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Calcul coût annuel électrique d'une pompe

  1. yucki

    Date d'inscription
    décembre 2006
    Messages
    46

    Calcul coût annuel électrique d'une pompe

    Hello,

    Mes cours d'électricité sont biens loin et ce n'est pas mon métier.

    Actuellement j'ai un stagiaire qui doit fournir un TP sur la consommation électrique de certaines moteur (moteur qui entraine des pompes centrifuges).

    Tous ces moteurs sont triphasés. Je me rappel de la formule:
    P = racine3.U.I.Cos phi

    Mon fournisseur d'électricité peut me fournir la tension sur le réseau. J'ai une mesure en temps réel de l'intensité. Je connais le nombre d'heure de fonctionnement annuel ainsi que le prix du kWh.

    Ma question concerne le Cos phi. Il est écrit sur la plaquette du moteur.

    Il me semble qu'il ne faut pas prendre cette valeur car elle est vrai seulement si le moteur est à sa charge nominal et à sa tension nominal.

    Egalement, le cosPhi d'un moteur varie en fonction de sa charge. Il doit être fourni dans la documentation du fabricant.

    Doit on prendre le Cos phi du réseau électrique donné par notre fournisseur ou est ce qqchose à part.

    J'attends vos lumières sur ces questions ou la bonne méthode de calcul qui nous conviendrait.

    Je ne veux pas raconter de crack à mon stagiaire.

    Merci et @+


     


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  2. invite2313209787891133
    Invité

    Re : Calcul coût annuel électrique d'une pompe

    Bonjour

    Ton stagiaire ne serait pas une stagiaire ?
    Car le plus logique serait de lui dire de se documenter tout seul.
     

  3. yucki

    Date d'inscription
    décembre 2006
    Messages
    46

    Re : Calcul coût annuel électrique d'une pompe

    Salut,

    Nous n'avons pas toujours la documentation souhaitée vu que ce n'est pas notre métier.

    Je lui ai demandé de se renseigner de son côté mais j'aimerais connaitre les bonnes réponses afin de comparer avec ces recherches et argumenter ces fautes et celle qui lui sont racontées par d'autres collègues qui ne sont eux non plus du métier.

    Merci de t'intéresser à mon sujet.

    @+
     

  4. verdifre

    Date d'inscription
    mai 2006
    Localisation
    thiembronne 62560
    Âge
    52
    Messages
    7 964

    Re : Calcul coût annuel électrique d'une pompe

    Bonjour,
    pour moi, la bonne réponse serait de faire un enregistrement de la puissance consommée par la pompe dans des conditions representant significativement son fonctionnement annuel , de completer ces mesures en mettant un compteur d'energie sur la pompe pendant un mois
    avec ces deux mesures, tu peux ajuster les parametres de ton modele theorique de consommation de ta pompe et éventuellement essayer de l'appliquer à des installations similaires.
    fred
    On ne vient pas de nulle part et il serait souhaitable qu'on n'aille pas n'importe où !
     

  5. invite76532345
    Invité

    Re : Calcul coût annuel électrique d'une pompe

    Bonjour
    Egalement, le cosPhi d'un moteur varie en fonction de sa charge. Il doit être fourni dans la documentation du fabricant.
    Exact;
    Il suffit de demander au fabricant et il va se faire un plaisir de vous envoyer le cosPhi du moteur en fonction des charges à 25 -50-75 et 100%
    Mon fournisseur d'électricité peut me fournir la tension sur le réseau.
    Ce n'est pas représentatif de la tension réelle appliquée au moteur car cela ne tient pas compte de la chute de tension en ligne entre la station/sous-station du fournisseur et le site ni de la chute de tension en ligne à l'intérieur du site lui-même.
    Une valeur exacte ne peut être obtenue que par une mesure de tension aux bornes du moteur. Dans tous les cas ce sera une valeur ponctuelle, pas vraiment une valeur moyenne sur une journée de 24 heures, à fortiori sur un mois ou un an.
    Actuellement j'ai un stagiaire qui doit fournir un TP sur la consommation électrique de certaines moteur (moteur qui entraine des pompes centrifuges).
    D'où la question:
    Consommation ponctuelle sur relevé ponctuel (calcul basique de "P" suivant la formule bien connue) puis multiplication par 24 heures et 365 jours ?
    Ou bien consommation moyenne sur une période de XXX jours et extrapolation sur 365 ?
    Le cosPhi de l'installation est il corrigé ?... En principe oui.... Comment ?
    Comment le fournisseur facture t-il l'énergie réactive ? Inclus dans la consommation générale au moyen d'un prix du kWh "standard" ou bien compteur de réactif avec prix "spécial" du kVAR ?

    A suivre.
     


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  6. yucki

    Date d'inscription
    décembre 2006
    Messages
    46

    Re : Calcul coût annuel électrique d'une pompe

    Merci PapyKiwi pour les infos,

    Il lui est demandé de faire une mesure ponctuelle et de faire le calcul pour avoir une idée du coût de fonctionnement par an. Soit P x 24 x 340 jours x €kWh.

    Je peux aussi demander à avoir une mesure ponctuelle avec une pince wattmétrique.

    Nous sommes facturé au kWh c'est la seule dont je suis sur. Le CosPhi de notre réseau est de 0.89. Je pense que notre CosPhi réseau doit être corrigé au moyen de condensateur, est ce celà ??

    Avec un calcul vite fait, nous avons des moteurs qui peuvent nous coûter 300k€/an en électricité.

    Donc juste pour compléter ma demande, le calcul sera t-il:
    1. P = racine3.U.I.CosPhi plaque moteur
    2. P = racine3.U.I.CosPhi réseau électrique
    3. P = racine3.U.I.CosPhi théorique fournit par le fabricant selon charge moteur

    ou seule une mesure à la pince wattmétrique peut être juste.

    Encore une question: si le CosPhi du réseau est de 0.7, un moteur peut il atteindre son CosPhi nominal de 0.86 ? ou alors est ce que je m'embrouille ?

    Merci et @++
     

  7. invite76532345
    Invité

    Re : Calcul coût annuel électrique d'une pompe

    Bonjour
    La demande étant pour un relevé ponctuel, il faut mesurer "U" et "I" au moment où... Donc:
    3. P = racine3.U.I.CosPhi théorique fournit par le fabricant selon charge moteur
    Puisque c'est cela qui correspond aux conditions réelles de fonctionnement.
    ou seule une mesure à la pince wattmétrique peut être juste.
    Plus juste évidemment puisque la pince (si étalonnée et vérifiée) va donner des valeurs instantanées "réelles". Le moteur peut par exemple être chargé à 79.6%, valeur ne figurant pas sur le tableau "standard" (25-50-75-100%) du fabricant.
    Et puis cela évite au stagiaire de consulter le "grand sorcier calculette" pour avoir le droit d'utiliser le nombre magique "1.732" avec un crayon.
    Encore une question: si le CosPhi du réseau est de 0.7, un moteur peut il atteindre son CosPhi nominal de 0.86 ? ou alors est ce que je m'embrouille ?
    Prenons pour base de calcul une puissance de 100kW
    Le "cosphi" 0.7 du réseau signifie que:
    La puissance active de ce réseau est 100 x 0.7 = 70 kW c'est ce que les utilisateurs peuvent réellement exploiter pour travailler avec leurs machines
    La puissance réactive (souvent appelée "courant de magnétisation") est 100 x 0.714 (sinPhi) =71.4kVAR
    Cela n'empêche pas un moteur(cosPhi 0.86) branché sur l'installation de recevoir par exemple 50kW et de rendre à l'arbre 50x0.86 = 43kW et d'utiliser à son tour 50x0.51= 25.5kVAR (le courant réactif est déphasé de 90° par rapport à l' "actif") pour sa propre magnétisation.
    Lesquels 25.5 kVAR entrent dans la valeur générale "0.7" de l'installation
    Le reste de l'installation (merdique) fournira 46.9kVAR (soit sinPhi=0.92 arrondi) au compteur de kVAR en utilisant 50kW "entrants" dont 19.83 kW (cosPhi =0.4 arrondi) seulement utiles "en bout d'arbre".
    Note: l'addition des différentes valeurs ne tombe pas tout à fait "juste" à cause des arrondis valeurs + calculs"

    A+
     

  8. yucki

    Date d'inscription
    décembre 2006
    Messages
    46

    Re : Calcul coût annuel électrique d'une pompe

    Citation Envoyé par papykiwi Voir le message
    Bonjour
    La demande étant pour un relevé ponctuel, il faut mesurer "U" et "I" au moment où... Donc:
    Puisque c'est cela qui correspond aux conditions réelles de fonctionnement.
    Plus juste évidemment puisque la pince (si étalonnée et vérifiée) va donner des valeurs instantanées "réelles". Le moteur peut par exemple être chargé à 79.6%, valeur ne figurant pas sur le tableau "standard" (25-50-75-100%) du fabricant.
    Et puis cela évite au stagiaire de consulter le "grand sorcier calculette" pour avoir le droit d'utiliser le nombre magique "1.732" avec un crayon. Prenons pour base de calcul une puissance de 100kW
    Le "cosphi" 0.7 du réseau signifie que:
    La puissance active de ce réseau est 100 x 0.7 = 70 kW c'est ce que les utilisateurs peuvent réellement exploiter pour travailler avec leurs machines
    La puissance réactive (souvent appelée "courant de magnétisation") est 100 x 0.714 (sinPhi) =71.4kVAR
    Cela n'empêche pas un moteur(cosPhi 0.86) branché sur l'installation de recevoir par exemple 50kW et de rendre à l'arbre 50x0.86 = 43kW et d'utiliser à son tour 50x0.51= 25.5kVAR (le courant réactif est déphasé de 90° par rapport à l' "actif") pour sa propre magnétisation.
    Lesquels 25.5 kVAR entrent dans la valeur générale "0.7" de l'installation
    Le reste de l'installation (merdique) fournira 46.9kVAR (soit sinPhi=0.92 arrondi) au compteur de kVAR en utilisant 50kW "entrants" dont 19.83 kW (cosPhi =0.4 arrondi) seulement utiles "en bout d'arbre".
    Note: l'addition des différentes valeurs ne tombe pas tout à fait "juste" à cause des arrondis valeurs + calculs"

    A+
    Excellent merci. J'ai toutes les cartes en mains pour argumenter.

    @+
     

  9. MAX60

    Date d'inscription
    mars 2011
    Messages
    17

    Re : Calcul coût annuel électrique d'une pompe

    Bonjour,
    Je ne veut pas être désagréable mais je ne crois pas que ces informations soient très compréhensible par une personne qui ne fait pas d'électrotechnique dans son quotidien, par contre sachez que toutes ces infos relatent de la méthode dite de BOUCHEROT pas la formule de BOUCHEROT bien que se soit lié.
    Cette méthode consiste à former un tableau faisant apparaître le bilan des puissances du système.La puissance active P, la puissance réactive Q permettant de déterminer la puissance apparente du système S ( S²=P²+Q², comme Pythagore) ceci permet de déterminer l'énergie consommé par le système en ajustant le tout avec un coeficient de simultanéité qui en fait est le rapport de la période de fonctionnement sur la période totale ( genre 2h de travail sur une journée de 24h).
    Pour plus d'informations allez consulter notre amis commun Wikipédia en lui demandant ce qu'est la méthode de BOUCHEROT.
    En espérant n'avoir pas trop donner d'information considérée comme étant de mon intime conviction....
    Cordialement
     

  10. MAX60

    Date d'inscription
    mars 2011
    Messages
    17

    Re : Calcul coût annuel électrique d'une pompe

    De plus,
    Noubliez pas de construire(surtout si c'est pour un professeur) un graphique de FRESNEL avec les donnée de la méthode.
     

  11. yucki

    Date d'inscription
    décembre 2006
    Messages
    46

    Re : Calcul coût annuel électrique d'une pompe

    Encore merci à tous vos lumières et méthodes de calcul,

    @MAX60: c'est vrai que toutes les informations ne sont pas utiles.
    Juste pour moi, le moyen de prouver à mon stagiaire que sa méthode de calcul ne peut être appliqué car on ne mesure pas la tension aux bornes du moteur et on ne connait pas le CosPhi.

    Je vais maintenant l'orienter vers un responsable du service électrique afin qu'il recherche une documentation moteur pour y trouver les différentes valeurs de CosPhi selon le régime.

    Ensuite, il se débrouillera pour faire mesurer à la pince wattmétrique par qqun d'habiliter.
     

  12. MAX60

    Date d'inscription
    mars 2011
    Messages
    17

    Re : Calcul coût annuel électrique d'une pompe

    Il faut savoir que le cos phi d'une installation est contrôler par EDF, c'est à dire que EDF facture l'énergie réactive consommé pour les valeurs au dela d'une tangente phi de 0,4, c'est pourquoi il est nécessaire d'effectuer un relèvement de cos phi avec une batterie de condensateur dans certains cas.
    Les constructeurs de moteurs le savent et ne vendent que très peu de moteurs ayant un mauvais facteur de puissance (applications spécifiques). Ensuite, il est vrai que la charge du moteur est souvent variable au cours du temps, c'est pourquoi on applique un méthode de calcul simple en régime permanent avec des données dites parfaites ( tensions, courant etc...) en prenant les pires valeurs afin de dimensionner l'installation, après il y a les mesures qui permettent d'établir des méthodes de calculs en régime transitoire et ceux et tenant compte de l'allure de la charge (ici une pompe donc frottement visqueux (équation du second ordre)).

    Après il faut aussi tout simplement savoir ce qui est demander, c'est à dire soit juste une méthode de calcul de puissance d'une pompe ou le calcul de la puissance réelle d'une pompe en fonction de sa charge...
     

  13. yucki

    Date d'inscription
    décembre 2006
    Messages
    46

    Re : Calcul coût annuel électrique d'une pompe

    Merci,

    L'énoncé de la question est le suivant:
    - pour les cinqs plus grosses pompes de l'atelier, calculez le coût de fonctionnement électrique annuel.

    Seulement, toutes ces pompes ne sont jamais à leur régime nominal (variateur, régulation de débit, ...).

    On lui demande de se baser sur P = Racine(3).U.I.CosPhi et c'est pour ceci que je lui disais que le CosPhi de la plaque moteur ne pouvait s'appliquer.

    Pour en revenir à notre réseau global, le CosPhi est maintenu à 0.89.
     

  14. yucki

    Date d'inscription
    décembre 2006
    Messages
    46

    Re : Calcul coût annuel électrique d'une pompe

    Encore une question,

    Peut on calculer la valeur du CosPhi, si oui avec quelle données ?

    Merci
     

  15. invite76532345
    Invité

    Re : Calcul coût annuel électrique d'une pompe

    Bonjour

    Évidemment que le cosPhi "ça se calcule".
    Il faut, sur un moteur, connaître
    - la puissance à l'arbre
    - le rendement mécanique
    - la puissance électrique à l'entrée.
    On en déduit la puissance réactive par une simple règle de trois.
    Appel aux mânes de ce bon "Monsieur Pythagore" et on obtient la valeur des côtés du triangle rectangle en fonction de l'hypoténuse.
    Ensuite ce n'est plus qu'une question de division.

    Bonne journée.
     


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