Comparativa d’eficiència energètica i d’impacte ambiental entre motors d’inducció trifàsics segons la classe d’eficiència

Davant la predominança dels motors d'inducció en el mercat, hem decidit dur a terme un estudi exhaustiu amb el propòsit de realitzar una comparativa detallada de l'eficiència energètica i d’impacte mediambiental entre motors d'inducció trifàsics, considerant les diverses classes d'eficiència. Per a la classificació, hem tingut en compte el nombre de pols (2, 4 i 6) i la classe de rendiment normalitzat (IE), realitzant l'estudi en tres escenaris diferents per a una comparació més completa. Aquests escenaris s'han establert per a abordar diferents períodes de funcionament i diferents índex de càrrega. En el nostre cas particular, l'estudi s'ha dut a terme considerant tres períodes de funcionament: 6000, 4000 i 2000 hores anuals, i avaluant el rendiment a plena càrrega, a 3/4 de plena càrrega i a mitja càrrega. S’han utilitzat els catàlegs proporcionats per l'empresa ABB, abastant tant els preus com les especificacions dels motors, i s’ha seleccionat un rang de potències que va des de 3 kW fins a 250 kW. La primera secció d'aquest treball es dedica a explicar el funcionament d'un motor d'inducció i les seves aplicacions, acompanyat d'una anàlisi de la normativa aplicada (especialment la normativa IEC), i una revisió de la seva evolució històrica. Posteriorment, s'han dut a terme càlculs per a determinar l'estalvi energètic i econòmic, considerant el període de retorn i el Valor Actual Net (VAN). Després d'aquestes anàlisis, s'ha realitzat un estudi de l'impacte mediambiental utilitzant la metodologia MEEUP com a referència. A més, es realitza una comparació entre el rendiment i els preus dels variadors de velocitat aplicats a les diferents potències dels motors. Tots aquests estudis s'han aplicat a un cas pràctic específic en l'àmbit d’una fusteria, prenent com a referència un treball de final de grau realitzat per Jordi Gil Gómez fa alguns anys a l’EPSEVG. També s’ha efectuat una Declaració Ambiental de Producte (DAP) aplicada a un motor dels laboratoris de l’EPSEVG.
In the face of the predominance of induction motors in the market, we have decided to carry out an exhaustive study with the purpose of conducting a detailed comparison of energy efficiency and environmental impact among three-phase induction motors, considering various efficiency classes. For classification, we have taken into account the number of poles (2, 4, and 6) and the standardized efficiency class (IE), conducting the study in three different scenarios for a more comprehensive comparison. These scenarios have been designed to address different operating periods and types of loads. In our particular case, the study has been conducted considering three operating periods: 6000, 4000, and 2000 hours, evaluating performance at full load, 3/4 load, and half load. We use the catalogs provided by the ABB company, covering both prices and motor specifications, and select a power range from 3 kW to 250 kW. The first section of this work is dedicated to explaining the operation of an induction motor and its applications, accompanied by an analysis of applied regulations, including EUPLOT 30, and a review of its historical evolution. Subsequently, calculations have been carried out to determine energy and economic savings, considering the payback period and Net Present Value (NPV). Following these analyses, an environmental impact study has been conducted using the MEEUP methodology as a reference. All these studies have been applied to a specific practical case in the field of carpentry, referencing a final degree project carried out by Jordi Gil Gómez a few years ago at EPSEVG. Additionally, a comparison has been made between the performance and prices of variable speed drives applied to different motor powers, culminating in the calculation of an Environmental Product Declaration (EPD). The results of this study highlight the critical importance of considering both efficiency and the number of poles in the selection process of a three-phase induction motor. Practica