias pruebas y esquemas de etiquetado alrededor del mundo.
La eficiencia decide los gastos operativos del motor. Mientras que los motores de la eficiencia alta
(Eff1) cuestan normalmente 10-15% más que los motores estándar (Eff2), este precio es
compensado rápidamente por los ahorros de la energía. El costo de compra de un motor es
solamente cerca del 1% de su costo de ciclo de vida total, la electricidad es, en gran medida, la
mayor parte del costo.
Nuevo estándar de eficiencia necesario
Hace una década, la eficiencia del motor que se etiquetaba en el mercado europeo fue
establecida bajo un acuerdo voluntario entre los fabricantes de motores.
Con el auspicio de la Comisión Europea, los fabricantes que representaban el 80% de la
producción europea de motores estándar acordaron en 1998 establecer tres bandas de eficiencia,
Eff1, Eff2 y Eff3, para motores de inducción de la jaula de ardilla de dos y cuatro polos en la gama
de energía 1,1 a 90 kW. Las eficiencias debían ser medidas de acuerdo a una versión modificada
del estándar de pruebas EN 60034-2 (1996).
El sistema europeo fue acertado en la eliminación de los motores del rendimiento más bajo, Eff3,
del mercado. Sin embargo, fue menos acertado en la introducción de más motores en la
categoría de la eficiencia más alta, Eff1. A partir de 2000 a 2005, la participación de mercado de
los motores Eff3 encogió de 43% a 4%; Eff2 se levantó a partir de 54% a 85%; pero Eff1 había
logrado solamente capturar la cuota de mercado del 9% antes de 2005, partiendo de 3% a partir
de 2000.
Aunque originalmente fue diseñado solamente para funcionar a partir de 1999 a finales de 2003,
el esquema europeo ha seguido en pie.
Representó un paso enorme adelante de su tiempo, pero hoy no es más un buen indicador de la
eficiencia del motor y no puede ser utilizado para distinguir los tipos más eficientes del motor que
han estado disponibles dentro de la banda Eff1. Los estándares que se aplicaron en Europa
ahora necesitan ser substituidos y ser alineados con la corriente principal mundial. Motores de Bajo Voltaje
Los estándares obligatorios dan una eficiencia más alta
En retrospección, los mercados que eligieron estipular los estándares de funcionamiento
obligatorios de la energía mínima (por ejemplo E.E.U.U., Canadá, Australia y Nueva Zelanda)
fueron más acertados en la mudanza hacia los motores y los sistemas de alta eficiencia.
En Norteamérica, en donde los niveles obligatorios de la eficiencia se aplican, la cuota de
mercado para la clase del motor equivalente a Eff1, EPAct, tenía un 54% del mercado antes de
2005; mientras que en Premium Efficiency, una clase incluso más alta de eficiencia, tenía una
participación de 16%.
Hoy, 10 países con el 47% de la demanda de electricidad global tienen estándares de
funcionamiento de la energía mínima del motor. Se espera que 14 nuevos países, entre ellos los
europeos cubiertos por el acuerdo actual, se adhieran a este club antes de 2012, donde entonces
se cubrirá el cerca de 80% de la demanda de electricidad global
Métodos mejorados de la medida de la exactitud
La eficiencia del motor se puede medir directa o indirectamente.
La medida directa implica el comparar la energía eléctrica de entrada con la potencia de salida
en el eje. En la primera impresión, esto parece directo, pero la medida directa requiere técnicas
de medición extremadamente exactas y es también dependiente en la temperatura en el cuarto
de operación - una temperatura más baja hará que el motor parezca más eficiente. Con la medida
indirecta, la potencia de salida es determinada indirectamente midiendo la energía eléctrica de
entrada y las pérdidas asociadas dentro del motor. En este caso, la energía mecánica es la
entrada eléctrica menos pérdidas.
No hay comentarios:
Publicar un comentario