Os motores elétricos têm muitas aplicações em edifícios residenciais, comerciais e industriais. Devido ao seu uso generalizado, os motores representam mais de 45% do consumo global de eletricidade. Associações industriais como NEMA e IEC estão cientes disso e trabalham constantemente em padrões para melhorar a eficiência do motor.
- Motores de maior eficiência pode economizar milhares de dólares aos proprietários de edifícios todos os anos.
- Com a utilização generalizada, os motores eficientes também poderiam reduzir os custos operacionais para as empresas de energia, diminuindo a carga de transmissão e distribuição na rede.
- Motores eficientes também oferecem um benefício ambiental, uma vez que uma grande parte do fornecimento de electricidade ainda provém de combustíveis fósseis.
NEMA possui três classes de eficiência de motor: Padrão, Eficiência Energética e Eficiência Premium. Por outro lado, o IEC possui quatro classes: IE1, IE2, IE3 e IE4. As três primeiras classes IEC são aproximadamente equivalentes às classes NEMA, enquanto a classe IE4 é chamada de Eficiência Super Premium. Estas classes de eficiência estão especificadas na norma IEC 60034-30-1, e a última versão foi publicada em 2014.
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A próxima versão do padrão IEC apresentará a classe IE5, conhecida como Eficiência Ultra Premium. As perdas de energia são reduzidas em 20% ou mais entre as classes, o que significa que um motor IE5 terá uma redução de perdas de 20% em relação a um motor IE4. A classe de Eficiência Ultra Premium ainda não foi especificada nas normas, mas alguns fabricantes já desenvolveram motores que serão compatíveis.
Estimando a economia de uma atualização de motor
Para obter um cálculo preciso de quanto você pode economizar com uma atualização de motor elétrico, um auditoria energética é a melhor opção. No entanto, a percentagem de poupança pode ser estimada com a seguinte fórmula:
Suponha que um motor com eficiência de 85% seja substituído por uma unidade com eficiência de 91%. Usando a fórmula acima, o valor da economia é de 0,066 ou 6,6%. Se o motor existente consumia 300.000 kWh por ano, o novo economizará 19.800 kWh. Considerando um preço de electricidade de 16 cêntimos/kWh, isto equivale a 3.168 dólares em poupanças anuais.
A economia em dólares obtida com uma atualização do motor é determinada por três fatores principais:
- O diferença de eficiência entre o motor existente e a atualização.
- O cronograma operacional do motor.
- O local tarifa de eletricidade.
Para maximizar o retorno do investimento de uma atualização de motor, a melhor abordagem é começar com motores que tenham baixa eficiência e longo cronograma de operação.
Aumentando a economia de uma atualização de motor com controle de velocidade
Quando os motores são usados de forma intermitente ou com carga parcial durante longos períodos, os controles de velocidade podem gerar economias adicionais. Os inversores de frequência variável (VFD) reduzem a tensão e a frequência de entrada fornecidas a um motor, diminuindo as RPM e o consumo de energia. Este método de controle é especialmente eficaz para ventiladores e bombas, que tendem a ter uma carga de trabalho variável ao longo do dia.
- Economias consideráveis serão possíveis se os motores forem atualizados para IE5 Ultra Premium Efficiency e, em seguida, equipados com VFDs.
- No caso de sistemas HVAC, uma atualização do motor pode alcançar sinergia com outras medidas, como substituições de refrigeradores e caldeiras.
Ao atualizar motores, é altamente recomendável uma inspeção cuidadosa da fiação e das proteções elétricas. As atualizações de motores são geralmente projetos caros e proteger esse investimento é do interesse dos proprietários dos edifícios. A qualidade da alimentação também é importante para garantir que os motores tenham uma longa vida útil, uma vez que são vulneráveis a problemas como subtensão e desequilíbrio de tensão de fase. Engenheiros elétricos pode encontrar problemas que estão afetando sua instalação e propor soluções econômicas.
