Uso e vantaggi dei ventilatori con motori EC

Che cos’è un motore EC e in che cosa si differenzia da un motore AC?

Per quanto riguarda la tensione di alimentazione, in commercio esistono fondamentalmente due tipologie di motori:

• Motori in corrente alternata (AC): si caratterizzano per la loro flessibilità di utilizzo, anche se ne penalizzano l’efficienza.
• Motori in corrente continua (DC): hanno un’elevata efficienza sebbene si tratti di un tipo di tensione non convenzionale nei settori residenziale e terziario.

I motori denominati EC (a commutazione elettronica) combinano parti di entrambe le tipologie con i rispettivi vantaggi. Da un lato consentono un’alimentazione alternata di facile realizzazione, sia monofase che trifase, e, allo stesso tempo, hanno l’elevata efficienza di un motore a corrente continua effettuando al suo interno il raddrizzamento di tensione. Per la suddetta rettifica è necessario incorporare l’elettronica all’interno del motore stesso. Da qui il suo nome electronically commutated (EC).  

A livello strutturale ci sono differenze significative tra un motore AC e un motore EC. Prendendo un motore a rotore esterno come base per fare un confronto, le differenze principali sono:

• Incorporazione di una scheda elettronica che svolge sia la funzione di raddrizzamento della tensione che di controllo del motore.
• Il rotore esterno incorpora dei magneti permanenti.

Di conseguenza otteniamo un motore con alimentazione convenzionale ma con un’elevata efficienza energetica. Inoltre, è incorporato di default un modulo di controllo elettronico che consente la regolazione sia manuale che automatica tramite l’ingresso di un segnale analogico (0-10V o 4-20mA) da un controllo o sensore esterno.

Differenze tra motori EC e AC

Esistono diverse differenze in termini di progettazione dei motori e tecnologia utilizzata al loro interno:

1. Efficienza: grazie al modo in cui sono progettati i motori EC hanno un’efficienza fino al 92%, mentre i motori AC raggiungeranno al massimo il 70-80% di efficienza.
2. Potenza assorbita: questo aspetto incide direttamente sulla bolletta della luce. A parità di giri, cioè senza tener conto della regolazione, un motore EC consuma il 10% in meno di un motore AC. Tuttavia, con una regolazione, un motore EC può risparmiare fino all’80% in più di energia elettrica assorbita rispetto a una soluzione con motore AC.  
3. Regolazione: mentre i motori EC sono facilmente regolabili tramite segnale analogico (0-10V o 4-20mA), i motori AC necessitano di regolatori elettronici, autotrasformatori che modulano la tensione alternata 230V o 400V, o variatori di frequenza. La regolazione di un segnale analogico è semplice e non richiede attenzioni particolari in termini di sezione del cavo, con un costo molto contenuto. D’altra parte, la regolazione di un motore AC non solo è più costosa, ma provoca anche un aumento della temperatura all’interno del motore, costringendo a stabilire alcune limitazioni. È importante notare che anche l’intervallo di regolazione non è lo stesso. Vale a dire, mentre un EC può essere regolato da 0-10V di segnale analogico, che in percentuale equivale a 0-100%, in un AC la regolazione massima è solitamente compresa tra 100V-230V di tensione elettrica (nel caso di potenza monofase), ovvero tra il 35% e il 100%. Si può quindi concludere che con un motore EC non solo il consumo è minore, ma si può anche ottenere un range di regolazione molto più ampio con il conseguente risparmio differenziale.
4. Protezioni: l’elettronica incorporata nei ventilatori EC ha una serie di protezioni termiche che un motore AC non ha e che devono essere aggiunte all’impianto.

Quando utilizzare i motori EC

Nel paragrafo precedente abbiamo visto le differenze significative sia nella capacità di regolazione che nella conseguente riduzione del consumo di energia. Questo ci aiuta a capire in quali casi è conveniente l’uso di ventilatori con motori a commutazione elettronica.

Per tutte quelle installazioni progettate per funzionare con sistemi di regolazione, sia manuali che automatici, è chiaramente consigliabile l’utilizzo di queste soluzioni. Nei sistemi di ventilazione, dove la richiesta di portata d’aria è variabile nel tempo in funzione di una serie di parametri di controllo, i motori EC sono i migliori alleati sia da un punto di vista energetico che economico.

Vantaggi nell’utilizzo dei motori EC nella ventilazione

Considerando questi aspetti, vediamo quali sono i concreti vantaggi nell’uso dei motori EC:

• Conformità ai requisiti energetici: sebbene anche un ventilatore con motore AC sia in grado soddisfare i requisiti energetici, con un motore EC il ventilatore soddisfa i detti requisiti più facilmente.
• Minor consumo energetico: derivato direttamente da una minore potenza assorbita dalla rete.
• Risparmio nella bolletta della luce: per lo stesso motivo del punto precedente, ovvero un motore EC genera meno consumi, quindi si ottengono risparmi energetici sia in termini di consumi che di denaro.
• Vita del ventilatore: i motori EC non si riscaldano e funzionano a un numero di giri inferiore rispetto ai motori AC, quindi hanno una durata maggiore.
• Minor costo del ciclo di vita: considerando un ciclo di vita di un ventilatore di 10 anni, le statistiche dicono che l’85% del costo in quei 10 anni corrisponde all’energia consumata dal ventilatore, il 5% alla spesa iniziale e il 10% alla manutenzione del ventilatore affinché funzioni in modo ottimale. Dato che la maggior parte del costo corrisponde ai consumi energetici, un ventilatore con motore EC che contribuisce ad una migliore prestazione energetica del ventilatore, è un chiaro vantaggio nella riduzione dei costi.

Conclusioni

In questo articolo abbiamo visto cosa c’è dietro il funzionamento di un ventilatore con motore a commutazione elettronica (EC). Le tendenze normative si stanno spostando sempre più verso sistemi di ventilazione in cui la portata d’aria può essere regolata automaticamente in base alle esigenze di ogni situazione. In questo modo si favorisce l’ottimizzazione energetica garantendo adeguati livelli di qualità dell’aria interna. Questo fatto, insieme ai grandi vantaggi offerti dai motori EC sotto regolazione, danno a questa soluzione tecnologica un chiaro trend in crescita nel suo utilizzo.