Quel Condo pour les HPE?
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jefe32
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Nouvel·le AFfilié·e
Membre depuis 19 ans
djem
7204
Je poste, donc je suis
Membre depuis 20 ans
ClaudeBel
138
Posteur·euse AFfiné·e
Membre depuis 10 ans
jefe32
4
Nouvel·le AFfilié·e
Membre depuis 19 ans
Bonsoir,
Un grand merci à tous les 2 (Djem et Claude) pour vos réponses respectives.
Par contre, je ne suis pas sûr d'avoir tout compris dans la réponse de Claude....
Je vais y réfléchir à tête reposée.
Je ferai un test et vous ferai remonter mon expérience.
@+
Arno
Un grand merci à tous les 2 (Djem et Claude) pour vos réponses respectives.
Par contre, je ne suis pas sûr d'avoir tout compris dans la réponse de Claude....
Je vais y réfléchir à tête reposée.Je ferai un test et vous ferai remonter mon expérience.
@+
Arno
djem
7204
Je poste, donc je suis
Membre depuis 20 ans
ClaudeBel
138
Posteur·euse AFfiné·e
Membre depuis 10 ans
Salut
-----
Je peux tenter de fournir quelques informations complémentaires "simplifiées" (donc ne pas me pendre si certains termes ne sont pas très rigoureux):
Dans un monde "idéal" on travaillerait sur des valeurs "réelles" (dans le sens mathématique): Dit autrement, toutes les valeurs se trouvent sur le même axe.
Dans ce cas de figure la puissance "effective" que consomme un appareil en alternatif relève de la même approche qu'en tension continue: P = U x I (Puissance = tension fournie multiplié par intensité consommée)
De même, l'intensité consommée vaut I = U/R avec I = intensigé, U = tension, R = résistance de l'appareil.
Le souci c'est qu'en fait on travaille en tension alternative, et qu'en tension alternative la tension s'inverse continuellement. On n'est donc pas dans un régime "statique" (ou stable), on est au contraire en continuelles variations.
Or, en régime dynamique, ces concepts ne fonctionnent plus. En effet, une self s'oppose de par sa nature au passage d'un courant: Si tu appliques une tension sur une self, la tension commence par être maximale, puis ensuite seulement le courant arrive à passer.
Et si tu appliques une tension sur un condensateur, c'est exactement le contraire: Le condensateur commence par se charger (donc un courant passe) et ce n'est qu'au fur et à mesure qu'il se charge que la tension à ses bornes arrive à augmenter.
Donc, dans le cas d'uns self tu as une tension qui est en avance (temporelle) par rapport à l'intensité (tension d'abord, intensité ensuite) et dans le cas d'un condensateur tu as une intensité qui est en avance par rapport à la tension.
Tu obtiens donc non plus des valeurs mesurées sur un même axe (des valeurs réelles) mais des vecteurs dans un plan, avec un déphasage entre les vecteurs fonction de la nature selfique ou capacitive.
Sur l'axe horizontal X tu définis la tension, et sur Y les intensités décalées de 90° sont des intensités dues à un condensateur et décalées à -90° des intensités dues à une self. Les intensités dues à des résistances pures se trouvent sur l'axe X (l'axe des réel).
Si tu te souviens que la tension alternative s'inverse continuellement, alors tu es continuellement dans un état de variation, et donc tes vecteurs restent décalés angulairement.
De fait, dans une installation réelle tu as une combinaison d'éléments dont certains sont de nature majoritairement capacitives (ampoules Led secteur, certains appareils électroniques etc), d'autres majoritairement selfiques (Moteurs électriques, ballasts de tubes TL), et d'autres pratiquement résistifs (ampoules à filaments, radiateurs électriques etc). En industrie tu vas donc trouver majoritairement un bilan global selfique (moteurs puissants, éclairage TL, gros transfos etc). Quand tu calcules l'intensité globale tu ne peux plus additionner l'intensité de tous les appareils, tu dois faire une addition des vecteurs et donc tu dois tenir compte des angles de déphasage.
Tu as donc au final un vecteur "tension" qui est définit par convention sur l'axe X, et un vecteur intensité qui va se retrouver décalé d'un angle compris entre 0° (parfait, pure mode résistif) et -90° (lamentable, pur mode selfique).
La puissance, qui était le produit de deux valeurs réelles (la tension par l'intensité) devient maintenant un produit de deux vecteurs présentant entre eux un angle dit "de déphasage". Pour faire le produit, tu dois décomposer le vecteur intensité en deux vecteurs: Un qui est la projection sur l'axe X (des réels) et l'autre sur l'axe Y (l'axe des imaginaires, en parlant du terme mathématique).
L'intensité projetée sur l'axe X vaut donc (trigo élémentaire) Intensité déphasée x cosinus de l'angle, qu'on appelle "phi"
L'intensité projetée sur l'axe Y vaut : Intensité déphasée x sinus de l'angle phi
Tu obtiens donc une décomposition de la puissance en deux puissances :
La puissance dite "active" qui vaut : U x I x cos(phi)
La puissance dite "réactive" qui vaut : U x I x sin(phi)
Or la puissance réactive est une valeur qui ne peut pas produire de travail (au sens physique) car lorsque U est max I est nul et lorsque U est nul I est max (du fait du déphasage de 90°). Pour prendre une analogie en hydraulique lorsque tu as une pression maximale du as un débit nul et lorsque tu as un débit maximal tu as une pression nulle.
La puissance active est celle qui produit du travail, et donc celle qui sait faire tourner ton compteur. La puissance réactive a du être produite par le fournisseur électrique mais est perdue sans possibilité d'exploitation.
Ceci est fortement dérangeant pour le producteur, il va donc venir chez les gros consommateurs mesurer l'angle (qui varie en fonction des "appareils en service") entre tension et intensité, et donc, puisque c'est le cosinus de cet angle qui est intéressant, on dira qu'il va mesurer "le cosinus phi de l'installation". Plus le cosinus est proche de 1, plus l'installation est efficace.
Alors, si tu as un mauvais cosinus phi, comment faire pour l'améliorer?
En fait, c'est très simple: Il te suffit de ramener le vecteur Intensité sur l'axe X, et ceci se fait en additionnant à ce vecteur un autre vecteur d'intensité judicieuse et déphasé de 90° (c'est du calcul vectoriel ou de la trigonométrie basique).
Comme la majorité des grosses installations sont selfiques, on va donc devoir ajouter un vecteur d'intensité déphasé de +90°. Comme I = U/Z (Z étant la "résistance complexe" = "résistance pure + résistance imaginaire en mode vectoriel) il faut ajouter une "Z" qui soit purement capacitive, et donc un condensateur de valeur adéquate.
Une fois fait, en théorie U et I sont sur le même axe: La puissance fournie aux appareils est celle fournie par le producteur, il n'y a plus de gaspillage. Pour l'utilisateur, son intensité apparente diminue, mais en fait c'est parce qu'on projette l'intensité initiale sur l'axe X en la multipliant pas son ancien cosinus phi. La puissance active reste identique, la puissance réactive devient nulle. Aucune différence sur la consommation qu'on lui facture (sauf si le distributeur a mesuré le cos phi)
Alors, où placer ce condensateur?
On a deux stratégies:
Soit on place directement un condensateur sur chaque appareil: Dans ce cas on mesure le cosinus phi de l'appareil en charge, et connaissant sa puissance on peut aisément calculer la valeur du condensateur. Ceci évidemment à condition que la charge ne varie pas.
Soit on place une batterie de condensateurs sur l'alimentation générale et on redresse le cos phi au niveau général: Si la charge varie fortement on doit prévoir un système de mesure automatique.
Donc pour l'utilisateur ce n'est pas vraiment financièrement intéressant (en général) de réduire son cos phi. Par contre, écologiquement et globalement (la facture globale de tous dépend du coût électrique et donc aussi du cos phi global) c'est bien de le faire.
Le problème, c'est qu'on ne sait pas faire ça de façon arbitraire: Il faut impérativement disposer d'un appareil de mesure du cos phi (ça se vend) et établir une valeur moyenne pour chaque appareil ou pour l'installation globale.
On pourrait se dire qu'il suffit de tester et de mesurer l'intensité pour obtenir la valeur minimale. C'est vrai en théorie MAIS ça impose un appareil de mesure d'intensité qui fournisse des résultats corrects avec toutes les valeurs de cos phi. Or, ça, c'est une autre histoire.
La preuve dans cette discussion-ci:
On indique partir d'une charge de 900W (230V AC actuellement). Ceci donne une intensité théorique active de 900/230 = 3,9A. Si les appareils sont parfaits, on peut voir que si on mesure 5,4A et qu'on ramène à 4,66A avec un condensateur que ces valeurs restent théoriquement plausibles. Ça ne veut pas dire que ce soit juste mais seulement que l'appareil fournit des valeurs compatibles avec les valeurs théoriques prévues.
Par contre, si on indique ne plus consommer que 1.8A, ça voudrait dire que si on est au point optimal (cos phi = 1), la machine consomme 230V x 1.8A = 414W. Or un appareil consommateur ne peut évidemment pas fournir plus de puissance que ce qu'on lui fournit (sinon ça voudrait dire qu'on produit de l'énergie), et donc que:
- Soit l'appareil ne fonctionne plus qu'avec 414W (donc défaut niveau fonctionnel)
- Soit c'est l'appareil de mesure qui est complètement dans la "choucroute"
Tout ceci sans compter que l'appareil est présumé "selfique" (ballast, gros transfo?)
Si on place un condensateur "au hasard" alors soit on n'améliore que partiellement le problème, soit on l'empire.
Redresser son cosinus phi est donc moralement intéressant mais n'amène aucun gain financier direct au niveau facture électrique et surtout ne peut se faire que :
- Si on mesure réellement le cos phi ou qu'on obtient la valeur réelle du constructeur
- Si on utilise des condensateurs certifiés X(2)
Sans quoi le remède pourrait être pire que le mal.
Juste une petite remarque au passage: Un "condensateur de compensation magnétique" ça ne veut pas vraiment dire quelque chose: Dans l'utilisation dont on parle il s'agit de compenser le cosinus phi, pas un effet magnétique (un condensateur n'agit pas sur le magnétisme)
Pour conclure, et en partant sur le principe que la valeur renseignée par Djem est exacte pour le condensateur (il doit savoir ce qu'il dit) et que les caractéristiques indiquées soient les bonnes, on peut dire avec un peu de maths que :
- Le cos phi de la machine vaut 0.85, donc un angle de -31.6° pour I
- Le courant brut consommé par la machine vaut 4.58A
- Le courant actif avec redressage du cos phi par le condensateur vaut 3.9A
- Le courant réactif "consommé" par le condensateur vaut 2.4A (Comme quoi ici on ajoute 2.4A à 4.58A pour en obtenir 3.9 au final, donc méfiez-vous des additions simplistes)
"Gain" en courant : 0,68A
À condition que la machine fournisse 900W en permanence.
Et donc, pour rappel, ramener un courant déphasé de 31° d'une valeur de 4.58A à un courant en phase de 3.9A ne veut en aucun cas dire que la consommation facturée passe de (230V x 4.58A) à (230V x 3.9A), dans les deux cas on a la même puissance facturée qui est de 230V x 3.9A: Le gain de 0.68A, c'est EDF (par exemple) qui en profite (avec redistribution théorique sur le coût de l'énergie via les frais de distribution/production)
Je dirais donc que, vu la précision relative d'une pince ampèremétrique, l'approximation des valeurs des condensateurs et des caractéristiques de la machine, que les mesures faites par Prosonochristophe me semblent réalistes.
J'espère que cette explication vous aura permis de comprendre le rôle du condensateur préconisé par Djem, ainsi que son intérêt (ou non selon le point de vue)
A+
Claude
-----
Citation :
Par contre, je ne suis pas sûr d'avoir tout compris dans la réponse de Claude....
Je peux tenter de fournir quelques informations complémentaires "simplifiées" (donc ne pas me pendre si certains termes ne sont pas très rigoureux):
Dans un monde "idéal" on travaillerait sur des valeurs "réelles" (dans le sens mathématique): Dit autrement, toutes les valeurs se trouvent sur le même axe.
Dans ce cas de figure la puissance "effective" que consomme un appareil en alternatif relève de la même approche qu'en tension continue: P = U x I (Puissance = tension fournie multiplié par intensité consommée)
De même, l'intensité consommée vaut I = U/R avec I = intensigé, U = tension, R = résistance de l'appareil.
Le souci c'est qu'en fait on travaille en tension alternative, et qu'en tension alternative la tension s'inverse continuellement. On n'est donc pas dans un régime "statique" (ou stable), on est au contraire en continuelles variations.
Or, en régime dynamique, ces concepts ne fonctionnent plus. En effet, une self s'oppose de par sa nature au passage d'un courant: Si tu appliques une tension sur une self, la tension commence par être maximale, puis ensuite seulement le courant arrive à passer.
Et si tu appliques une tension sur un condensateur, c'est exactement le contraire: Le condensateur commence par se charger (donc un courant passe) et ce n'est qu'au fur et à mesure qu'il se charge que la tension à ses bornes arrive à augmenter.
Donc, dans le cas d'uns self tu as une tension qui est en avance (temporelle) par rapport à l'intensité (tension d'abord, intensité ensuite) et dans le cas d'un condensateur tu as une intensité qui est en avance par rapport à la tension.
Tu obtiens donc non plus des valeurs mesurées sur un même axe (des valeurs réelles) mais des vecteurs dans un plan, avec un déphasage entre les vecteurs fonction de la nature selfique ou capacitive.
Sur l'axe horizontal X tu définis la tension, et sur Y les intensités décalées de 90° sont des intensités dues à un condensateur et décalées à -90° des intensités dues à une self. Les intensités dues à des résistances pures se trouvent sur l'axe X (l'axe des réel).
Si tu te souviens que la tension alternative s'inverse continuellement, alors tu es continuellement dans un état de variation, et donc tes vecteurs restent décalés angulairement.
De fait, dans une installation réelle tu as une combinaison d'éléments dont certains sont de nature majoritairement capacitives (ampoules Led secteur, certains appareils électroniques etc), d'autres majoritairement selfiques (Moteurs électriques, ballasts de tubes TL), et d'autres pratiquement résistifs (ampoules à filaments, radiateurs électriques etc). En industrie tu vas donc trouver majoritairement un bilan global selfique (moteurs puissants, éclairage TL, gros transfos etc). Quand tu calcules l'intensité globale tu ne peux plus additionner l'intensité de tous les appareils, tu dois faire une addition des vecteurs et donc tu dois tenir compte des angles de déphasage.
Tu as donc au final un vecteur "tension" qui est définit par convention sur l'axe X, et un vecteur intensité qui va se retrouver décalé d'un angle compris entre 0° (parfait, pure mode résistif) et -90° (lamentable, pur mode selfique).
La puissance, qui était le produit de deux valeurs réelles (la tension par l'intensité) devient maintenant un produit de deux vecteurs présentant entre eux un angle dit "de déphasage". Pour faire le produit, tu dois décomposer le vecteur intensité en deux vecteurs: Un qui est la projection sur l'axe X (des réels) et l'autre sur l'axe Y (l'axe des imaginaires, en parlant du terme mathématique).
L'intensité projetée sur l'axe X vaut donc (trigo élémentaire) Intensité déphasée x cosinus de l'angle, qu'on appelle "phi"
L'intensité projetée sur l'axe Y vaut : Intensité déphasée x sinus de l'angle phi
Tu obtiens donc une décomposition de la puissance en deux puissances :
La puissance dite "active" qui vaut : U x I x cos(phi)
La puissance dite "réactive" qui vaut : U x I x sin(phi)
Or la puissance réactive est une valeur qui ne peut pas produire de travail (au sens physique) car lorsque U est max I est nul et lorsque U est nul I est max (du fait du déphasage de 90°). Pour prendre une analogie en hydraulique lorsque tu as une pression maximale du as un débit nul et lorsque tu as un débit maximal tu as une pression nulle.
La puissance active est celle qui produit du travail, et donc celle qui sait faire tourner ton compteur. La puissance réactive a du être produite par le fournisseur électrique mais est perdue sans possibilité d'exploitation.
Ceci est fortement dérangeant pour le producteur, il va donc venir chez les gros consommateurs mesurer l'angle (qui varie en fonction des "appareils en service") entre tension et intensité, et donc, puisque c'est le cosinus de cet angle qui est intéressant, on dira qu'il va mesurer "le cosinus phi de l'installation". Plus le cosinus est proche de 1, plus l'installation est efficace.
Alors, si tu as un mauvais cosinus phi, comment faire pour l'améliorer?
En fait, c'est très simple: Il te suffit de ramener le vecteur Intensité sur l'axe X, et ceci se fait en additionnant à ce vecteur un autre vecteur d'intensité judicieuse et déphasé de 90° (c'est du calcul vectoriel ou de la trigonométrie basique).
Comme la majorité des grosses installations sont selfiques, on va donc devoir ajouter un vecteur d'intensité déphasé de +90°. Comme I = U/Z (Z étant la "résistance complexe" = "résistance pure + résistance imaginaire en mode vectoriel) il faut ajouter une "Z" qui soit purement capacitive, et donc un condensateur de valeur adéquate.
Une fois fait, en théorie U et I sont sur le même axe: La puissance fournie aux appareils est celle fournie par le producteur, il n'y a plus de gaspillage. Pour l'utilisateur, son intensité apparente diminue, mais en fait c'est parce qu'on projette l'intensité initiale sur l'axe X en la multipliant pas son ancien cosinus phi. La puissance active reste identique, la puissance réactive devient nulle. Aucune différence sur la consommation qu'on lui facture (sauf si le distributeur a mesuré le cos phi)
Alors, où placer ce condensateur?
On a deux stratégies:
Soit on place directement un condensateur sur chaque appareil: Dans ce cas on mesure le cosinus phi de l'appareil en charge, et connaissant sa puissance on peut aisément calculer la valeur du condensateur. Ceci évidemment à condition que la charge ne varie pas.
Soit on place une batterie de condensateurs sur l'alimentation générale et on redresse le cos phi au niveau général: Si la charge varie fortement on doit prévoir un système de mesure automatique.
Donc pour l'utilisateur ce n'est pas vraiment financièrement intéressant (en général) de réduire son cos phi. Par contre, écologiquement et globalement (la facture globale de tous dépend du coût électrique et donc aussi du cos phi global) c'est bien de le faire.
Le problème, c'est qu'on ne sait pas faire ça de façon arbitraire: Il faut impérativement disposer d'un appareil de mesure du cos phi (ça se vend) et établir une valeur moyenne pour chaque appareil ou pour l'installation globale.
On pourrait se dire qu'il suffit de tester et de mesurer l'intensité pour obtenir la valeur minimale. C'est vrai en théorie MAIS ça impose un appareil de mesure d'intensité qui fournisse des résultats corrects avec toutes les valeurs de cos phi. Or, ça, c'est une autre histoire.
La preuve dans cette discussion-ci:
On indique partir d'une charge de 900W (230V AC actuellement). Ceci donne une intensité théorique active de 900/230 = 3,9A. Si les appareils sont parfaits, on peut voir que si on mesure 5,4A et qu'on ramène à 4,66A avec un condensateur que ces valeurs restent théoriquement plausibles. Ça ne veut pas dire que ce soit juste mais seulement que l'appareil fournit des valeurs compatibles avec les valeurs théoriques prévues.
Par contre, si on indique ne plus consommer que 1.8A, ça voudrait dire que si on est au point optimal (cos phi = 1), la machine consomme 230V x 1.8A = 414W. Or un appareil consommateur ne peut évidemment pas fournir plus de puissance que ce qu'on lui fournit (sinon ça voudrait dire qu'on produit de l'énergie), et donc que:
- Soit l'appareil ne fonctionne plus qu'avec 414W (donc défaut niveau fonctionnel)
- Soit c'est l'appareil de mesure qui est complètement dans la "choucroute"
Tout ceci sans compter que l'appareil est présumé "selfique" (ballast, gros transfo?)
Si on place un condensateur "au hasard" alors soit on n'améliore que partiellement le problème, soit on l'empire.
Redresser son cosinus phi est donc moralement intéressant mais n'amène aucun gain financier direct au niveau facture électrique et surtout ne peut se faire que :
- Si on mesure réellement le cos phi ou qu'on obtient la valeur réelle du constructeur
- Si on utilise des condensateurs certifiés X(2)
Sans quoi le remède pourrait être pire que le mal.
Juste une petite remarque au passage: Un "condensateur de compensation magnétique" ça ne veut pas vraiment dire quelque chose: Dans l'utilisation dont on parle il s'agit de compenser le cosinus phi, pas un effet magnétique (un condensateur n'agit pas sur le magnétisme)
Pour conclure, et en partant sur le principe que la valeur renseignée par Djem est exacte pour le condensateur (il doit savoir ce qu'il dit) et que les caractéristiques indiquées soient les bonnes, on peut dire avec un peu de maths que :
- Le cos phi de la machine vaut 0.85, donc un angle de -31.6° pour I
- Le courant brut consommé par la machine vaut 4.58A
- Le courant actif avec redressage du cos phi par le condensateur vaut 3.9A
- Le courant réactif "consommé" par le condensateur vaut 2.4A (Comme quoi ici on ajoute 2.4A à 4.58A pour en obtenir 3.9 au final, donc méfiez-vous des additions simplistes)
"Gain" en courant : 0,68A
À condition que la machine fournisse 900W en permanence.
Et donc, pour rappel, ramener un courant déphasé de 31° d'une valeur de 4.58A à un courant en phase de 3.9A ne veut en aucun cas dire que la consommation facturée passe de (230V x 4.58A) à (230V x 3.9A), dans les deux cas on a la même puissance facturée qui est de 230V x 3.9A: Le gain de 0.68A, c'est EDF (par exemple) qui en profite (avec redistribution théorique sur le coût de l'énergie via les frais de distribution/production)
Je dirais donc que, vu la précision relative d'une pince ampèremétrique, l'approximation des valeurs des condensateurs et des caractéristiques de la machine, que les mesures faites par Prosonochristophe me semblent réalistes.
J'espère que cette explication vous aura permis de comprendre le rôle du condensateur préconisé par Djem, ainsi que son intérêt (ou non selon le point de vue)
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Claude
[ Dernière édition du message le 13/04/2015 à 13:40:14 ]
jefe32
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