Sähkömoottorit ja taajuusmuuttajat


Valmistelussa

Päivitettävänä

Voimassaoleva

Tuoteryhmän kuvaus

  • Tätä asetusta sovelletaan
  • a) induktiomoottoreihin, joissa ei ole harjoja, kommutaattoreita, liukurenkaita tai sähköisiä kytkentöjä roottoriin ja jotka on mitoitettu toimimaan 50 Hz:n, 60 Hz:n tai 50/60 Hz:n sinimuotoisella jännitteellä ja
    • joiden napaluku on 2, 4, 6 tai 8;
    • joiden nimellisjännite UN on yli 50 V ja enintään 1 000 V;
    • joiden nimellisteho PN on 0,12–1 000 kW;
    • jotka on suunniteltu jatkuvaan käyttöön, ja
    • jotka on suunniteltu käytettäväksi suoraan verkkovirralla;
  • b) kolmivaiheisiin taajuusmuuttajiin,
    • jotka on mitoitettu toimimaan yhden sellaisen a alakohdassa tarkoitetun moottorin kanssa, jonka nimellisteho on 0,12 kW–1 000 kW;
    • joiden nimellisjännite on yli 100 V ja enintään 1 000 V (AC);
    • joilla on ainoastaan yksi vaihtovirtajännitteen ulostulo.
  • Asetuksen vaatimuksia ei sovelleta seuraaviin moottoreihin:
  • a) tuotteeseen (kuten vaihteistoon, pumppuun, puhaltimeen tai kompressoriin) kokonaisuudessaan rakenteellisesti integroidut moottorit, joiden energiatehokkuutta ei voida testata erillään kyseisestä tuotteesta, ei edes käytettäessä väliaikaista laakerikilpeä ja käyttöpään laakeria; moottorilla on oltava käytettävän laitteen kanssa yhteisiä komponentteja (liitoskappaleiden, kuten pulttien, lisäksi) (kuten akseli tai kotelo), eikä moottoria saa suunnitella sellaiseksi, että se voidaan irrottaa kokonaisuudessaan käytettävästä laitteesta ja se voi käydä itsenäisesti. Moottorin on tultava irrotettaessa toimintakyvyttömäksi;
  • b) moottorit, joihin on rakenteellisesti integroitu taajuusmuuttaja (yhdistetyt voimansiirtojärjestelmät) ja joiden energiatehokkuutta ei voida testata erillään taajuusmuuttajasta;
  • c) moottorit, joihin on rakenteellisesti integroitu jarru, joka on erottamaton osa moottorin sisärakennetta ja jota ei voida irrottaa tai jolle ei voida antaa virtaa erillisestä lähteestä moottorin hyötysuhdetta testattaessa;
  • d) moottorit, jotka on suunniteltu ja spesifioitu toimimaan yksinomaan
    • yli 4 000 metrin korkeudessa merenpinnasta;
    • yli 60 °C:n ympäristölämpötilassa;
    • yli 400 °C:n suurimmassa käyttölämpötilassa;
    • alle -30°C:n ympäristölämpötilassa; tai
    • olosuhteissa, joissa jäähdytysnesteen lämpötila tuotteen sisääntulossa on alle 0 °C tai yli 32 °C;
  • e) moottorit, jotka on suunniteltu ja spesifioitu toimimaan kokonaan nesteeseen upotettuina;
  • f) moottorit, jotka on erityisesti kvalifioitu takaamaan neuvoston direktiivin 2006/71/Euratom (8) 3 artiklassa määriteltyjen ydinlaitosten turvallisuus;
  • g) räjähdyssuojatut moottorit, jotka on suunniteltu ja sertifioitu Euroopan parlamentin ja neuvoston direktiivin 2014/34/EU (9) liitteessä I olevassa 1 kohdassa määriteltyyn kaivostyöhön;
  • h) johdottomien tai akkukäyttöisten laitteiden moottorit;
  • i) sellaisten kädessä pidettävien laitteiden moottorit, joiden painoa tuetaan kädellä laitetta käytettäessä;
  • j) sellaisten kädellä ohjattavien laitteiden moottorit, joita liikutetaan laitetta käytettäessä;
  • k) moottorit, jotka on varustettu mekaanisella kommutaattorilla;
  • l) täysin suljetut, tuulettamattomat moottorit (TENV-moottorit);
  • m) moottorit, jotka on saatettu markkinoille ennen 1 päivää heinäkuuta 2029 korvaamaan samanlaisia, tuotteisiin rakenteellisesti integroituja moottoreita, jotka on saatettu markkinoille ennen 1 päivää heinäkuuta 2022, ja joita markkinoidaan nimenomaan korvaavina moottoreina;
  • n) moninopeusmoottorit eli moottorit, joilla on useita käämityksiä tai vaihdettavissa oleva käämitys erilaisia napalukuja ja nopeuksia varten;
  • o) moottorit, jotka on suunniteltu erityisesti sähkökäyttöisiä vetoajoneuvoja varten.
  • Asetuksen vaatimuksia ei sovelleta seuraaviin taajuusmuuttajiin:
  • a) tuotteeseen integroidut taajuusmuuttajat, joiden energiatehokkuutta ei voida testata erillään kyseisestä tuotteesta, eli testausyritys tekisi taajuusmuuttajan tai tuotteen toimintakyvyttömäksi;
  • b) taajuusmuuttajat, jotka on erityisesti kvalifioitu takaamaan direktiivin 2009/71/Euratom 3 artiklassa määriteltyjen ydinlaitosten turvallisuus;
  • c) regeneratiiviset taajuusmuuttajat;
  • d) taajuusmuuttajat, joilla on sinimuotoinen sisääntulovirta.
  • Sähkömoottoreille ja taajuusmuuttajille on voimassa 1.10.2019 tullut ekosuunnitteluasetus. Kaikki vaatimukset on kuvattu alempana.

Asetukset ja harmonisoidut standardit

Ekosuunnitteluasetus (1.10.2019)

Tuote­vaatimukset

Ekosuunnittelu­vaatimukset

MOOTTOREIDEN ENERGIATEHOKKUUSVAATIMUKSET

voimaantulo 1.7.2021:

Kolmivaihemoottoreiden, joiden nimellisteho on 0,75–1 000 kW, joilla on kaksi, neljä, kuusi tai kahdeksan napaa ja jotka eivät ole Ex eb -tyypin korotetun räjähdyssuojan moottoreita, energiatehokkuuden on vastattava vähintään taulukossa 2 ilmoitettua hyötysuhdetasoa IE3.

Kolmivaihemoottoreiden, joiden nimellisteho on vähintään 0,12 kW ja alle 0,75 kW, joilla on kaksi, neljä, kuusi tai kahdeksan napaa ja jotka eivät ole Ex eb -tyypin korotetun räjähdyssuojan moottoreita, energiatehokkuuden on vastattava vähintään taulukossa 1 ilmoitettua hyötysuhdetasoa IE2;

voimaantulo 1.7.2023:

Ex eb -tyypin korotetun räjähdyssuojan moottoreiden, joiden nimellisteho on 0,12–1 000 kW ja joilla on kaksi, neljä, kuusi tai kahdeksan napaa, sekä yksivaihemoottoreiden, joiden nimellisteho on vähintään 0,12 kW, on vastattava vähintään taulukossa 1 ilmoitettua hyötysuhdetasoa IE2.

Kolmivaihemoottoreiden, jotka eivät ole jarrumoottoreita, Ex eb -tyypin korotetun räjähdyssuojan moottoreita tai muita räjähdyssuojattuja moottoreita ja joiden nimellisteho on 75–200 kW ja joilla on kaksi, neljä tai kuusi napaa, energiatehokkuuden on vastattava vähintään taulukossa 3 ilmoitettua hyötysuhdetasoa IE4.

 

Moottoreiden energiatehokkuus kansainvälisinä energiatehokkuusluokkina (IE) ilmaistuna esitetään erilaisille moottorin nimellistehon PN arvoille taulukoissa 1, 2 ja 3. IE-luokat määritellään nimellistehon (PN) ja nimellisjännitteen (UN) mukaan siten, että toimintataajuus on 50 Hz ja viitelämpötila 25 °C.

Sellaisen vähimmäishyötysuhteen määrittämiseksi 50 Hz:n moottoreille 0,12–200 kW:n nimellistehoilla PN, jota ei anneta taulukoissa 1, 2 ja 3, käytetään seuraavaa kaavaa:

A, B, C ja D ovat interpolointikertoimia, jotka määritetään taulukkojen 4 ja 5 mukaisesti.

Vaihteluvälillä 0,55–0,75 kW vähimmäishyötysuhde määritetään käyttäen arvoille 0,55 kW ja 0,75 kW saatuihin vähimmäishyötysuhteisiin perustuvaa lineaarista interpolointia.

Häviöt määritetään liitteen II mukaisesti.

MOOTTOREIDEN TUOTETIETOVAATIMUKSET

Jäljempänä 1–13 kohdassa mainitut tuotetiedot on esitettävä näkyvästi

a) moottorin mukana toimitettavassa teknisessä tietolomakkeessa tai käyttöoppaassa;

b) 5 artiklan mukaista vaatimustenmukaisuuden arviointia varten laadittavassa teknisessä dokumentaatiossa;

c) moottorin valmistajan, sen valtuutetun edustajan tai maahantuojan vapaasti käytettävissä olevilla internetsivustoilla, ja

d) tuotteiden, joihin moottori on liitetty rakenteellisesti, mukana toimitettavassa teknisessä tietolomakkeessa.

Teknisessä dokumentaatiossa tiedot on annettava 1–13 kohdassa esitetyssä järjestyksessä. Luettelossa käytettyä sanamuotoa ei tarvitse noudattaa tarkasti. Tekstin sijaan tiedot voidaan esittää selkeästi ymmärrettävinä kaavioina, kuvina tai symboleina:

voimaantulo 1.7.2021:

(1) nimellishyötysuhde (ηΝ) täydellä, 75 %:n ja 50 %:n nimelliskuormituksella ja -jännitteellä (UN), kun toimintataajuus on 50 Hz ja viitelämpötila 25 °C, pyöristettynä yhteen desimaaliin;

(2) hyötysuhdetaso: ’IE2’, ’IE3’ tai ’IE4’ tämän liitteen ensimmäisen jakson mukaisesti;

(3) valmistajan nimi tai tavaramerkki, kaupparekisterinumero ja osoite;

(4) tuotteen mallitunniste;

(5) moottorin napaluku;

(6) nimellisteho(t) PN tai nimellistehoalue (kW);

(7) moottorin nimellistulotaajuus(-taajuudet) (Hz);

(8) nimellisjännite(-jännitteet) tai nimellisjännitealue (V);

(9) nimellisnopeus(-nopeudet) tai nimellisnopeusalue (rpm);

(10) yksivaiheinen vai kolmivaiheinen;

(11) tiedot toimintaolosuhteista, joihin moottori on suunniteltu:

a) korkeus merenpinnasta;

b) ympäristön alin ja ylin lämpötila, myös ilmajäähdytteisten moottoreiden osalta;

c) jäähdytysnesteen lämpötila tuotteen sisääntulossa, jos sovelletaan;

d) suurin käyttölämpötila;

e) räjähdysvaaralliset tilat;

(12) jos katsotaan, että moottori voidaan vapauttaa hyötysuhdevaatimuksista asetuksen 2 artiklan 2 kohdan mukaisesti, syy vapautukseen.

voimaantulo 1.7.2022:

(13) tehohäviöt prosentteina (%) nimellistehosta seuraavissa eri toimintapisteissä (nopeus; vääntömomentti): (25;25), (25;100), (50;25), (50;50), (50;100), (90;50), (90;100), kun viitelämpötila 25 °C, pyöristettynä yhteen desimaaliin; jos moottori ei sovellu toimimaan yhdessäkään edellä mainitussa toimintapisteessä (nopeus; vääntömomentti), merkitään kohtaan ”N.A.” tai ”Ei sovelleta” (Not applicable).

 

Edellä 1 ja 2 kohdassa tarkoitetut tiedot sekä valmistusvuosi on merkittävä kestävällä tavalla moottorin arvokilpeen tai sen lähelle. Jos arvokilven koko ei mahdollista kaikkien 1 kohdassa tarkoitettujen tietojen merkitsemistä, arvokilpeen on merkittävä ainoastaan nimellishyötysuhde täydellä nimelliskuormituksella ja -jännitteellä.

Edellä 1–13 kohdassa lueteltuja tietoja ei tarvitse julkaista vapaasti käytettävissä olevalla internetsivustolla moottoreista, jotka on valmistettu tilaustyönä ja joilla on asiakkaan vaatimusten mukaiset erityiset mekaaniset ja sähköiset ominaisuudet, jos kyseiset tiedot ilmoitetaan asiakkaille esitetyissä kaupallisissa tarjouksissa.

Valmistajien on annettava moottorin mukana toimitettavassa teknisessä tietolomakkeessa tai käyttöoppaassa tiedot mahdollisista varotoimista, joita on noudatettava, kun moottoreita kootaan, asennetaan, huolletaan tai käytetään taajuusmuuttajien kanssa.

Moottoreissa, jotka ovat asetuksen 2 artiklan 2 kohdan m alakohdan mukaisesti vapautettu hyötysuhdevaatimuksista, tai niiden pakkauksessa ja dokumentaatiossa on ilmoitettava selvästi ”Moottori on tarkoitettu käytettäväksi yksinomaan […] varaosana” sekä tuote tai tuotteet, joihin se on tarkoitettu.

Kun kyse on 50/60 Hz:n ja 60 Hz:n moottoreista, 1 ja 2 kohdassa tarkoitetut tiedot voidaan esittää 50 Hz:n toimintataajuutta vastaavien arvojen lisäksi 60 Hz:n taajuudelle; sovellettavat taajuudet on samalla ilmoitettava selvästi.

Häviöt määritetään liitteen II mukaisesti.

TAAJUUSMUUTTAJIEN HYÖTYSUHDEVAATIMUKSET

voimaantulo 1.7.2021:

1 päivästä heinäkuuta 2021 taajuusmuuttajien, jotka on luokiteltu käytettäväksi nimellislähtöteholtaan 0,12–1 000 kW:n moottoreiden kanssa, tehohäviöt eivät saa ylittää hyötysuhdetason IE2 mukaista suurinta mahdollista tehohäviötä.

Taajuusmuuttajien energiatehokkuus kansainvälisinä energiatehokkuusluokkina (IE) ilmaistuna määritetään tehohäviöiden perusteella seuraavasti:

IE2-luokassa suurin mahdollinen tehohäviö on 25 prosenttia pienempi kuin taulukossa 6 annettu viitearvo.

Jos taajuusmuuttajan näennäisteho on kahden taulukossa 6 ilmoitetun arvon välissä, IE-luokan määrittämiseksi käytetään ylempää tehohäviöiden arvoa ja alempaa testikuormituksen perusaallon tehokertoimen arvoa.

Häviöt määritetään liitteen II mukaisesti.

TAAJUUSMUUTTAJIEN TUOTETIETOVAATIMUKSET

voimaantulo 1.7.2021:

1 päivästä heinäkuuta 2021 jäljempänä 1–11 kohdassa mainitut taajuusmuuttajien tuotetiedot on esitettävä näkyvästi

a) taajuusmuuttajan mukana toimitettavassa teknisessä tietolomakkeessa tai käyttöoppaassa;

b) 5 artiklan mukaista vaatimustenmukaisuuden arviointia varten laadittavassa teknisessä dokumentaatiossa;

c) valmistajan, sen valtuutetun edustajan tai maahantuojan vapaasti käytettävissä olevilla internetsivustoilla, ja

d) tuotteiden, joihin on rakenteellisesti integroitu taajuusmuuttaja, mukana toimitettavassa teknisessä tietolomakkeessa.

Teknisessä dokumentaatiossa tiedot on annettava 1–11 kohdassa esitetyssä järjestyksessä. Luettelossa käytettyä sanamuotoa ei tarvitse noudattaa tarkasti. Tekstin sijaan tiedot voidaan esittää selkeästi ymmärrettävinä kaavioina, kuvina tai symboleina:

(1) tehohäviöt prosentteina nimellisestä näennäistehosta seuraavissa toimintapisteissä (suhteellinen moottorin staattorin taajuus; suhteellinen vääntömomenttia tuottava virta): (0;25) (0;50) (0;100) (50;25) (50;50) (50;100) (90;50) (90;100) – sekä valmiustilan häviöt, joita syntyy, kun taajuusmuuttajaan on kytketty virta mutta se ei anna virtaa kuormalle, pyöristettynä yhteen desimaaliin;

(2) hyötysuhdetaso: ’IE2’ tämän liitteen kolmannen jakson mukaisesti;

(3) valmistajan nimi tai tavaramerkki, kaupparekisterinumero ja osoite;

(4) tuotteen mallitunniste;

(5) näennäisteho tai näennäistehoalue (kVA);

(6) ohjeellinen moottorin nimellisteho(t) PN tai nimellistehoalue (kW);

(7) nimellisantovirta (A);

(8) suurin käyttölämpötila (°C);

(9) nimellissyöttötaajuus(-taajuudet) (Hz);

(10) nimellissyöttöjännite (-jännitteet) tai nimellissyöttöjännitealue (V);

(11) jos katsotaan, että taajuusmuuttaja voidaan vapauttaa hyötysuhdevaatimuksista asetuksen 2 artiklan 3 kohdan mukaisesti, syy vapautukseen.

Edellä 1–11 kohdassa lueteltuja tietoja ei tarvitse julkaista vapaasti käytettävissä olevalla internetsivustolla taajuusmuuttajista, jotka on valmistettu tilaustyönä ja joilla on asiakkaan vaatimusten mukaiset erityiset sähköiset ominaisuudet, jos kyseiset tiedot ilmoitetaan asiakkaille esitetyissä kaupallisissa tarjouksissa.

Edellä 1 ja 2 kohdassa tarkoitetut tiedot sekä valmistusvuosi on merkittävä kestävällä tavalla taajuusmuuttajan arvokilpeen tai sen lähelle. Jos arvokilven koko ei mahdollista kaikkien 1 kohdassa tarkoitettujen tietojen merkitsemistä, arvokilpeen on merkittävä ainoastaan nimellishyötysuhde toimintapisteessä (90;100).

Häviöt määritetään liitteen II mukaisesti.

Muut tiedot

Taustaselvityk­set ja lisäohjeet

Ennen asetusten valmistelun aloittamista jokaisesta tuoteryhmästä laaditaan kattava taustaselvitys (“preparatory study”). Taustaselvityksen pohjalta päätetään asetusvalmistelun aloittamisesta ja lisäksi selvitystä käytetään pohja-aineistona asetusta kirjoitettaessa. Taustaselvitysten metodologiasta löytyy tietoa täältä.

Julkisissa hankinnoissa sovellettavat viitearvot

Energiatehokkuuslain (1429/2014) mukaan, mikäli tuotteella on energiamerkintä, keskushallintoviranomainen saa hankkia vain parhaaseen mahdolliseen energiatehokkuusluokkaan kuuluvia tuotteita. Jos tuotteella ei ole energiamerkintää, mutta sille on annettu energiatehokkuuden viitearvoja ekosuunnitteluasetuksessa, keskushallintoviranomaisten tulee hankkia tietyin edellytyksin ainoastaan näiden viitearvojen mukaisia tuotteita.

Ekosuunnitteluasetuksen antamisajankohtana paras markkinoilla saatavilla oleva teknologia niiden ympäristönäkökohtien osalta, joiden katsottiin olevan merkittäviä ja mitattavissa, on seuraava:

Moottoreiden parhaaksi saatavilla olevaksi teknologiaksi määriteltiin IE4-taso. On olemassa moottoreita, joiden häviöt ovat 20 prosenttia pienemmät, mutta niiden saatavuus on rajoitettu eikä niitä ole saatavilla kaikilla tämän asetuksen soveltamisalaan kuuluvilla tehoalueilla eikä induktiomoottoreina.

Taajuusmuuttajien markkinoilla olevan parhaan saatavilla olevan teknologian tehohäviöt ovat 20 prosenttia taulukossa 6 ilmoitetuista häviöiden viitearvoista. Piikarbiditeknologiaa (SiC MOFSET) käyttämällä voidaan vielä vähentää puolijohteiden tehohäviöitä noin 50 prosentilla perinteiseen ratkaisuun verrattuna.

Asetusten valmistelusta vastaa kansallisesti Energiavirasto. Lisätietoja: Juha Toivanen ()