Energie-efficiëntieklassen: Actuele wet- en regelgeving en komende wijzigingen
In dit artikel willen wij u informatie verstrekken over de regelgeving inzake energie-efficiëntie in de aandrijftechniek. Zoals verwacht is dit onderwerp in zijn geheel zeer ingewikkeld en zijn er altijd veel details en speciale gevallen waarmee rekening moet worden gehouden, zodat wij hier slechts enkele algemeen geldende punten kunnen behandelen. Op onze themapagina over efficiëntieregelgeving vindt u altijd de actuele energie-efficiëntievoorschriften voor alle landen ter wereld. Natuurlijk informeren de contactpersonen van NORD u graag over de voor uw project geldende voorschriften.
Wat geldt er in de Europese Unie?
Voor toepassingen waarbij een aandrijving slechts gedurende korte tijd nodig is, kunt u de standaard asynchrone motoren van efficiëntieklasse IE1 gebruiken. Zij zijn ontworpen met het oog op de beste materiaalbenutting en de laagste investeringskosten. Ook volgens de nieuwe Ecodesign-richtlijn vanaf juli 2021 geldt voor S3 < 80 % of kortdurend bedrijf. Er zijn echter steeds minder regio's waar deze motoren in S1-bedrijf zijn toegestaan. Als de motorreductoren moeten worden meeverplaatst, kan de keuze van IE1-aandrijvingen eveneens voordelig zijn, aangezien deze lichter zijn en er dus minder massa moet worden verplaatst.
De fabrikanten van asynchrone motoren moesten de eerste duidelijke stap naar meer efficiëntie zetten ter voorbereiding op het jaar 2011, toen in juni het gebruik van IE2-motoren voor continubedrijf verplicht werd gesteld in Richtlijn 640/2009, die tot heden nog steeds geldig is. Binnen een jaar verdubbelde daardoor het aantal in gebruik zijnde IE2-motoren, terwijl het gebruik van IE1-motoren drastisch daalde. Voor het eerst werd een aanzienlijk aantal IE3-motoren verkocht, maar ook de verkoop daarvan nam pas toe met de verplichte invoering boven 7,5 kW in 2015 en voor alle vermogens sinds 2017.
Sinds 1 juli 2021 gelden met de genoemde nieuwe Ecodesign Verordening (EU) 2019/1781 verdere nieuwe energie-efficiëntie-regels voor driefasige elektromotoren, die naast de beproefde standaard elektromotoren ook gevolgen hebben voor explosieveilig uitgevoerde elektromotoren. Met deze wijziging gelden onder meer de volgende nieuwe regels: Energie-efficiëntieklasse IE3 geldt voor asynchrone driefasenmotoren met een nominaal vermogen van ≥0,75 kW tot ≤1.000 kW en sinds kort ook voor 8-polige motoren, die voorheen waren vrijgesteld. Voorheen was de bovengrens van het vermogen waarboven IE3 verplicht was ≤375 kW. Geheel nieuw zijn de specificaties voor de kleinere asynchrone 3-fasen motoren met een nominaal vermogen van ≥0,12 kW tot <0,75 kW. Die moeten nu voldoen aan energie-efficiëntieklasse IE2. Dit geldt voor 2-, 4-, 6- en 8-polige motoren. Zowel IE3 als IE2 omvatten nu explosieveilige elektromotoren van de beschermingstypes Ex tb, Ex tc, Ex ec en Ex d. Eerdere vrijstellingen voor remmotoren, motoren met omvormer en explosieveilig uitgevoerde motoren zijn geschrapt.
Let op de wijzigingen met ingang van 1 juli 2023
Op 1 juli 2023 worden de efficiëntieregels verder aangescherpt. Dan geldt energie-efficiëntieklasse IE2 voor explosieveilige (ontstekingsbeveiliging type Ex eb) 3-fasen asynchroonmotoren met een nominaal vermogen van ≥0,12 kW tot ≤1.000 kW, alsmede 1-fasen asynchroonmotoren ≥0,12 kW. Energie-efficiëntieklasse IE4 wordt verplicht voor driefasen asynchroonmotoren van ≥75 kW tot ≤200 kW en voor 2-, 4- of 6-polige motoren. Uitzonderingen hierop zijn remmotoren en explosieveilige elektromotoren.
Voor toepassingen waarbij een aandrijving slechts korte tijd nodig is, kunnen standaard asynchroonmotoren van efficiëntieklasse IE1 worden gebruikt. Zij zijn ontworpen met het oog op de beste materiaalbenutting en de laagste investeringskosten. Zelfs onder de nieuwe ecodesignverordening van juli 2021 is dit mogelijk voor S3 < 80 % of kortstondig gebruik. Er zijn echter steeds minder regio's waar deze motoren in S1-bedrijf zijn toegestaan. Als de motorreductoren moeten worden meeverplaatst, kan de keuze van IE1-aandrijvingen eveneens voordelig zijn, aangezien deze lichter zijn en er dus minder massa moet worden verplaatst.
Vergelijking van de energie-efficiëntie IE3 en IE5+
UNIVERSAL-motor voldoet aan de nieuwe regelgeving voor ecologisch ontwerp
Als gevolg van de strengere eisen aan de energie-efficiëntie van elektromotoren en toerentalregelingen die sinds 1 juli 2021 van kracht zijn, wordt het gebruik van IE3-motoren in extra vermogenscategorieën niet alleen economisch aantrekkelijker, maar ook verplicht. Met de energie-efficiënte NORD UNIVERSAL-motor voor vermogens van 0,12 tot 45 kW biedt NORD DRIVESYSTEMS een zuinige IE3-motor die aan alle internationale voorschriften voldoet. Waar vroeger IE2-motoren konden worden gebruikt in combinatie met frequentieregelaars, worden nu hogere normen inzake energie-efficiëntie toegepast. Terwijl in de EU nog werd afgezien van de regulering van efficiëntieklasse IE3 voor aandrijvingen onder 0,75 kW, is de IE3-klasse in China al sinds juni 2021 verplicht voor alle driefasige inductiemotoren van 120 W en meer. De UNIVERSAL-motor dekt dit vermogensbereik af. Hij is gecertificeerd volgens alle gangbare normen en kan daarom wereldwijd worden gebruikt. Dit maakt een gerichte vermindering van het aantal varianten mogelijk en biedt duidelijke kostenvoordelen, vooral voor internationale projecten. Hij kan zonder enige aanpassing worden gebruikt voor de belangrijke wereldmarkten van Europa, de VS, Canada, China, India, Rusland en Oekraïne. Deze aanzienlijke vermindering van het aantal varianten wordt mogelijk gemaakt door de certificering van de UNIVERSAL-motor volgens CE, UL, CSA, CCC, EAC, ISI en andere normen. Vooral voor wereldwijd verkochte machines en systemen en voor internationale projecten levert de vermindering van de aantallen landenvarianten duidelijke kostenbesparingen op voor systeemintegratoren en exploitanten. Er hoeven minder varianten en onderdeelnummers te worden verwerkt en beheerd, de selectie van aandrijvingen wordt eenvoudiger en de aanschafkosten gaan omlaag.
EU-efficiëntievoorschriften voor frequentieregelaars
Om handelsbelemmeringen om milieuredenen te vermijden en het milieueffect van energiegerelateerde producten te verminderen, heeft de EU-Commissie de richtlijn ecologisch ontwerp 2009/125/EU uitgevaardigd. Dit wordt door de Wet Energieverbruiksrelevante producten (EBR) omgezet naar nationale wetgevingen en ten uitvoer gelegd door de Uitvoeringsverordening (EU)2019/1781 voor elektromotoren en toerentalregelaars. De norm DIN EN 68100-9-2 beschrijft indicatoren voor de energie-efficiëntie van toerentalregelaars. Vanaf 1 juli 2021 geldt ook hier de nieuwe ecodesignverordening (EU) 2019/1781: Alle frequentieregelaars (FU) die sindsdien in de Europese Unie zijn verkocht, moeten voldoen aan de nieuwe energie-efficiëntieklasse IE2. Dit geldt voor alle frequentieregelaars voor 3-fasige netvoeding in het vermogensbereik van 0,12 kW tot 1000 kW. De norm IEC 61800-9-2 definieert de IE-klassen voor frequentieregelaars, alsmede de IES-klassen voor aandrijfsystemen (Power Drive System = motor en FO gecombineerd).