Les clés à connaître #7 – Débit partiel : registre, inclineur ou variateur, au-delà de la consommation
Quand on nous transmet une demande, on reçoit un débit et une pression. Plus rarement, on nous dit combien de temps l’installation tourne réellement à ce point. Sur un dépoussiérage centralisé, un four à allure variable ou une ligne qui change de production, le ventilateur passe pourtant une part importante de son temps à débit réduit. Reste à savoir comment on réduit ce débit.
La comparaison énergétique des trois moyens de réglage, avec le bilan annuel et le temps de retour de l’investissement, est détaillée dans l’article « Réglage du point de fonctionnement par variateur ». Cet article la complète : il applique le même exemple à une sélection réelle, puis traite la stabilité, l’étanchéité, la réactivité et les contraintes moteur.
Le même exemple, sur une sélection réelle
Exemple tiré d’une sélection réelle : un ventilateur Ø1120 à 1487 tr/min, équipé d’un inclineur, dimensionné pour 65 000 m³/h sous 3 900 Pa à 20 °C, absorbe 93,6 kW. À 50 000 m³/h, le circuit ne demande plus que 2 300 Pa.
| Moyen de réglage | Puissance absorbée à 50 000 m³/h |
|---|---|
| Registre | environ 82 kW |
| Inclineur ouvert à environ 50 % | environ 59 kW |
| Variateur, vitesse ramenée à 1144 tr/min | 42,5 kW |
Si l’installation tourne 40 % de ses 8 000 heures annuelles à débit réduit, l’écart représente environ 126 000 kWh par an entre registre et variateur, et environ 52 000 kWh entre inclineur et variateur, à multiplier par votre prix du kWh.
Les ordres de grandeur de l’article sur le variateur se confirment. Le choix du moyen de réglage dépend aussi des critères suivants.
Le point qu’on oublie : la stabilité
Un ventilateur à bon rendement a souvent une courbe d’abord montante, puis descendante. Dans la partie montante, le fonctionnement est instable : le débit oscille, le bruit devient pulsatoire, les aiguilles des manomètres et des ampèremètres s’affolent, et les gaines comme les supports encaissent des vibrations. C’est le pompage.
Fermer un registre déplace le point de fonctionnement vers cette zone. Sur notre exemple, elle commence vers 30 000 m³/h, soit moins de la moitié du débit nominal : le réglage à 50 000 m³/h reste stable, mais une installation qui descend plus bas au registre s’en approche. Un inclineur, en se fermant, supprime la partie montante de la courbe. Un variateur fait glisser le point le long de la courbe du circuit, sans l’en approcher.
Le variateur n’est pas la réponse à tout
- L’inertie de la roue limite sa vitesse de réaction. Pour un process qui demande des variations de débit très rapides, comme la trempe du verre, l’inclineur reste plus adapté.
- Le moteur doit être prévu pour : refroidissement à basse vitesse, isolation, protection des roulements contre les courants de palier.
- L’inclineur, même ouvert, ajoute une perte de charge, environ 140 Pa ici, payée en permanence à plein débit. Il n’est pas non plus étanche : complètement fermé, il laisse encore passer environ 13 000 m³/h dans notre exemple. Si le circuit doit être isolé, il faut un registre d’isolement en plus.
Ce qu’on vous demande pour bien prescrire
Le débit maximum, et aussi le profil de fonctionnement : quels débits, pendant combien de temps, avec quelle vitesse de variation, et s’il faut pouvoir isoler le circuit. Avec ces données, on prescrit l’ensemble ventilateur et organe de réglage, et on vérifie que chaque allure reste en zone stable.
À retenir
Pour un ventilateur qui travaille surtout à débit réduit, le point nominal ne suffit pas. Le profil de fonctionnement réel décide du moyen de réglage, et ce choix se fait en même temps que la sélection du ventilateur.
Une installation qui tourne en permanence registre à moitié fermé ? Envoyez-nous le point nominal et le profil de fonctionnement, on regarde ce que ça représente.