Mesurages et analyses

Effets de l'intégration d'un convertisseur de fréquence

La gestion des variation des besoins (débits) d'un ventilateur par un clapet ou un VAV peuvent être fortement inefficience comme le montre l'exemple ci-dessous:

Situation initiale:

Ventilateur entraîné par un moteur de 45 kW, sans variateur de vitesse, aspire de l'air au travers d'un produit afin de le refroidir. Le température de l'air au niveau du ventilateur est de 80°C environ.

Relevés de mesurages:

Débit et pressions variables, pression à corriger avant report sur les caractéristiques du fait d’une T différente de celle ayant prévalu lors du relevé de la caractéristique sur banc d’essai (T =20°C)

Correction de valeurs de pression (effet de la T): T=20°C (établissement des courbes du ventilo)

ρ_20°C = 1.204 kg/m³ (idem)

ρ_80°C = 1.292*273.15/(273.15+80) = 0.99 kg/m³

Δp_diag= ρ_20°C / ρ_80°C * Δp_mes (valeur corrigée à reporter sur le diagramme)

Report des valeurs sur les caractéristiques du ventilateur actuel                                              Caractéristique du nouveau ventilateur

Le débit varie entre 2 et 4 m3/h:                                                                                                        Dimensionné pour 4 m3/h et 4.4 mCE

En travaillant entre 2 et 4 m3/s, on constate sur les caractéristiques actuelles que l'on est très loin de l’optimum de débit (8 m3/s) avec pour conséquence un rendement entre 40 et 69% alors que le rendement nominal est de 85%.

-> mauvais dimensionnement en débit

Optimisations:

On propose alors les APE suivantes:

Nouveau ventilateur (même prestation de débit), figure de droite ci-dessus
Ajout d’un convertisseur de fréquence
Nouveau moteur IE4 synchrone 22 kW

Le réseau aéraulique ne changeant pas, il est donc possible de travailler avec un réglage en vitesse qui suit la courbe de charge du réseau.

Calcul des économies:

Considérant 4 classes de débit, on a les résultats suivants:

On constate que:

• Le nouveau ventilateur redimensionné et le nouveau moteur offrent de bons rendemenst dans toute la plage de variation du débit.
• L'ajout du variateur permet des gains très substantiels en terme de puissance aéraulique
• Au final, la consommation est divisée par 3