Los motores eléctricos tienen muchas aplicaciones en edificios residenciales, comerciales e industriales. Debido a su uso generalizado, los motores representan más del 45% del consumo mundial de electricidad. Asociaciones industriales como NEMA e IEC son conscientes de esto y trabajan constantemente en estándares para mejorar la eficiencia del motor.
- Los motores de mayor eficiencia pueden ahorrar a los propietarios de edificios miles de dólares cada año.
- Con un uso generalizado, los motores eficientes también podrían reducir los costos operativos para las empresas de energía al disminuir la carga de transmisión y distribución en la red.
- Los motores eficientes también ofrecen un beneficio medioambiental, ya que una gran parte del suministro de electricidad todavía procede de combustibles fósiles.
NEMA tiene tres clases de eficiencia de motor: Estándar, Eficiencia Energética y Eficiencia Premium . Por otro lado, la IEC tiene cuatro clases: IE1, IE2, IE3 e IE4. Las primeras tres clases IEC son aproximadamente equivalentes a las clases NEMA, mientras que la clase IE4 se llama Super Premium Efficiency. Estas clases de eficiencia se especifican en la norma IEC 60034-30-1, y la última versión se publicó en 2014.
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La próxima versión del estándar IEC introducirá la clase IE5, conocida como Ultra Premium Efficiency. Las pérdidas de energía se reducen en un 20 % o más en todas las clases, lo que significa que un motor IE5 tendrá una reducción de pérdidas del 20 % en comparación con un motor IE4. La clase Ultra Premium Efficiency aún no se ha especificado en las normas, pero algunos fabricantes ya han desarrollado motores que serán compatibles.
Estimación de los ahorros de una actualización del motor
Para obtener un cálculo preciso de cuánto puede ahorrar con una actualización del motor eléctrico, una auditoría energética es la mejor opción. Sin embargo, el porcentaje de ahorro se puede estimar con la siguiente fórmula:
Supongamos que un motor con una eficiencia del 85% se reemplaza por una unidad con una eficiencia del 91%. Usando la fórmula anterior, el valor del ahorro es 0,066 o 6,6%. Si el motor existente consumía 300.000 kWh al año, el nuevo ahorraría 19.800 kWh. Considerando un precio de electricidad de 16 centavos/kWh, esto equivale a $3,168 en ahorros anuales.
Los ahorros en dólares que se logran con la actualización del motor están determinados por tres factores principales:
- La diferencia de eficiencia entre el motor existente y la actualización.
- El programa de funcionamiento del motor.
- La tarifa eléctrica local.
Para maximizar el retorno de la inversión de una actualización del motor, el mejor enfoque es comenzar con motores que tengan baja eficiencia y largos programas de operación.
Aumentar la economía de una actualización del motor con control de velocidad
Cuando los motores se utilizan de forma intermitente o con carga parcial durante períodos prolongados, los controles de velocidad pueden generar ahorros adicionales. Los variadores de frecuencia (VFD) reducen el voltaje de entrada y la frecuencia suministrada a un motor, disminuyendo las RPM y el consumo de energía. Este método de control es especialmente eficaz para ventiladores y bombas, que tienden a tener una carga de trabajo variable a lo largo del día.
- Es posible obtener ahorros considerables si los motores se actualizan a IE5 Ultra Premium Efficiency y luego se equipan con VFD.
- En el caso de los sistemas HVAC, una mejora del motor puede lograr sinergia con otras medidas, como la sustitución de refrigeradores y calderas.
Al actualizar motores, se recomienda encarecidamente una inspección cuidadosa del cableado y las protecciones eléctricas. Las actualizaciones de motores suelen ser proyectos costosos y proteger esta inversión es lo mejor para los propietarios de edificios. La calidad de la energía también es importante para garantizar que los motores tengan una larga vida útil, ya que son vulnerables a problemas como subtensión y desequilibrio de tensión de fase. Los ingenieros eléctricos pueden encontrar problemas que estén afectando su instalación y proponer soluciones rentables.
