SIEMENS EFICIENCIA ENERGÉTICA Jornadas ”Eficiencia Energética” Jornadas Eficiencia Energética Presentación Siemens. Delegación Levante y Baleares Motores Baja Tensión Motores alta eficiencia EFF1 Nueva normativa.
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SIEMENS
EFICIENCIA ENERGÉTICA
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Jornadas Eficiencia Energética
Presentación Siemens. Delegación Levante y Baleares
Motores Baja Tensión
Motores alta eficiencia EFF1
Nueva normativa.
Variación de velocidad: sinónimo de ahorro energético
Aplicaciones ahorro energético con variador.
Variadores regenerativos: SINAMICS G120, G120D y S120
Novedades familia Sinamics
SINASAVE: Software cálculos ahorro energético
Flender: Reductores, motorreductores y acoplamientos
Gestión energética global: medir, reducir y analizar consumos ► ahorrar
Sentron Pac 3200
Accionamientos eficientes
Wincc Powerrate
Slide 2
SIEMENS
Areas de negocio
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Industria y Automatización
PS-1 Motores, accionamientos y bombas de vacío
PS-2 Aparellaje de Baja Tensión
PS-4 SIMATIC: autómatas programables
PS-5 Máquina Herramienta
PS-6 Instrumentación de proceso
Infraestructuras y Vivienda
PS-3 Material de instalación
PS-7 Audio , Video
PS-8 Iluminación
PS-9 Calefacción por acumulación
PS-10 Media Tensión
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SIEMENS
PS-1 Accionamientos
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Motores
Motores de alterna
Motores de continua
Accionamientos regulados
Variadores standard : MICROMASTER Y SINAMICS G110/G120/G150
Variadores industriales : SIMOVERT MASTERDRIVE
Bombas de vacío
Bombas de vacío y compresores
Flender y Loher
Reductores, motorreductores y acoplamientos
Motores especiales
SAI´s (Sistemas de Alimentación
Ininterrumpida)
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SIEMENS
Ahorro en el diseño: tren de transmisión completo
Jornadas
”Eficiencia Energética”
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SIEMENS
PS-2 Aparellaje
Aparellaje de mando y señalización
Contactores
Guardamotores
Relés térmicos, temporizadores,..
Pulsadores y lámparas
Detectores
Protección
Interruptores automáticos de caja moldeada: hasta 1600A
Interruptores automáticos abiertos: hasta 6300 A
Aparellaje comunicable. AS-i
Canalizaciones Eléctricas
Analizador Redes
Jornadas
”Eficiencia Energética”
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SIEMENS
PS-4 Automatización
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Autómatas programables
SIMATIC-S7 200
SIMATIC-S7 300
SIMATIC-S7 400
Redes de Comunicación
Red AS-i ; Actuador Sensor Interface
Red PROFIBUS: bus de campo
Red ETHERNET/PROFINET
Human Machine Interface
Paneles Alfanuméricos/Gráficos
Paquetes SCADA
Periferia descentralizada
Control distribuido PCS7
M.E.S.: Simatic IT
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SIEMENS
Redes de comunicación industrial
Jornadas
”Eficiencia Energética”
ETHERNET/profinet
PROFIBUS
AS-i
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SIEMENS
PS-5 Maquina herramienta
Jornadas
”Eficiencia Energética”
MAQUINA HERRAMIENTA
Control Numérico: SINUMERIK
CN Analógico: SINUMERIK 802C y 840C
CN Digital en PROFIBUS: SINUMERIK 802D y 840DI
CN Digital con bus propietario: SINUMERIK 810D y 840D
MAQUINA DE PRODUCCION
Equipo de control
SIMOTION C230-2, SIMOTION P350 y SIMOTION D
ACCIONAMIENTOS
Accionamientos para máquina herramienta y
maquina de producción
SINAMICS S120
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SIEMENS
PS-6 Instrumentación de proceso
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Medida de temperatura: SITRANS T
Medida de presión : SITRANS P
Medida de caudal: SITRANS F
Medida de nivel: SITRANS L
Posicionadores neumáticos : SIPART PS2
Reguladore digitales: SIPART DR
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SIEMENS
PS-3 Material de instalación
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Aparatos modulares: Sistema N >70mm<
Automáticos
Diferenciales
Mecanismos: Sistema DELTA
Miro y Line
Vita y Style
Natur y Ambiente
Cuadros distribución
Stab y Alpha
Sikus
Sikus HC
Cajas SIMBOX
Domótica: Instabus EIB
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PS-10 :
MEDIA TENSION: Centros de transformación
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Slide 12
Eficiencia energética: la importancia económica y
ecológica
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Generalidades
Los Accionamientos Industriales consumen aproximadamente el 70% de la electricidad industrial
Los costes energéticos son una parte importante de los costes de operación.
Suprimir emisiones de CO2 , objetivo ecológico fundamental.
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SIEMENS
Potencial de ahorro
Jornadas
”Eficiencia Energética”
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Motores B.T
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
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SIEMENS
Potencia concentrada sin límites
Fuerza y eficiencia
Motores de bajo consumo IEC
para el mercado europeo y americano,
según la EPACT
(legislación USA, octubre 97)
Motores estándares con dimensiones
NEMA
Carcasa gris de hierro fundido
Motores protegidos contra
explosión: seguridad aumentada
y antideflagrantes
Motores monofásicos
para aplicaciones industriales
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Rango de potencias: 60 W a 1000 kW
Tensión de alimentación: hasta 1000 V
Tamaños:
Motores a medida del cliente
Motores para la extracción de humos, certificados
Motores marinos
para funcionamiento bajo cubierta
56M ... 450
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SIEMENS
Panorámica de gamas IEC estándares
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Tamaño
56 63 71 80 90 100 112 132 160 180 200 225250 280 315 315 355 400 450
1LA7/1LE1
1LA5
1LA6
1LG4
1LA8
1LA9/1LE1
SF 1,15
1LG6
1LA9/1LE1
SF 1,0/1,1
1LG4
SF 1,1
Series
Estándar
aluminio eff2
Estándar
fundición eff2
Estándar
aluminio eff1
Estándar
fundición eff1
Potencia
aumentada
Potencia
aumentada
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SIEMENS
Gamas de motores actuales:
uso con convertidor 500V
Jornadas
”Eficiencia Energética”
56 63 71 80 90 100 112 132 160 180 200 225250 280 315 315 355 400 450
1LA7/1LE1
1LA6
1LA5
1LG4
L27 opcional
1LA9/1LE1
1LG6
L27 opcional
Series
Estándar
aluminio eff2
1LA8 PC/PB Estándar
fundición eff2
Estándar
aluminio eff1
Estándar
fundición eff1
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SIEMENS
Gamas de motores actuales:
uso con convertidor 690V
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Tamaño
56 63 71 80 90 100 112 132 160 180 200 225250 280 315 315 355 400 450
1LA7 PM
1LA5 PM
1LG6 PM
L27 opcional
1LA8 PM
Series
Estándar
aluminio eff2
Estándar
fundición eff2
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SIEMENS
Motores de bajo consumo IEC (EFF1)
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Motores de bajo consumo IEC
Para Europa con clases de
rendimiento EFF1 y EFF2
Para Norteamérica de acuerdo al
certificado EPACT CC032A
y opcionalmente a CSA-E
Ventajas de los motores EFF1 /
EPACT:
Costes de operación notablemente
más bajos
Un motor para Europa y EE. UU.
Rango de potencias: 60 W a 1000 kW
Mayor duración del motor y de la grasa
Tensión de alimentación: Hasta 1000 V
como resultado de temperaturas del
Tamaños: 56M ... 450
motor mas bajas
Alta reserva trabajando en operación continua (factor de servicio SF 1,15)
Gran variedad de opciones
Funcionamiento con convertidor hasta 500V - con posibilidad hasta 690V
- Los costes energéticos representan un 97% de los costes de un motor
- La adquisición del motor, instalación y mantenimiento tan sólo un 3%
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SIEMENS
Motores / Rendimiento
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Slide 21
SIEMENS
Motores / Eficiencia
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Slide 22
Nomenclatura / clasificación de
rendimientos IE
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Normas y prescripciones relevantes
IEC 60034-30: Clases de rendimiento o eficiencia para motores trifásicos con rotor de jaula
(código IE)
IEC 60034-2-1: método estándar para determinación de las pérdidas y el rendimiento a
partir de pruebas
Directiva EU “Energy Using Products” 2005/32/EC (directiva EuP)
Regulación EU-Ecodesign a la directiva EuP
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SIEMENS
Clases de eficiencia
Normas y prescripciones a nivel mundial
USA, Cánada y México (NEMA)
Europa (CEMEP)
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Rusia (GOST)
Objetivo de la IEC 60034-30 un único estándar de
eficiencia a nivel mundial
Corea (KEMCO)
Japón (JIS)
Taiwan (CNS)
China (CCC)
India (IS)
(COPANT)
Brasil (ABNT):
Sudáfrica (SABS)
Australia (AS/NS)
Weltweit besteht eine hohe Anzahl an unterschiedlichen Normen und Vorschriften
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Nuevas clases de eficiencia
Nueva norma IEC
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
IEC 60034-2-1 (borrador final mayo 2007):
Método de pruebas: se incluyen las pérdidas por dispersión de carga
(pérdidas dependientes de la carga)
IEC 60034-30 (segundo borrador julio 2007)
Clases de eficiencia IE1=EFF2 ▬ IE2=EFF1 ▬ IE3 ▬ IE4
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Nuevas normas:
Nuevo método de medición de la eficiencia IEC
60034-2-1
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
La eficiencia o rendimiento de un motor se define como la relación
entre la potencia mecánica de salida y la potencia eléctrica de
entrada.
La eficiencia se puede medir de dos formas:
medición directa: la potencia mecánica de salida se calcula en
función de la velocidad y el par disponible en el eje
medición indirecta: la potencia mecánica de salida se calcula
considerando todas las pérdidas en el motor:
1. PFe Pérdidas en el hierro
Se pueden
2
determinar a partir
2. PCu1 Pérdidas I R en el bobinado
de la potencia de
3. PCu2 Pérdidas I2R en el rotor
entrada y corriente
del motor
4. PF&W Pérdidas por fricción y ventilación
5. Pad = PSLL Pérdidas adicionales con carga (SLL=Stray Load
Losses)
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Nuevas normas:
Nuevo método de medición de la eficiencia IEC
60034-2-1
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
La norma EN/IEC 60034-2:1996 fue sustituida por la nueva norma IEC
60034-2-1: Septiembre 2007 (borrador mayo 07)
La nueva norma cambia el método de medición de las pérdidas y eficiencia
de un motor: se incluyen las pérdidas por dispersión de carga (pérdidas
dependientes de la carga)
Antigua EN/IEC 60034-2:1996
Nueva EN/IEC 60034-2-1:2007-09
Método directo
Método directo
Método indirecto:
Método indirecto:
-SLL estimado al 0,5% de potencia de -SLL determinada por medición directa
entrada a plena carga
-SLL estimada al 2,5%-0,5% de la
potencia de entrada a plena carga
-Eh star – método indirecto alternativo
con cálculo matemático de SLL
Pérdidas determinadas a 95ºC en el
Pérdidas determinadas a
bobinado del estator y del rotor
25ºC+elevación de temperatura
medida en el bobinado del estator
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Medición del rendimiento según IEC 60034-2-1
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
IEC 60034-2-1
Máquinas eléctricas rotativas - Parte 2-1: procedimiento estándar para determinación de las
pérdidas y del rendimiento a partir de pruebas
Normas actuales:
Normas anteriores:
IEC 60034-2-1 (2007)
EN 60034-2-1 (2007)
IEC 60034-2 (1996) - inválida
EN 60034-2 (1998) – se debe aplicar en el período de
transición hasta el 1.11.2010
Determinación de las pérdidas adicionales dependientes de la carga
Vieja norma:
Estimación del 0,5% de la potencia consumida
Nueva norma:
Se aumenta el factor de estimación drásticamente, siendo entre el 2,5% y el 0,5% en
función de la potencia. Por tanto, las pérdidas adicionales dependientes de la carga se
determinan ahora realizando mediciones.
La nueva derterminación de las pérdidas adicionales conduce a unos niveles de
rendimiento inferiores ¡pero los motores siguen siendo físicamente los mismos!
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Nuevas normas:
Nuevo método de medición de la eficiencia IEC
60034-2-1
Diferencia del método
directo en comparación
con el método estimado
Eficiencia η [%]
EFF1
Método
IEC60034-2 (viejo)
Pad = 0,5%
de Pent
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
IE2
Método
IEC60034-2-1 (nuevo)
Pad medidas
individualmente
Nom. 91,8%
Nom. 90,6%
Los valores nominales
de eficiencia bajan, pero
el motor es el mismo
físicamente
CEMEP
IEC
Comparación EFF1 con IE2, mismo motor
15kW 4 polos tamaño 160L 50Hz
Otras pérdidas
(PFe, PCu1, PCu2, PF&W)
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Nuevas normas:
Nuevo método de medición de la eficiencia IEC
60034-2-1
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
La medición indirecta fue ampliamente utilizada por los fabricantes bajo la
antigua norma.
Sin embargo, el nuevo método de medición es más preciso, pues establece
menor grado de incertidumbre.
El nuevo método ya fue utilizado en USA bajo la norma IEEE 112-B (2004).
Potencia
Antigua EN/IEC 60034-
Nueva EN/IEC 60034-2-
2:1996
1:2007-09
7,5 kW 2 polos
88,4%
87,9%
11 kW 4 polos
90,9%
90,3%
160 kW 4 polos
96,0%
95,4%
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Nuevas clases de eficiencia
60034-30
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
La nueva norma IEC 60034-30 (segundo borrador julio 2007) define nuevas
clases de eficiencia:
Nuevo: desde 0,75 hasta 375kW
Gráfico 4 polos
IEC 60034-30
Eficiencia del motor %
IE4
Premium
IE3
IE2
IE1
Potencia de salida en escala logarítmica
EPACT
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SIEMENS
Nuevas clases de eficiencia
60034-30
Acuerdo
CEMEP EU
Descripción
Validez
Número de polos
Potencias
Niveles
Tensiones
Tipo de protección
Motores freno
Motorreductores
Antiexplosivos
Jornadas
”Eficiencia Energética”
NEMA EPACT Directiva EuP basada en la
norma IEC 60034-30
Acuerdo voluntario Ley USA/CAN
de fabricantes
para regular la
eficiencia
Voluntario
Hasta dic. 2010
Pasará a ser ley en toda Europa.
Rendimientos determinados según
60034-2-1
IEC 60034-30 a partir de oct. 2008
Directiva EuP probablemente abril
2009 (después plazo 36 meses para
convertirla en ley en cada país)
2, 4
2, 4, 6
2, 4, 6
1,1 – 90 kW
0,75 – 150 kW
0,75 – 375 kW
Low = EFF3
High = EPACT
Standard (IE1)
Standard = EFF2 Premium
High (IE2)
High = EFF1
Premium (IE3, sólo en IEC 60034)
400 V 50Hz
230/460 V 60Hz <1000V 50 ó 60Hz
IP5x
Abiertos (IP23) y Todos
cerrrados (IP5x)
No
Sí
Sí
No
No
Sí
No
Sí
No en la directiva, sí en la IEC 60034
EuP = Eco-Design Requirements for Energy Using Products
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SIEMENS
Clasificación de rendimientos según norma IEC
60034-30 y regulación EU-Ecodesign
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Valores mínimos (%) para las distintas clases de rendimiento
Potencias 200 kW a 375 kW
50 Hz
Número de polos
2
4
6
IE 1
94,0
94,0
94,0
IE 2
95,0
95,1
IE 3
95,8
96,0
60 Hz
Número de polos
2
4
6
IE 1
94,1
94,1
94,1
95,0
IE 2
95,4
95,4
95,0
95,8
IE 3
95,8
96,2
95,8
Slide 33
Gama Siemens N-compact 200-375 kW
SIEMENS
Los valores de rendimiento superan en parte considerablemente los valores
Jornadas
”Eficiencia Energética”
normalizados IE2
N-compact 1LA8, 1LL8 (UN 400V∆/690VY)
Efficiency Efficiency
IEC 60034- IEC 600342; 1996
2-1; 2007
Valor
Normgrenze
normalizado
KW
min-1
Nm
%
%
gradklasse
IE2
2-polig, 3000 min-1 bei 50 Hz, Wärmeklasse 155 (F), Ausnutzung nach Wärmeklasse 130 (B), Schutzart IP55
50Hz, 400V
PN
BG
nN
MN
cosϕN
ηN
ηN
Wirkungs-
1LA8315-2AC60
1LA8317-2AC60
1LA8353-2AC60
1LL8315-2AC60
250
315
355
315
315
315
355
315
2979
2979
2980
2974
801
1010
1140
1010
0,90
0,91
0,90
0,92
96,2
96,5
96,5
96,1
95,7
96,0
96,0
95,6
IE2
IE2
IE2
IE2
95,0
4-polig, 1500 min-1 bei 50 Hz, Wärmeklasse 155 (F), Ausnutzung nach Wärmeklasse 130 (B), Schutzart IP55
1LA8315-4AB60
1LA8317-4AB60
1LA8353-4AB60
1LL8315-4AC60
250
315
355
315
315
315
355
315
1488
1488
1488
1483
1600
2020
2280
2030
0,87
0,87
0,87
0,87
96,0
96,2
96,3
96,0
95,5
95,7
95,8
95,5
IE2
IE2
IE2
IE2
95,1
6-polig, 1000 min-1 bei 50 Hz, Wärmeklasse 155 (F), Ausnutzung nach Wärmeklasse 130 (B), Schutzart IP55
1LA8315-6AB60
1LA8317-6AB60
1LA8355-6AB60
1LL8315-6AC60
1LL8317-6AC60
200
250
315
250
315
315
315
355
315
315
988
988
993
988
988
1930
2410
3040
2420
3040
0,86
0,86
0,86
0,88
0,89
95,7
95,9
96,2
95,4
95,7
95,2
95,4
95,7
95,0
95,2
IE2
IE2
IE2
IE2
IE2
95,0
Slide 34
Rendimientos
SIEMENS
Gama Siemens N-compact 1LA8 en comparación con
IE2
Jornadas
”Eficiencia Energética”
96,5
Rendimiento 1LA8
Rendimiento IE2
96,0
96,0
96,0
95,8
95,7
95,5
Rendimiento [%]
95,7
95,7
95,5
95,4
95,2
95,0
94,5
94,0
93,5
2 polos
250kW
2 polos
315kW
2 polos
355kW
4 polos
250kW
4 polos
315kW
4 polos
355kW
6 polos
200kW
6 polos
250kW
6 polos
315kW
Slide 35
SIEMENS
Directiva EU 2005/32/EC
Regulación EU-Ecodesign
Jornadas
”Eficiencia Energética”
A partir del 16.06.2011 en la Unión Europea solo se permitirá la venta de motores
alimentados de red con un mínimo nivel de rendimiento IE2
Plan de implementación legal de la regulación Ecodesign
Plazos
Mínimo valor de
rendimiento para motores
alimentados de red
Mínimo valor de
rendimiento para motores
alimentados con convertidor
A partir de
16.06.2011
IE2: 0,75 kW – 375 kW
–
A partir de
01.01.2015
IE3: 7,5 kW – 375 kW
IE2: 7,5 kW – 375 kW
A partir de
01.01.2017
IE3: 0,75 kW – 375 kW
IE2: 0,75 kW – 375 kW
Slide 36
Oferta de motores de la gama
N-compact 200-375 kW
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Clase de rendimiento IE2
Para la gama N-compact en el rango de potencias de 200 kW a 375 kW rige
los motores se suministrarán de serie con clase de rendimiento IE2
se grabarán los valores reales de rendimiento, dado que sobrepasan de forma
considerable los valores normalizados
en la placa de características se grabará automáticamente en todos los pedidos
que entren a partir del 1.09.09:
IE2
el valor real de rendimiento
las actuales herramientas y documentación de ventas contienen ya los nieveles de
rendimiento según IEC 60034-2-1
Clase de rendimiento IE3
Para la gama N-compact en el rango de potencias de 200 kW a 375 kW
rige
de momento no se ofrecen como estándar
diseño/modificación de los motores bajo pedido
Slide 37
Nuevas clases de eficiencia
Armonización de normas a nivel mundial
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Objetivo de la IEC 60034-30: cubrir el mundo con UNA
norma sobre eficiencia
Slide 38
GESTION INTEGRAL DE LA ENERGÍA: software y
equipos de medida para un sistema de gestión de
energía integrado
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Sistema de gestión de energía basado en SIMATIC
PCS 7
powerrate
WinCC
powerrate
PCS 7 Add-on o WinCC Add-on
Equipo de supervisión
>=110kV
Media tensión
Baja tensión
SENTRON PAC3200
Transparencia de la distribución eléctrica en toda la planta
A&D: Wagner Katalog 070412
Slide 39
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
GRACIAS POR SU
ATENCION
Suministros Intec
965 448 922
[email protected]
www.suministrointec.com
SIEMENS
EFICIENCIA ENERGÉTICA
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Jornadas Eficiencia Energética
Presentación Siemens. Delegación Levante y Baleares
Motores Baja Tensión
Motores alta eficiencia EFF1
Nueva normativa.
Variación de velocidad: sinónimo de ahorro energético
Aplicaciones ahorro energético con variador.
Variadores regenerativos: SINAMICS G120, G120D y S120
Novedades familia Sinamics
SINASAVE: Software cálculos ahorro energético
Flender: Reductores, motorreductores y acoplamientos
Gestión energética global: medir, reducir y analizar consumos ► ahorrar
Sentron Pac 3200
Accionamientos eficientes
Wincc Powerrate
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SIEMENS
Areas de negocio
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Industria y Automatización
PS-1 Motores, accionamientos y bombas de vacío
PS-2 Aparellaje de Baja Tensión
PS-4 SIMATIC: autómatas programables
PS-5 Máquina Herramienta
PS-6 Instrumentación de proceso
Infraestructuras y Vivienda
PS-3 Material de instalación
PS-7 Audio , Video
PS-8 Iluminación
PS-9 Calefacción por acumulación
PS-10 Media Tensión
Slide 3
SIEMENS
PS-1 Accionamientos
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Motores
Motores de alterna
Motores de continua
Accionamientos regulados
Variadores standard : MICROMASTER Y SINAMICS G110/G120/G150
Variadores industriales : SIMOVERT MASTERDRIVE
Bombas de vacío
Bombas de vacío y compresores
Flender y Loher
Reductores, motorreductores y acoplamientos
Motores especiales
SAI´s (Sistemas de Alimentación
Ininterrumpida)
Slide 4
SIEMENS
Ahorro en el diseño: tren de transmisión completo
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Slide 5
SIEMENS
PS-2 Aparellaje
Aparellaje de mando y señalización
Contactores
Guardamotores
Relés térmicos, temporizadores,..
Pulsadores y lámparas
Detectores
Protección
Interruptores automáticos de caja moldeada: hasta 1600A
Interruptores automáticos abiertos: hasta 6300 A
Aparellaje comunicable. AS-i
Canalizaciones Eléctricas
Analizador Redes
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Slide 6
SIEMENS
PS-4 Automatización
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Autómatas programables
SIMATIC-S7 200
SIMATIC-S7 300
SIMATIC-S7 400
Redes de Comunicación
Red AS-i ; Actuador Sensor Interface
Red PROFIBUS: bus de campo
Red ETHERNET/PROFINET
Human Machine Interface
Paneles Alfanuméricos/Gráficos
Paquetes SCADA
Periferia descentralizada
Control distribuido PCS7
M.E.S.: Simatic IT
Slide 7
SIEMENS
Redes de comunicación industrial
Jornadas
”Eficiencia Energética”
ETHERNET/profinet
PROFIBUS
AS-i
Slide 8
SIEMENS
PS-5 Maquina herramienta
Jornadas
”Eficiencia Energética”
MAQUINA HERRAMIENTA
Control Numérico: SINUMERIK
CN Analógico: SINUMERIK 802C y 840C
CN Digital en PROFIBUS: SINUMERIK 802D y 840DI
CN Digital con bus propietario: SINUMERIK 810D y 840D
MAQUINA DE PRODUCCION
Equipo de control
SIMOTION C230-2, SIMOTION P350 y SIMOTION D
ACCIONAMIENTOS
Accionamientos para máquina herramienta y
maquina de producción
SINAMICS S120
Slide 9
SIEMENS
PS-6 Instrumentación de proceso
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Medida de temperatura: SITRANS T
Medida de presión : SITRANS P
Medida de caudal: SITRANS F
Medida de nivel: SITRANS L
Posicionadores neumáticos : SIPART PS2
Reguladore digitales: SIPART DR
Slide 10
SIEMENS
PS-3 Material de instalación
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Aparatos modulares: Sistema N >70mm<
Automáticos
Diferenciales
Mecanismos: Sistema DELTA
Miro y Line
Vita y Style
Natur y Ambiente
Cuadros distribución
Stab y Alpha
Sikus
Sikus HC
Cajas SIMBOX
Domótica: Instabus EIB
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PS-10 :
MEDIA TENSION: Centros de transformación
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Slide 12
Eficiencia energética: la importancia económica y
ecológica
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Generalidades
Los Accionamientos Industriales consumen aproximadamente el 70% de la electricidad industrial
Los costes energéticos son una parte importante de los costes de operación.
Suprimir emisiones de CO2 , objetivo ecológico fundamental.
Slide 13
SIEMENS
Potencial de ahorro
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Slide 14
Motores B.T
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Slide 15
SIEMENS
Potencia concentrada sin límites
Fuerza y eficiencia
Motores de bajo consumo IEC
para el mercado europeo y americano,
según la EPACT
(legislación USA, octubre 97)
Motores estándares con dimensiones
NEMA
Carcasa gris de hierro fundido
Motores protegidos contra
explosión: seguridad aumentada
y antideflagrantes
Motores monofásicos
para aplicaciones industriales
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Rango de potencias: 60 W a 1000 kW
Tensión de alimentación: hasta 1000 V
Tamaños:
Motores a medida del cliente
Motores para la extracción de humos, certificados
Motores marinos
para funcionamiento bajo cubierta
56M ... 450
Slide 16
SIEMENS
Panorámica de gamas IEC estándares
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Tamaño
56 63 71 80 90 100 112 132 160 180 200 225250 280 315 315 355 400 450
1LA7/1LE1
1LA5
1LA6
1LG4
1LA8
1LA9/1LE1
SF 1,15
1LG6
1LA9/1LE1
SF 1,0/1,1
1LG4
SF 1,1
Series
Estándar
aluminio eff2
Estándar
fundición eff2
Estándar
aluminio eff1
Estándar
fundición eff1
Potencia
aumentada
Potencia
aumentada
Slide 17
SIEMENS
Gamas de motores actuales:
uso con convertidor 500V
Jornadas
”Eficiencia Energética”
56 63 71 80 90 100 112 132 160 180 200 225250 280 315 315 355 400 450
1LA7/1LE1
1LA6
1LA5
1LG4
L27 opcional
1LA9/1LE1
1LG6
L27 opcional
Series
Estándar
aluminio eff2
1LA8 PC/PB Estándar
fundición eff2
Estándar
aluminio eff1
Estándar
fundición eff1
Slide 18
SIEMENS
Gamas de motores actuales:
uso con convertidor 690V
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Tamaño
56 63 71 80 90 100 112 132 160 180 200 225250 280 315 315 355 400 450
1LA7 PM
1LA5 PM
1LG6 PM
L27 opcional
1LA8 PM
Series
Estándar
aluminio eff2
Estándar
fundición eff2
Slide 19
SIEMENS
Motores de bajo consumo IEC (EFF1)
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Motores de bajo consumo IEC
Para Europa con clases de
rendimiento EFF1 y EFF2
Para Norteamérica de acuerdo al
certificado EPACT CC032A
y opcionalmente a CSA-E
Ventajas de los motores EFF1 /
EPACT:
Costes de operación notablemente
más bajos
Un motor para Europa y EE. UU.
Rango de potencias: 60 W a 1000 kW
Mayor duración del motor y de la grasa
Tensión de alimentación: Hasta 1000 V
como resultado de temperaturas del
Tamaños: 56M ... 450
motor mas bajas
Alta reserva trabajando en operación continua (factor de servicio SF 1,15)
Gran variedad de opciones
Funcionamiento con convertidor hasta 500V - con posibilidad hasta 690V
- Los costes energéticos representan un 97% de los costes de un motor
- La adquisición del motor, instalación y mantenimiento tan sólo un 3%
Slide 20
SIEMENS
Motores / Rendimiento
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Slide 21
SIEMENS
Motores / Eficiencia
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Slide 22
Nomenclatura / clasificación de
rendimientos IE
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Normas y prescripciones relevantes
IEC 60034-30: Clases de rendimiento o eficiencia para motores trifásicos con rotor de jaula
(código IE)
IEC 60034-2-1: método estándar para determinación de las pérdidas y el rendimiento a
partir de pruebas
Directiva EU “Energy Using Products” 2005/32/EC (directiva EuP)
Regulación EU-Ecodesign a la directiva EuP
Slide 23
SIEMENS
Clases de eficiencia
Normas y prescripciones a nivel mundial
USA, Cánada y México (NEMA)
Europa (CEMEP)
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Rusia (GOST)
Objetivo de la IEC 60034-30 un único estándar de
eficiencia a nivel mundial
Corea (KEMCO)
Japón (JIS)
Taiwan (CNS)
China (CCC)
India (IS)
(COPANT)
Brasil (ABNT):
Sudáfrica (SABS)
Australia (AS/NS)
Weltweit besteht eine hohe Anzahl an unterschiedlichen Normen und Vorschriften
Slide 24
Nuevas clases de eficiencia
Nueva norma IEC
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
IEC 60034-2-1 (borrador final mayo 2007):
Método de pruebas: se incluyen las pérdidas por dispersión de carga
(pérdidas dependientes de la carga)
IEC 60034-30 (segundo borrador julio 2007)
Clases de eficiencia IE1=EFF2 ▬ IE2=EFF1 ▬ IE3 ▬ IE4
Slide 25
Nuevas normas:
Nuevo método de medición de la eficiencia IEC
60034-2-1
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
La eficiencia o rendimiento de un motor se define como la relación
entre la potencia mecánica de salida y la potencia eléctrica de
entrada.
La eficiencia se puede medir de dos formas:
medición directa: la potencia mecánica de salida se calcula en
función de la velocidad y el par disponible en el eje
medición indirecta: la potencia mecánica de salida se calcula
considerando todas las pérdidas en el motor:
1. PFe Pérdidas en el hierro
Se pueden
2
determinar a partir
2. PCu1 Pérdidas I R en el bobinado
de la potencia de
3. PCu2 Pérdidas I2R en el rotor
entrada y corriente
del motor
4. PF&W Pérdidas por fricción y ventilación
5. Pad = PSLL Pérdidas adicionales con carga (SLL=Stray Load
Losses)
Slide 26
Nuevas normas:
Nuevo método de medición de la eficiencia IEC
60034-2-1
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
La norma EN/IEC 60034-2:1996 fue sustituida por la nueva norma IEC
60034-2-1: Septiembre 2007 (borrador mayo 07)
La nueva norma cambia el método de medición de las pérdidas y eficiencia
de un motor: se incluyen las pérdidas por dispersión de carga (pérdidas
dependientes de la carga)
Antigua EN/IEC 60034-2:1996
Nueva EN/IEC 60034-2-1:2007-09
Método directo
Método directo
Método indirecto:
Método indirecto:
-SLL estimado al 0,5% de potencia de -SLL determinada por medición directa
entrada a plena carga
-SLL estimada al 2,5%-0,5% de la
potencia de entrada a plena carga
-Eh star – método indirecto alternativo
con cálculo matemático de SLL
Pérdidas determinadas a 95ºC en el
Pérdidas determinadas a
bobinado del estator y del rotor
25ºC+elevación de temperatura
medida en el bobinado del estator
Slide 27
Medición del rendimiento según IEC 60034-2-1
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
IEC 60034-2-1
Máquinas eléctricas rotativas - Parte 2-1: procedimiento estándar para determinación de las
pérdidas y del rendimiento a partir de pruebas
Normas actuales:
Normas anteriores:
IEC 60034-2-1 (2007)
EN 60034-2-1 (2007)
IEC 60034-2 (1996) - inválida
EN 60034-2 (1998) – se debe aplicar en el período de
transición hasta el 1.11.2010
Determinación de las pérdidas adicionales dependientes de la carga
Vieja norma:
Estimación del 0,5% de la potencia consumida
Nueva norma:
Se aumenta el factor de estimación drásticamente, siendo entre el 2,5% y el 0,5% en
función de la potencia. Por tanto, las pérdidas adicionales dependientes de la carga se
determinan ahora realizando mediciones.
La nueva derterminación de las pérdidas adicionales conduce a unos niveles de
rendimiento inferiores ¡pero los motores siguen siendo físicamente los mismos!
Slide 28
Nuevas normas:
Nuevo método de medición de la eficiencia IEC
60034-2-1
Diferencia del método
directo en comparación
con el método estimado
Eficiencia η [%]
EFF1
Método
IEC60034-2 (viejo)
Pad = 0,5%
de Pent
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
IE2
Método
IEC60034-2-1 (nuevo)
Pad medidas
individualmente
Nom. 91,8%
Nom. 90,6%
Los valores nominales
de eficiencia bajan, pero
el motor es el mismo
físicamente
CEMEP
IEC
Comparación EFF1 con IE2, mismo motor
15kW 4 polos tamaño 160L 50Hz
Otras pérdidas
(PFe, PCu1, PCu2, PF&W)
Slide 29
Nuevas normas:
Nuevo método de medición de la eficiencia IEC
60034-2-1
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
La medición indirecta fue ampliamente utilizada por los fabricantes bajo la
antigua norma.
Sin embargo, el nuevo método de medición es más preciso, pues establece
menor grado de incertidumbre.
El nuevo método ya fue utilizado en USA bajo la norma IEEE 112-B (2004).
Potencia
Antigua EN/IEC 60034-
Nueva EN/IEC 60034-2-
2:1996
1:2007-09
7,5 kW 2 polos
88,4%
87,9%
11 kW 4 polos
90,9%
90,3%
160 kW 4 polos
96,0%
95,4%
Slide 30
Nuevas clases de eficiencia
60034-30
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
La nueva norma IEC 60034-30 (segundo borrador julio 2007) define nuevas
clases de eficiencia:
Nuevo: desde 0,75 hasta 375kW
Gráfico 4 polos
IEC 60034-30
Eficiencia del motor %
IE4
Premium
IE3
IE2
IE1
Potencia de salida en escala logarítmica
EPACT
Slide 31
SIEMENS
Nuevas clases de eficiencia
60034-30
Acuerdo
CEMEP EU
Descripción
Validez
Número de polos
Potencias
Niveles
Tensiones
Tipo de protección
Motores freno
Motorreductores
Antiexplosivos
Jornadas
”Eficiencia Energética”
NEMA EPACT Directiva EuP basada en la
norma IEC 60034-30
Acuerdo voluntario Ley USA/CAN
de fabricantes
para regular la
eficiencia
Voluntario
Hasta dic. 2010
Pasará a ser ley en toda Europa.
Rendimientos determinados según
60034-2-1
IEC 60034-30 a partir de oct. 2008
Directiva EuP probablemente abril
2009 (después plazo 36 meses para
convertirla en ley en cada país)
2, 4
2, 4, 6
2, 4, 6
1,1 – 90 kW
0,75 – 150 kW
0,75 – 375 kW
Low = EFF3
High = EPACT
Standard (IE1)
Standard = EFF2 Premium
High (IE2)
High = EFF1
Premium (IE3, sólo en IEC 60034)
400 V 50Hz
230/460 V 60Hz <1000V 50 ó 60Hz
IP5x
Abiertos (IP23) y Todos
cerrrados (IP5x)
No
Sí
Sí
No
No
Sí
No
Sí
No en la directiva, sí en la IEC 60034
EuP = Eco-Design Requirements for Energy Using Products
Slide 32
SIEMENS
Clasificación de rendimientos según norma IEC
60034-30 y regulación EU-Ecodesign
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Valores mínimos (%) para las distintas clases de rendimiento
Potencias 200 kW a 375 kW
50 Hz
Número de polos
2
4
6
IE 1
94,0
94,0
94,0
IE 2
95,0
95,1
IE 3
95,8
96,0
60 Hz
Número de polos
2
4
6
IE 1
94,1
94,1
94,1
95,0
IE 2
95,4
95,4
95,0
95,8
IE 3
95,8
96,2
95,8
Slide 33
Gama Siemens N-compact 200-375 kW
SIEMENS
Los valores de rendimiento superan en parte considerablemente los valores
Jornadas
”Eficiencia Energética”
normalizados IE2
N-compact 1LA8, 1LL8 (UN 400V∆/690VY)
Efficiency Efficiency
IEC 60034- IEC 600342; 1996
2-1; 2007
Valor
Normgrenze
normalizado
KW
min-1
Nm
%
%
gradklasse
IE2
2-polig, 3000 min-1 bei 50 Hz, Wärmeklasse 155 (F), Ausnutzung nach Wärmeklasse 130 (B), Schutzart IP55
50Hz, 400V
PN
BG
nN
MN
cosϕN
ηN
ηN
Wirkungs-
1LA8315-2AC60
1LA8317-2AC60
1LA8353-2AC60
1LL8315-2AC60
250
315
355
315
315
315
355
315
2979
2979
2980
2974
801
1010
1140
1010
0,90
0,91
0,90
0,92
96,2
96,5
96,5
96,1
95,7
96,0
96,0
95,6
IE2
IE2
IE2
IE2
95,0
4-polig, 1500 min-1 bei 50 Hz, Wärmeklasse 155 (F), Ausnutzung nach Wärmeklasse 130 (B), Schutzart IP55
1LA8315-4AB60
1LA8317-4AB60
1LA8353-4AB60
1LL8315-4AC60
250
315
355
315
315
315
355
315
1488
1488
1488
1483
1600
2020
2280
2030
0,87
0,87
0,87
0,87
96,0
96,2
96,3
96,0
95,5
95,7
95,8
95,5
IE2
IE2
IE2
IE2
95,1
6-polig, 1000 min-1 bei 50 Hz, Wärmeklasse 155 (F), Ausnutzung nach Wärmeklasse 130 (B), Schutzart IP55
1LA8315-6AB60
1LA8317-6AB60
1LA8355-6AB60
1LL8315-6AC60
1LL8317-6AC60
200
250
315
250
315
315
315
355
315
315
988
988
993
988
988
1930
2410
3040
2420
3040
0,86
0,86
0,86
0,88
0,89
95,7
95,9
96,2
95,4
95,7
95,2
95,4
95,7
95,0
95,2
IE2
IE2
IE2
IE2
IE2
95,0
Slide 34
Rendimientos
SIEMENS
Gama Siemens N-compact 1LA8 en comparación con
IE2
Jornadas
”Eficiencia Energética”
96,5
Rendimiento 1LA8
Rendimiento IE2
96,0
96,0
96,0
95,8
95,7
95,5
Rendimiento [%]
95,7
95,7
95,5
95,4
95,2
95,0
94,5
94,0
93,5
2 polos
250kW
2 polos
315kW
2 polos
355kW
4 polos
250kW
4 polos
315kW
4 polos
355kW
6 polos
200kW
6 polos
250kW
6 polos
315kW
Slide 35
SIEMENS
Directiva EU 2005/32/EC
Regulación EU-Ecodesign
Jornadas
”Eficiencia Energética”
A partir del 16.06.2011 en la Unión Europea solo se permitirá la venta de motores
alimentados de red con un mínimo nivel de rendimiento IE2
Plan de implementación legal de la regulación Ecodesign
Plazos
Mínimo valor de
rendimiento para motores
alimentados de red
Mínimo valor de
rendimiento para motores
alimentados con convertidor
A partir de
16.06.2011
IE2: 0,75 kW – 375 kW
–
A partir de
01.01.2015
IE3: 7,5 kW – 375 kW
IE2: 7,5 kW – 375 kW
A partir de
01.01.2017
IE3: 0,75 kW – 375 kW
IE2: 0,75 kW – 375 kW
Slide 36
Oferta de motores de la gama
N-compact 200-375 kW
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Clase de rendimiento IE2
Para la gama N-compact en el rango de potencias de 200 kW a 375 kW rige
los motores se suministrarán de serie con clase de rendimiento IE2
se grabarán los valores reales de rendimiento, dado que sobrepasan de forma
considerable los valores normalizados
en la placa de características se grabará automáticamente en todos los pedidos
que entren a partir del 1.09.09:
IE2
el valor real de rendimiento
las actuales herramientas y documentación de ventas contienen ya los nieveles de
rendimiento según IEC 60034-2-1
Clase de rendimiento IE3
Para la gama N-compact en el rango de potencias de 200 kW a 375 kW
rige
de momento no se ofrecen como estándar
diseño/modificación de los motores bajo pedido
Slide 37
Nuevas clases de eficiencia
Armonización de normas a nivel mundial
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Objetivo de la IEC 60034-30: cubrir el mundo con UNA
norma sobre eficiencia
Slide 38
GESTION INTEGRAL DE LA ENERGÍA: software y
equipos de medida para un sistema de gestión de
energía integrado
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
Sistema de gestión de energía basado en SIMATIC
PCS 7
powerrate
WinCC
powerrate
PCS 7 Add-on o WinCC Add-on
Equipo de supervisión
>=110kV
Media tensión
Baja tensión
SENTRON PAC3200
Transparencia de la distribución eléctrica en toda la planta
A&D: Wagner Katalog 070412
Slide 39
SIEMENS
Jornadas
”Eficiencia Energética”
GRACIAS POR SU
ATENCION
Suministros Intec
965 448 922
[email protected]
www.suministrointec.com