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Puissance électrique/puissance thermique



  1. #1
    andromede09

    Puissance électrique/puissance thermique


    ------

    bonjour
    je cherche à calculer des puissances thermiques à partir de la puissance électrique, pour des groupes électrogènes.

    j'ai un groupe de 100kW électrique.
    la puissance thermique (en watt)est définie comme la quantité maximum de combustible, exprimée en PCI, susceptible d'être consommée en une seconde.

    le groupe a une consommation de 25L/heure à pleine charge.
    j'ai un PCI de 9.8 kWh /L (fioul domestique).
    ma puissance thermique est donc de 25*9.8 =245 kW.

    par contre pour d'autres groupes, j'ai la puissance électrique mais pas la consommation maximum.
    est-il possible d'arriver à la puissance thermique sans passer par la consommation ?? je ne suis pas sure qu'un calcul du type "si pour 100kW électrique j'ai 245kW thermique, pour 200kW électrique j'ai 450kW thermique, comme la consommation dépend de la puissance !!


    autre définition : la durée de fonctionnement est le rapport entre la quantité d'énergie totale apportée par le combustible (en Wh) et la puissance thermique totale.

    c'est là où je bloque aussi, car si je considère ma quantité d'énergie totale comme PCI (kWh) * consommation (L/h) j'ai des kW.
    si je fais PCI (kWh) * consommation sur 50h de fonctionnement (=25h*50L/h), j'ai bien des kWh mais j'arrive à une durée de fonctionnement de 50 heures.....

    peu importe le chiffre par lequel je multiplie ma consommation en L/h, je retombe toujours sur ce chiffre, donc j'ai du mal à voir l'utilité du calcul...

    merci par avance !

    -----

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  3. #2
    Ouk A Passi

    Re : puissance électrique/puissance thermique

    Bonjour,

    Je ne comprends pas ce que vous souhaitez faire:
    je cherche à calculer des puissances thermiques à partir de la puissance électrique, pour des groupes électrogènes.
    Et je réagis dès le débute en lisant:
    j'ai un PCI de 9.8 kWh /L ...
    ma puissance thermique est donc de 25*9.8 =245 kW.
    Non! Il faut dire;
    L'énergie apportée (en une heure) par la combustion de 25 litres de fioul est 245 kWh

    Avant de poursuivre ma lecture, je tiens à préciser:
    -- une certaine quantité de fioul = une quantité d'énergie chimique,

    -- combustion de ce fioul dans le moteur = transformation en énergie calorifique,

    -- moteur = transformation d'énergie chimique en énergie calorifique et en énergie mécanique,

    -- groupe électrogène transformation de l'énergie mécanique produite par le moteur en énergie électrique.

    -- toutes ces transformations s'accompagnent d'une perte de rendement.
    A la louche:
    rendement moteur 25%
    rendement génératrice 85%
    rendement global 0,25 x 0,85 = 0,22 environ

    Donc l'énergie électrique récupérée par la combustion de 25 litre de fioul est:
    22% de 245 kWh = 54 kWh environ


    la durée de fonctionnement est le rapport entre la quantité d'énergie totale apportée par le combustible (en Wh) et la puissance thermique totale.
    La durée de fonctionnement s'obtient en divisant la contenace du réservoir par la consommation horaire de fioul.
    c'est là où je bloque aussi, car si je considère ma quantité d'énergie totale comme PCI (kWh) * consommation (L/h) j'ai des kW.
    Bin non! Des kWh. c'est de l'énergie! (la puissance s'exprime en kW)
    si je fais PCI (kWh) * consommation sur 50h de fonctionnement (=), j'ai bien des kWh mais j'arrive à une durée de fonctionnement de 50 heures.....
    Exact. Et alors?

    Tout d'abord,
    consommation sur 50h = 25 l/h x 50 heures = 1250 litres.

    1250 x PCI = 1250 x 9.8 = 12 250 kWh apportés par le fioul

    Mais le rendement est de l'ordre de 22%

    Energie électrique récupérée:
    12 250 x 0,22 = 2 685 kWh

    peu importe le chiffre par lequel je multiplie ma consommation en L/h, je retombe toujours sur ce chiffre, donc j'ai du mal à voir l'utilité du calcul...
    Nota: je ne sais pas ce qu'est
    un groupe de 100kW électrique.
    Peut-être pourrons nous discuter s'il s'agit de 100 kVA


    Dernière modification par Ouk A Passi ; 11/12/2009 à 01h51. Motif: Nota ajouté

  4. #3
    andromede09

    Re : puissance électrique/puissance thermique

    bonjour
    merci de la réponse !
    en fait j'ai une réglementation qui m'impose de considérer la puissance thermique, et qui donne la définition de la puissance thermique comme indiqué dans mon premier message (quantité maximum de combustible exprimée en PCI, susceptible d'être consommée en une seconde).
    or pour certains équipements je n'ai que la puissance électrique en kW ou les kVA !

    en fait j'ai l'impression que je me suis embrouillée à cause du "h" dans les kWh, en le considérant comme "* heure", du coup les unités se simplifiaient pour moi ! (kWh/L*L/h = kW)

    je ne sais pas trop s'il faut ou non que je prenne le rendement en compte, dans la pratique je dirais que oui, mais ma réglementation n'en parle pas du tout dans ses définitions...

    pour le calcul de durée de fonctionnement, je trouve ça bizarre comme calcul si je suis la définition, car je pars d'une durée estimée réelle et j'arrive à la même durée....

    à la fin c'est bien 100kVA, à force je me suis embrouillée !!

  5. #4
    Carotte9312

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Bonjour, je sais que le post date de super longtemps mais j'ai EXACTEMENT le même problème que vous..

    Lorsque je vais lire la plaquette signalétique de mon groupe électrogène, je me retrouve avec 1033kva/833kw..

    Je voudrais donc savoir à quoi correspondent ces valeurs.. est-ce donc la puissance électrique que mon groupe peut me fournir, ou est-ce en KVA la puissance apparente (recherche sur un autre forum qui m'a embrouillé)...

    La puissance dont nous avons besoin dans la règlementation est définie comme la quantité d'énergie thermique contenue dans le combustible, exprimée en PCI, suceptible d'être consommée en une seconde en marche maximale continue. Elle est exprimée en MW...

    Je ne retrouve donc cette information nulle part..

    Merci de votre aide !

  6. #5
    f6bes

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Citation Envoyé par Carotte9312 Voir le message
    Lorsque je vais lire la plaquette signalétique de mon groupe électrogène, je me retrouve avec 1033kva/833kw..
    Bjr à toi,
    On pourrait avoir une photo de cette plaque "signalétique" ?
    http://forums.futura-sciences.com/ph...ges-forum.html

    A+

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Carotte9312

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Désolée je n'ai pas pris de photo par contre j'avais noté toute les informations suivantes

    Marque : Cumming Power generation
    Model 833 DFHC
    Serial H08KARA810
    Année 2008

    Rated power @ 27°C 1041 kVA 833 KW (et pareil pour des température plus élevés..)

    Voltage 400
    Fréquence 50Hz
    Power factor 0.8
    Generating set mass wet kg 6.296
    Controller 3100
    Performance class G2

    Et j'ai mis en pdf (toujours en anglais) la fiche du moteur correspondant..
    La pièce jointe est disponible sur le site du fabricant : http://cumminswestafricaltd.com/cwal...data_sheet.pdf
    Philou67 pour la modération.
    Dernière modification par Philou67 ; 01/12/2010 à 09h31. Motif: PJ remplacée par la source

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  10. #7
    LPFR

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Bonjour.
    On ne peut pas calculer la quantité de combustible consommé à partir de la puissance fournie que si l'on connait le rendement du groupe électrogène. Ça, on ne peut le savoir qu'en le mesurant.
    Il faut espérer que le constructeur l'a mesuré et qu'il donne la consommation en pleine charge.
    Je vous conseille de le chercher dans les spécifications de l'appareil ou de contacter le fabricant.
    Au revoir.

  11. #8
    Carotte9312

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    J'ai essaye de lire dans les données techniques et d'en trouvé le rendement, mais la doc est en anglais (je n'ai pas de difficulté pour le parler mais la, ca devient technique et je n'ai pas du tout cette formation et du coup même en traduisant, l'équivalence n'est pas évidente..)

    Le problème est de savoir quel est la signification de la valeur RATED POWER qui est indiqué sur cette fiche.. est-ce vraiment la puissance FOURNIE par l'installation..??

    Car sur la fiche technique, ces valeurs sont classés sous FUEL CONSUMPTION/RATING et on me donne à la fois les valeurs, en stanby, en prime, selon la quantité de fuel que je remplis... bref je trouve ca assez compliqué

  12. #9
    Carotte9312

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Je met ci_joint l'extrait des données techniques qui portent à me faire croire que la valeur indiquée par le constructeur n'est pas la puissance électrique mais bien la puissance thermique (ou est ce la meme chose avec un facteur 0,8 ??)
    Images attachées Images attachées

  13. #10
    LPFR

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Re.
    Vous avez donc, 204 l/h ce qui fait 0,05666 litres/seconde.
    Maintenant il faut savoir de quel combustible il s'agit pour trouver sa capacité énergétique.
    Gaz-oil? Essence?
    A+

  14. #11
    Ouk A Passi

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Bonjour à tous,


    Vu les puissances mises en jeu, j'opterais bien pour le gazole, mais la question reste posée.
    La puissance dont nous avons besoin dans la règlementation est définie comme la quantité d'énergie thermique contenue dans le combustible, exprimée en PCI, suceptible d'être consommée en une seconde en marche maximale continue. Elle est exprimée en MW...
    C'est pour cela que je prendrais, contrairement à ce qui a été dit précédemment, la consommation typique ( = "Prime"):
    184 litres/heure à pleine puissance [puissance restituée 938,8 kVA, soit 751 kW, ce qui ne va pas vraiment surprendre les électriciens]

    S'il s'agit bien de gazole, la valeur de sa densité communément admise est 0,85 et Wiki me donne un PCI de 44,8 MJ/kg

    Toujours dans cette hypothèse:
    Consommation spécifique = 184 x 0,85 = 156,4 kg par heure

    Et quantité d'énergie "brûlée" par heure
    156,4 x 44,8 = 7006,72 MJ/h

    En divisant par 3 600, nous obtenons la valeur recherchée: 1,946 MJ/s.
    ______________________________ ______________________
    Nota: les calculs ne sont pas vérifiés.
    Cependant, 156,4 x 44,8 x 10^3 = 7006,72 MJ/h = 7 006 720 KJ/h
    que je m'empresse de diviser par 3 600 pour obtenit la puissance (instantanée) apportée par le carburant me donne 1 946,3 KW (à chaque seconde)
    751 / 1946 me donne un rendement global de 38% pour la transformation gazole --> électricité, qui me semble intéressant car cet ordre de grandeur est à peine inférieur au seul rendement mécanique d'un moteur thermique utilisé à poste fixe.

    Mais ce n'est que mon avis
    Dernière modification par Ouk A Passi ; 01/12/2010 à 00h17. Motif: Je n'ai pas pris le temps de lire le pdf

  15. #12
    Ouk A Passi

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Suite,

    Au fait, la réponse à la question posée est bien entendu 1,946 MW
    (question débile, autant qu'à demi ... nistrative)
    Car, par définition, Puissance = Energie / Temps

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  17. #13
    Philou67

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Un lien vers le document technique a été fourni dans le message 3.
    Philou67 pour la modération.
    :'( Plus j'apprends, et plus je mesure mon ignorance

  18. #14
    Carotte9312

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Bonjour,

    J'avais bien fait les calculs avec le PCI etc... mais je me demandais a ce moment la pourquoi on utiliserai pas non plus la valeur de 550 L/hr (qui est le maximum fuel flow..) bon ca nous donnerai 5.4MW de puissance et donc 15% de rendement mais bon...

    En tout cas, je pense que je prendrai la valeur de 204L/h (pour avoir de la marge..) mais que je contacterai surement le fournisseur car meme si 30% de rendement est plausible, ca me pertube quand même beaucoup..

    Merci beaucoup de vos réponses !

  19. #15
    LPFR

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Bonjour.
    Plutôt le N° 6.
    Au revoir.

  20. #16
    davidjulie974

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Bonjour,

    j'ai le même soucis et je n'arrive pas à le résoudre avec les éléments de réponses du sujet
    Le contexte étant un classement ICPE (Installation classée pour la protection de l'environnement)

    J'ai 1 moteurs qui consomme du syngaz (produit de gazéification)
    Il consomme 800 m3/h de syngaz, le Syngaz à un PCI de 1200 kcal/h
    La puissance électrique nominale de mon moteur est de 100KW/125KVA
    Comment avoir la puissance thermique nominale de mon moteur ?

    Dans la logique j'ai convertis mes Kcal/h en kw ce qui me donne 1200kcal/h/m3 = 1.3946 kw/m3
    Je consomme 800m3 par heure, je fais donc 1.3946 kw * 800m3 = 1115.68 kw
    Ce qui équivaut à une puissance thermique nominale de 1.11568 MWthermique pour un moteur de 100 KWélectrique.
    Jusque là ça me parait logique mais mon problème viens des conversion (j'ai utilisé un convertisseur sur google), 1200kcal/h = 1.3946 kw, est ce bien des KW thermique ??

    Çà fait un moment que je me casse la tête sur ce problème de puissance thermique, si vous avez la solution je vous en remercie d'avance !!!

  21. #17
    davidjulie974

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Le syngaz à un PCI de 1200kcal/m3***

  22. #18
    XK150

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Bonjour ,

    1200 kcal/m3 = 5.02 MJ / m3
    800 m3 = 4020 MJ /h = 1116 kW
    Vous récupérez environ le 1/10 en électrique , le moteur doit avoir un rendement d'environ 0.9 , le reste ( … beaucoup ) est perdu par le groupe thermique .
    Dernière modification par XK150 ; 25/04/2019 à 10h38.

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  24. #19
    davidjulie974

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Merci pour ta réponse,

    Pour être plus clair, selon la nomenclature ICPE, je suis classé en déclaration si ma puissance thermique est supérieur à 2 MW

    mon fournisseur ne me donne pas la puissance thermique nominale de mon moteur mais sa puissance électrique nominale soit 100 KW

    Ce que j'essaie de faire c'est calculer la puissance thermique nominale de mon moteur, non le rendement.

    Par déduction j'en conclu que la puissance thermique nominale de mon moteur est de 1116 KW soit 1.116 MW mais j'aimerais avoir confirmation si quelqu'un s'y connais

  25. #20
    XK150

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Déjà , je ne comprends pas : vous parlez d'un moteur à gaz avec des données électriques : quelle est exactement votre installation ?
    Pour le moteur thermique à gaz , vous lui fournissez 1.116 MW mais il ne rend pas de la puissance thermique ( … je suppose ) ,
    mais il rend de la puissance mécanique : c'est cette valeur qui le caractérise . Comme les moteurs d' automobiles .

  26. #21
    davidjulie974

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Oui c'est un moteur à gaz couplé à un alternateur
    En sortie d'alternateur il fournit 100 KW électrique
    En entrée il consomme 800m3 de syngaz avec un PCI de 1200kcal/m3
    Et on me demande une puissance thermique pour ce moteur

  27. #22
    davidjulie974

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Généralités
    Technologie Moteur thermique couplé à un alternateur
    Puissance électrique 30 kW
    Puissance thermique 60 kW
    Rendement global 92 %
    Consommation syngas 65 Nm3/h
    Température du gaz en entrée 130 °C
    PCI du syngaz 1,254 kWh/kg

    Caractéristiques du Moteur
    Marque General Motors 6.2L
    Type de construction V8
    Puissance 55kW à 1500trs/min
    Processus Moteur à essence
    Température du gaz d’échappement 120°C
    Carter d’huile 4,73 Litres
    Caractéristiques de la Génératrice
    Marque Linz 50kVA
    Type Synchrone
    Type de l’opération Connection permanente
    Cos Phi 0.8
    Tension nominale 400 V
    Fréquence 50Hz
    Nombre de pôles 4
    Consommations Électrique nc


    Voilà un exemple d'une brochure technique d'une unité de production électrique (moteur couplé à un alternateur)
    Ils donnent une puissance thermique de 60KW, comment calculer cette donnée ?
    Dernière modification par davidjulie974 ; 25/04/2019 à 12h13.

  28. #23
    XK150

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Comme ici , je ne connais qu' une puissance pour les moteurs thermiques , celle disponible en sortie de vilebrequin .
    http://www.directindustry.fr/prod/ma...37-722797.html

  29. #24
    davidjulie974

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    http://www.naoden.com/wp-content/upl...P_v05.1.17.pdf

    à la page 2, il s'agit bien d'un moteur couplé à un alternateur et ils parlent de puissance thermique

  30. Publicité
  31. #25
    davidjulie974

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    à la page 9*

  32. #26
    XK150

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Page 2 , se rapporte à " l'unité de production " 60kW pour le moteur thermique , 30 kW pour l'alternateur ( compatibles ).
    Page 9 : ? Pas trouvée .

  33. #27
    davidjulie974

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Oui page 2 de l'unité de production, page 9 du pdf

    Pour que tu vois plus clair l'installation est composée:
    1- d'une unité de gazéification qui produit le fameux Syngaz (puissance thermique = 110 KW?? )
    2- d'une unité de production d'électricité qui consomme le syngaz dans un moteur thermique couplé à un alternateur (puissance thermique = 60 KW, si j'ai bien compris)

    Voilà la rubrique ICPE concernée :

    3140. Gazéification ou liquéfaction de charbon ou autres combustibles
    (Rubrique créée par le décret n° 2013-375 du 2 mai 2013)
    Gazéification ou liquéfaction de :
    a) Charbon (A-3)
    b) Autres combustibles dans des installations d'une puissance thermique nominale totale égale ou supérieure à 20 MW (A-3)

    La gazéification c'est un processus chimique tu mets du bois dedans, la température monte et y'a du gaz qui sort

    Tu comprends pourquoi j'ai du mal à comprendre le terme "puissance thermique" ? y'a pas de moteur thermique dans un gazéifieur

    Ca c'est les détails technique du Gazéifieur :

    Généralités
    Technologie Réacteur Naoden de type downdraft
    Puissance nominale 110 kW
    Rendement 80 %
    Consommation combustible 30 kg/h (pour un combustible à 15% d’humidité)
    Débit du gaz produit 65 Nm3/h
    Température du gaz en sortie 130 °C

  34. #28
    XK150

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Je retiendrais une valeur pour l ' ICPE : puissance nominale du réacteur 110 kW .
    Par rapport à 20 MW , il me semble que la marge est confortable ???

  35. #29
    davidjulie974

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    Ça marche, je te remercie pour ton temps, je vous tiendrais au courant si j'ai d'autres éléments

  36. #30
    davidjulie974

    Re : Puissance électrique/puissance thermique

    « Puissance thermique nominale d'un appareil de combustion » : la puissance thermique fixée et garantie par le constructeur, exprimée en pouvoir calorifique inférieur susceptible d'être consommée en marche continue, exprimée en mégawatts thermiques (MW) ;

    Voilà la définition de la puissance thermique nominale au sens de la règlementation ICPE, source https://aida.ineris.fr/consultation_document/41029

    Ça m'avance pas vraiment dans mon problème, qu'est ce qu'ils entendent par "en marche continue" ?
    Dernière modification par davidjulie974 ; 26/04/2019 à 11h56.

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