{"id":538,"date":"2018-01-18T15:51:53","date_gmt":"2018-01-18T15:51:53","guid":{"rendered":"http:\/\/ry0xysuxf.preview.infomaniak.website\/?p=538"},"modified":"2023-12-11T11:42:10","modified_gmt":"2023-12-11T11:42:10","slug":"economies-denergie-dans-lutilisation-de-ventilateurs-centrifuges","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.airvision.be\/fr\/economies-denergie-dans-lutilisation-de-ventilateurs-centrifuges\/","title":{"rendered":"18. Economies d’energie dans l’utilisation de ventilateurs centrifuges"},"content":{"rendered":"\n

Un des sujets d\u2019actualit\u00e9 les plus souvent trait\u00e9s dans les media concerne l\u2019\u00e9nergie, au point de devenir un th\u00e8me obs\u00e9dant, tant notre avenir et celui de la plan\u00e8te y sont li\u00e9s. Tandis que de nombreux secteurs industriels tentent de diminuer leur production de CO2 par divers moyens (chaudi\u00e8res de r\u00e9cup\u00e9ration de chaleur, production d\u2019\u00e9nergie \u00e0 partir de biomasse, cog\u00e9n\u00e9ration, etc\u2026) les constructeurs de machines (ventilateurs, pompes, moteurs\u2026) sont tenus d\u2019apporter leur \u00e9cot, par l\u2019augmentation du rendement \u00e9nerg\u00e9tique de leurs produits.<\/p>\n\n\n\n

Moteurs \u00e9lectriques : am\u00e9lioration et normalisation des rendements<\/h2>\n\n\n\n

C\u2019est ainsi, par exemple, que la directive europ\u00e9enne EuP-lot11, vot\u00e9e en juillet 2009, d\u00e9finit les classes de rendement de moteurs qui devront obligatoirement \u00eatre utilis\u00e9es dans le futur. La nouvelle norme de classification du rendement des moteurs \u00e9lectriques CEI 60034-30 d\u00e9finit les classes comme suit :<\/p>\n\n\n\n

Caract\u00e9ristiques<\/td>Description<\/td>D\u00e9finition<\/td><\/tr>
IE1<\/td>Standard<\/td>Comparable \u00e0 eff.2<\/td><\/tr>
IE2<\/td>High<\/td>Comparable \u00e0 eff.1 et EPAct\u201992<\/td><\/tr>
IE3<\/td>Premium<\/td>Comparable \u00e0 EPAct\u201905<\/td><\/tr>
IE4<\/td>Super Premium<\/td>Projet \u00e0 l\u2019\u00e9tude<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n

Les constructeurs ont l\u2019obligation de mettre sur le march\u00e9 les moteurs de 0.75 \u00e0 375 kW en classe IE2 \u00e0 compter du 16 juin 2011. Une autre norme, la CEI 60034-31 d\u00e9finira les niveaux de rendement pour les moteurs utilis\u00e9s en vitesse variable. (Nous avons par ailleurs trait\u00e9 de cette vitesse variable dans un article pr\u00e9c\u00e9dent, comme \u00e9tant le moyen le plus \u00e9conomique de faire fonctionner un ventilateur \u00e0 d\u00e9bit partiel.)<\/p>\n\n\n\n

Optimalisation du design des pi\u00e8ces de raccordement aux ventilateurs<\/h2>\n\n\n\n

Il est dommage de parfois constater que les efforts pour gagner quelques points de rendement dans la conception du moteur ou du ventilateur sont r\u00e9duits \u00e0 n\u00e9ant par une mauvaise conception des pi\u00e8ces de liaison des gainages aux ventilateurs. \u00ab Ce qui est beau \u00e0 l\u2019\u0153il est beau \u00e0 l\u2019air \u00bb, dit-on, ce qui signifie qu\u2019il faut privil\u00e9gier les coudes au rayon de courbure suffisant, et bannir tout changement brusque de section ou de direction de l\u2019air, g\u00e9n\u00e9rateur de turbulences et donc de pertes de charge.<\/p>\n\n\n\n

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Par exemple, un choix erron\u00e9 du sens de rotation du ventilateur est parfois pr\u00e9judiciable \u00e0 son efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique. Dans la figure ci-joint, en fonction de
la direction de la gaine de refoulement, on comprendra ais\u00e9ment que la veine fluide est moins perturb\u00e9e en b) qu\u2019en a). Chaque perturbation se traduit par
une turbulence, donc une perte de charge, donc d\u2019un surcro\u00eet de puissance \u00e0 d\u00e9velopper pour la vaincre.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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\"\"<\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Une attention particuli\u00e8re doit \u00e9galement \u00eatre donn\u00e9e au design du diffuseur \u00e0 placer \u00e0 la sortie du ventilateur. Cette pi\u00e8ce, sens\u00e9e raccorder des sections de ventilateur et de gaine diff\u00e9rentes, si elle est bien \u00e9tudi\u00e9e, peut permettre une r\u00e9cup\u00e9ration de l\u2019\u00e9nergie cin\u00e9tique de l\u2019air pour la transformer en \u00e9nergie statique, celle-ci \u00e9tant la seule int\u00e9ressante pour vaincre les pertes de charge du circuit. Cette r\u00e9cup\u00e9ration peut th\u00e9oriquement se chiffrer par la diff\u00e9rence des pressions dynamiques entre section d\u2019entr\u00e9e et de sortie du diffuseur : \u2206Hdyn = \u03c1 (v2\u00b2-v1\u00b2)\/2g , o\u00f9 \u03c1 est la masse volumique de l\u2019air et v , sa vitesse \u00e0 l\u2019entr\u00e9e et \u00e0 la
sortie du diffuseur.<\/p>\n\n\n\n

Evidemment, cette r\u00e9cup\u00e9ration n\u2019est jamais parfaite et est affect\u00e9e d\u2019une perte provoqu\u00e9e par les d\u00e9collements d\u2019air des parois, g\u00e9n\u00e9rant des turbulences. On verra d\u2019ailleurs dans le tableau ci-dessous, relatif \u00e0 la perte de charge d\u2019un diffuseur au refoulement, l\u2019importance d\u2019un angle au sommet limit\u00e9 et du choix d\u2019un ventilateur dont la section de refoulement n\u2019est pas trop diff\u00e9rente de la section de la gaine.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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\"\"<\/figure>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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\u03b1<\/td>S2\/S1<\/td><\/tr>
1.5<\/td>2<\/td>2.5<\/td>3<\/td>3.5<\/td>4<\/td><\/tr>
10<\/td>0.05<\/td>0.07<\/td>0.09<\/td>0.1<\/td>0.11<\/td>0.11<\/td><\/tr>
15<\/td>0.06<\/td>0.09<\/td>0.11<\/td>0.13<\/td>0.13<\/td>0.14<\/td><\/tr>
20<\/td>0.07<\/td>0.10<\/td>0.13<\/td>0.15<\/td>0.16<\/td>0.16<\/td><\/tr>
25<\/td>0.08<\/td>0.13<\/td>0.16<\/td>0.19<\/td>0.21<\/td>0.23<\/td><\/tr>
30<\/td>0.16<\/td>0.24<\/td>0.29<\/td>0.32<\/td>0.34<\/td>0.35<\/td><\/tr>
35<\/td>0.24<\/td>0.34<\/td>0.39<\/td>0.44<\/td>0.48<\/td>0.50<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n<\/div>\n\n\n\n
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\u2206P= K . v\u00b2\u03c1\/2g (mmce)<\/p>\n\n\n\n

Valeurs de K
\u2206P = perte de charge du diffuseur en mmce
\u03b1 = angle au sommet du diffuseur
S2=Section de sortie du diffuseur S1=Section de sortie du ventilateur
\u03c1 =masse volumique en kg\/m\u00b3
v = vitesse \u00e0 l\u2019entr\u00e9e du diffuseur en m\/s
g = 9.81 m\/s\u00b2 = acc\u00e9l\u00e9ration de la pesanteur<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

D\u2019autres effets de syst\u00e8me peuvent aussi affecter la courbe d\u2019un ventilateur :<\/p>\n\n\n\n

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Ex 1 : un coude \u00e0 angle droit juste \u00e0 l\u2019entr\u00e9e du ventilateur. Ce coude fait tourner l\u2019air, et cr\u00e9e un tourbillon. Si le sens de rotation du tourbillon est le m\u00eame que le sens de rotation du ventilateur, il y aura r\u00e9duction du d\u00e9bit, de la pression et du rendement du ventilateur. Si par contre les sens de rotation sont contraires, il y aura augmentation du d\u00e9bit, avec augmentation plus ou moins forte de la puissance et risque d\u2019instabilit\u00e9.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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\"\"<\/figure>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n
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Ex 2 :Une vanne plac\u00e9e trop pr\u00e8s de l\u2019aspiration. La vanne va cr\u00e9er une distorsion du flux d\u2019air, provoquant une charge irr\u00e9guli\u00e8re de la roue. Une vanne doit \u00eatre situ\u00e9e au moins \u00e0 5D (D= \u00d8 de la gaine) de l\u2019ouie d\u2019aspiration, pour laisser \u00e0 l\u2019air la possibilit\u00e9 de se redistribuer correctement avant d\u2019entrer dans le ventilateur.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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\"\"<\/figure>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Ces quelques exemples d\u2019\u00e9cueils \u00e0 \u00e9viter ne sont pas exhaustifs. Nous traiterons dans un prochain article de quelques conseils utiles dans la s\u00e9lection de ventilateurs appel\u00e9s \u00e0 fonctionner sur un circuit. particulier.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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