Dimensionner correctement un groupe électrogène est crucial pour garantir que le système fonctionne efficacement et sans interruptions. Ce processus va au-delà de la simple addition de la consommation des équipements connectés ; il est nécessaire de prendre en compte des facteurs clés tels que les pics de démarrage, le type de charge, le facteur de simultanéité, et les conditions opérationnelles dans lesquelles le générateur sera utilisé.
Nous allons explorer ces aspects en détail afin que vous puissiez réaliser une estimation précise. En tout cas, il est indispensable de transmettre les détails de l’installation à des professionnels qui, en fin de compte, étudieront le projet pour proposer la solution correcte.
Identifier le type de charge que vous allez alimenter
L’un des premiers pas consiste à déterminer le type de charge que le groupe électrogène va alimenter. Généralement, il se classe en deux types principaux :
Différence entre charges résistives et charges inductives
- Charges résistives : Ce sont celles qui convertissent l’énergie électrique en chaleur, comme les ampoules à incandescence, les chauffages électriques, et les radiateurs. Ces charges ont un comportement linéaire, c’est-à-dire qu’elles n’ont pas besoin de puissance supplémentaire pour fonctionner une fois connectées.
- Charges inductives : Elles concernent des équipements contenant des bobines, comme les moteurs, les transformateurs, et les compresseurs. Ces charges ont un facteur de puissance faible, ce qui signifie qu’elles ont besoin de plus de courant pour fonctionner, surtout au démarrage, où la demande énergétique peut être multipliée. Ce phénomène est connu sous le nom de pic de démarrage ou pointe de démarrage.
Pics de démarrage : comment ils affectent la capacité du générateur
Les pics de démarrage sont des augmentations temporaires de puissance qui se produisent lorsque certains équipements, comme les moteurs ou les compresseurs, démarrent. Ces pics peuvent atteindre de 2 à 7 fois la puissance nominale de l’équipement. Si ce facteur n’est pas pris en compte, il y a un risque que le groupe électrogène ne puisse pas fournir la puissance nécessaire lors des moments critiques.
- Calcul du pic de démarrage : Pour calculer le pic de démarrage d’un moteur électrique, par exemple, il est nécessaire de multiplier le courant nominal de l’équipement par un facteur qui dépend de sa taille et de son type.
Déterminer la séquence d’entrée de ces charges
Un aspect souvent négligé est la manière dont ces charges vont demander de l’énergie. Tous les systèmes vont-ils commencer à fonctionner simultanément ? Vont-ils entrer progressivement ? Il est important de répondre à ces questions pour déterminer la série d’entrée de toutes ces charges. Avec la typologie de celles-ci, cela nous aidera de manière cruciale dans le dimensionnement de l’équipement.
Calculer la consommation totale des équipements
Une fois que le type de charge a été identifié, que les pics de démarrage ont été pris en compte et que nous connaissons la séquence d’entrée de celles-ci, nous pouvons calculer la consommation totale requise par l’installation. Pour cela, il est essentiel de connaître la puissance en watts ou en kilowatts de chaque équipement et de les additionner. Cependant, il est important de prendre en compte que tous les équipements ne fonctionneront pas simultanément, ce qui nous amène au point suivant.
Facteur de simultanéité : optimiser la capacité du générateur
Le facteur de simultanéité est un coefficient qui indique la fraction de la charge totale qui sera en fonctionnement simultanément à un moment donné. En appliquant ce facteur, nous pouvons réduire la puissance totale estimée, car tous les équipements ne fonctionneront pas à pleine charge en même temps.
- Comment calculer le facteur de simultanéité : Cette valeur est obtenue à partir de la connaissance spécifique de l’installation et du comportement des équipements. Dans une installation résidentielle, par exemple, le facteur de simultanéité est généralement de 0,6 à 0,8, tandis que dans les installations industrielles, il peut être plus faible, autour de 0,5. Cependant, ce sont des plages estimatives. Il est indispensable de réaliser une étude détaillée de l’installation pour pouvoir le déterminer.
Inclure une marge de sécurité dans la puissance estimée
En plus de prendre en compte les pics de démarrage et le facteur de simultanéité, il est recommandé d’ajouter une marge de sécurité à la puissance estimée. Cette marge permet de couvrir les imprévus tels que l’installation de nouveaux équipements à l’avenir ou les augmentations ponctuelles de la demande. Dans tous les cas, cette marge de sécurité ne doit jamais entraîner des surdimensionnements injustifiés du groupe électrogène, car un tel surdimensionnement non seulement génère un investissement plus élevé, mais il a aussi des conséquences négatives sur le fonctionnement du générateur.
Pourquoi est-il nécessaire d’avoir une marge de sécurité ?
La marge de sécurité permet non seulement de prévenir les surcharges, mais aussi de garantir un fonctionnement plus efficace du groupe électrogène. Lorsque le générateur fonctionne près de sa limite maximale, il a tendance à chauffer davantage, ce qui peut réduire sa durée de vie et augmenter la probabilité de pannes. Cependant, comme mentionné précédemment, un surdimensionnement excessif peut amener le groupe électrogène à fonctionner à faible charge, ce qui nuit également au moteur et à sa durée de vie.
Différencier la puissance continue et la puissance d’urgence
Il est essentiel de distinguer deux types de puissance que peut fournir un groupe électrogène :
- Puissance continue : Cela fait référence à la quantité d’énergie que le générateur peut fournir de manière ininterrompue pendant une longue période. C’est la capacité à laquelle le générateur doit fonctionner dans les applications où il est la source principale d’énergie.
- Puissance d’urgence : Il s’agit de la quantité d’énergie que le générateur peut fournir en cas de panne de réseau, mais seulement pendant des périodes limitées. Elle est idéale pour les situations où le groupe électrogène fonctionne de manière intermittente.
Quand avez-vous besoin de puissance continue et quand de puissance d’urgence ?
Si le générateur doit fonctionner comme une source principale d’énergie, par exemple, dans des endroits éloignés sans accès au réseau électrique, vous devrez prendre en compte la puissance continue du groupe électrogène. Si le générateur sera destiné à des situations d’urgence, il faudra le dimensionner en fonction de la puissance d’urgence.
Comment calculer chaque type de puissance en fonction de vos besoins
- Puissance continue : Calculez la demande moyenne des équipements connectés et ajustez la capacité du groupe électrogène pour qu’il supporte cette demande d’énergie au fil du temps.
- Puissance d’urgence : Tenez compte du pic de demande au moment de la consommation maximale et sélectionnez un générateur capable de fournir cette puissance pendant de courtes périodes.
Autres facteurs à considérer lors du dimensionnement d’un groupe électrogène
Outre ce qui a été mentionné précédemment, d’autres facteurs influencent la bonne sélection d’un groupe électrogène :
Altitude, température et humidité : Les groupes électrogènes peuvent présenter des pertes de puissance lorsqu’ils sont installés à des altitudes élevées et dans des environnements de forte température ou d’humidité. C’est le phénomène connu sous le nom de derating ou déclassement, et il est essentiel de l’inclure dans le dimensionnement du générateur.
