Motores EC para incrementar la eficiencia energética

Motores EC para incrementar la eficiencia energética

Nos encontramos en un contexto en el que la normativa internacional cada vez apuesta más por la eficiencia energética. El protocolo de Kyoto, en el que participan las Naciones Unidas, tiene por objetivo reducir las emisiones de gases invernadero con unos objetivos fijados para el 2020. Siguiendo este protocolo, la Unión Europea ha fijado unos objetivos de reducción de consumo energético llamados “2020 goals” (20% de reducción en la emisión de gases invernadero, 20% de incremento en el consumo de energías renovables y 20% de mejora de la eficiencia energética).

Las directivas europeas más importantes: EPDB y ErP

A nivel europeo y en lo referido a productos, existen básicamente dos directivas que contienen medidas para alcanzar los objetivos internacionales, la EPBD (Energy Performance of Buildings Directive) y la EcoDesign Directive for Energy related Products (ErP). Estas normativas impulsan una clasificación energética de las viviendas. Por tanto, la clasificación energética obtenida en un edificación dependerá, a su vez, entre otros, de la clasificación de los elementos que se instalen en su interior. La ErP se empezó a aplicar hace unos años en productos generalistas de consumo como los electrodomésticos pasando a extenderse a otros elementos como las unidades de ventilación. Además, hay que tener en cuenta que en España tanto el CTE para viviendas, como el RITE para sector terciario definen las exigencias básicas de ventilación.

Motores EC

 

Las tendencias apuntan a un escenario en el que existe la necesidad de un claro aumento del ahorro energético en todos los ámbitos, en el que la ventilación ya no es opcional y por lo tanto influye directamente en este aspecto. Hay que tener en cuenta que aproximadamente el 30% de la energía consumida por un edificio en Europa corresponde a la ventilación y que el consumo energético de un ventilador depende directamente del tipo de motor que se encuentra en su interior.

 ¿Qué es un motor EC y en qué se diferencia de un motor AC?

En lo referido a la tensión de alimentación, existen dos tipos de motores en el mercado:

  • Motores de tensión alterna (AC): Se caracterizan por su flexibilidad de utilización aunque penalizan en eficiencia.
  • Motores de tensión continua (DC): Poseen un eficiencia elevada aunque es un tipo de tensión no convencional a nivel doméstico y terciario.

Los motores conocidos como EC combinan parte de ambas tipologías con sus respectivas ventajas. Por un lado, permiten una alimentación alterna fácil de conseguir, ya sea monofásica o trifásica, y, a la vez, la alta eficiencia de un motor DC al realizarse una rectificación de tensión en su interior.

A nivel estructural existen diferencias significativas entre un motor AC en comparación a un EC. Tomando como base un motor de rotor exterior para hacer una comparativa, las principales diferencias son:

  • Incorporación de una placa electrónica que realiza tanto las funciones de rectificación de tensión como de control del motor.
  • El rotor externo pasa a incorporar unos imanes permanentes.

Partes de un motor EC

Como resultado obtenemos un motor con una alimentación convencional pero con una eficiencia energética elevada. Además, se incorpora por defecto un módulo electrónico de control que permite tanto una regulación manual como automática mediante la entrada de una señal analógica (0-10V o 4-20mA) proveniente de un sensor o dispositivo similar.

Diferencias entre motores AC y EC

Existen varias diferencias en cuanto al diseño de los motores y a la tecnología que se utiliza en su interior:

  1. Eficiencia. Por la manera en la que están diseñados, los motores EC tienen un rendimiento de hasta el 92% mientras que los motores AC en el mejor de los casos llegarán a un 70-80% de rendimiento.
  2. Potencia absorbida. Este aspecto afecta directamente a la factura eléctrica. En igualdad de revoluciones, es decir, sin tener en cuenta la regulación, un motor EC consume un 10% menos que un motor AC. Asimismo, las tendencias de ventilación apuestan por la ventilación bajo demanda y en estos casos en los que se hace necesaria la regulación, un motor EC puede llegar a ahorrar hasta un 80% más de potencia eléctrica absorbida que un motor AC.
  3. Regulación. Mientras que los motores EC son fácilmente regulables por señal analógica (0-10V), los motores AC necesitan reguladores electrónicos o autotransformadores que modulan la tensión alterna 230V o 400V. Regular una señal analógica es simple y no requiere especial cuidado en lo referido a sección de cable. Esto permite un coste muy ajustado. En cambio, una regulación de un motor AC, no solamente es de un coste mayor, sino que provoca un incremento de temperatura en el interior del motor obligando a establecer ciertas limitaciones. En cambio, esto no sucede en un motor EC. Hay que tener en cuenta también en el aspecto, que el rango de regulación tampoco es el mismo. Con un EC se puede regular de 0-10V de señal analógica, el equivalente porcentualmente de 0-100%, en cambio en un AC la regulación máxima debe realizarse entre 80V-230V de tensión eléctrica (caso alimentación monofásica), es decir entre 35%-100%.Por lo tanto podemos concluir, que con un motor EC no tan solo se consume menos sino que además se puede llegar a un rango mucho mayor de regulación.
  4. Protecciones. La electrónica incorporada en ventiladores EC tiene una serie de protectores térmicos que un motor AC no tiene de por si, hay que añadirlos a la instalación.

Ventajas en la utilización de motores EC en ventilación

Teniendo en cuenta todos estos aspectos, vemos unas claras ventajas en la utilización de motores EC:

  • Cumplimiento de requerimientos energéticos. Aunque un ventilador con un motor AC puede llegar a cumplir con los requerimientos energéticos, con un motor EC el ventilador cumple con los requerimientos energéticos con mayor facilidad.
  • Ahorro energético. Directamente derivado de una una potencia absorbida sobre la red menor.
  • Reducción en la factura eléctrica. Por la misma razón que en el punto anterior, es decir, un motor EC genera menos consumo por lo que se consigue un ahorro energético tanto en consumo como monetario.
  • Vida del ventilador. Los motores EC no se calientan y van a menores revoluciones que los motores AC por lo que tienen una mayor vida útil.

Ventilador DCV

  •  Coste del ciclo de vida. Cogiendo un ciclo de vida de un ventilador de 10 años, las estadísticas dicen que el 85% del coste en esos 10 años corresponde a la energía consumida por el ventilador, un 5% a la inversión inicial y un 10% al mantenimiento de este ventilador para que funcione de forma óptima. La mayor parte del coste corresponde al consumo, por lo que un ventilador con un motor EC que contribuye a consumir menos supone una ventaja clara en la reducción de costes.

Ciclo de vida de un sistema de ventilación

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