pompe immergée et groupe éléctro

[julienallera]

Bonjour,

Je cherche sans succés le calcul qui me permettrait de dimensionner correctement un groupe electrogène pour alimenter ma pompe immergée DS4B-32 en monophasée (100 mètre d'HMT), dont le moteur possède les caractéristiques suivantes:

- Puissance nominale 2CV / 1.5kW
- Puissance absorbée : 2.3 kW
- Ampérage : 11A
- Pic d'intensité au démarrage : 41A (selon fiche constructeur)
- cosphi : 0.91
- ratio couple de démarrage / couple nominal : 0.62
- rendement : 65%

Je suis tombé sur un tableau de correspondance (moteurs de pompes franklin) qui m'indique qu'il me faudrait un groupe d'une puissance de 7.5 kW pour le démarrage (9.4 kVa), ce qui me semble être énorme :

http://www.franklin-electric.com/aim-manual/page-5.aspx

Ma question est la suivante : quelle serait la formule exacte pour calculer la puissance nécessaire du groupe au plus prés, compte tenu des données ci-dessus ?

Merci d'avance !

[caydon]

Bonsoir,
Il vous faut effectivement vous référez aux donnés constructeur qui découle de leurs essais

[Candela]

Bonjour,
Si vous cherchez la "formule magique", vous aurez une idée ICI.
Vous constaterez que l'application est difficile dans le cas de petits groupes. Certes, vous possédez une fiche technique complète de la pompe, ce qui est un atout indéniable.Il vous manque cependant une donnée: la valeur du au moment du démarrage. Elle est rarement indiquée et doit donc être estimée.
Malheureusement, vous ne pouvez certainement pas en dire autant du groupe électrogène; il vous faudrait:
-la puissance en kW du moteur du groupe à son régime en utilisation groupe(1500 ou 3000 tr/mn). Elle est rarement (...jamais) communiquée et doit être estimée.
-l'intensité de court-circuit de la génératrice: très bien connue sur les gros alternateurs, beaucoup moins sur les petits, surtout s'ils sont d'origine "exotique". Il faut se contenter d'approximations...
-la tension qu'il peut délivrer dans cette circonstance (idem...)

Je vous parle "hébreu"? C'est à dessein, pour vous montrer combien cette fameuse "formule exacte" est difficile à appliquer pour des groupes de faible puissance.

Essayons maintenant d'avoir un raisonnement plus "pratique"...
Des fabricants très sérieux demandent, pour un groupe de cette puissance, un coêfficient de 3,5 à appliquer à la puissance absorbée, en watts, d'un moteur asynchrone. Donc dans votre cas, 2300 x 3,5 = 8050 W.
C'est évidemment une valeur "enveloppe" qui vous garantit que votre groupe ne se mettra pas "à genoux". Notez que ce calcul est donné pour un matériel "de marque" aux performances ...certaines. Elle s'applique plutôt à des moteurs de faible puissance, inférieure au kW, démarrant en charge.
Si je tente une estimation personnelle, je dirais que l'intensité appelée au démarrage est plutôt faible, donc les ratios de tension et cos doivent être plus élevées que de coutume. Un groupe de 5,5- 6 kw pourrait suffire (6,9 -7,5 kVA), mais c'est sans garantie en raison des approximations faites.
Je vous conseille donc:
-soit de suivre les conseils du fabricant du groupe auquel vous aurez communiqué les données moteur. (attention, les vendeurs sont très souvent incompétents, et les fabricants "inaccessibles" dès qu'il s'agit de marques "exotiques")
-soit de faire un essai avec un groupe de prêt ou de location. Il vaut mieux dépenser quelque sous "avant" que d'en perdre beaucoup "après".
Attention, un groupe ne doit pas fonctionner durablement à moins de 30% (essence) ou 40% (diesel refroidi par air) de sa puissance pour éviter un encrassement ou une usure rapide. Pas forcément simple à mettre en oeuvre dans votre cas.

Voilà quelque infos..
Cordialement

PS j'ai du mal à comprendre 'en Français...) la distinction faite par Franklin entre "external" et "internal" regultation. La traduction pourrait-être "shunt" ou "compound". L'excitation shunt est devenue très rare. Les groupes actuels ont tous une capacité de court-circuit (sauf les "inverter") le groupe conseillé serait 4 x 1,5 = 6kW (groupe mono selon nota)

[julienallera]

Bonjour Candela,

Merci pour votre réponse bien étayée qui m'y faire voir déjà plus clair ! Dans la fiche de spécification technique du groupe sur lequel je comptais m'orienter (un worms expert 7510, et j'ai trouvé un élement de réponse à votre question concernant la puissance :

- puissance estimée du moteur du groupe en kW à un régime MAXI de 3600tr/min : 14 CV (soit 14x 746= 10.4 kW)

Ce qui me semble être correct et colle avec vos calculs. Je me rapproche toutefois du constructeur (Worms et SDMO) pour leur communiquer les données précises, et qui seront j'èspère en mesure de me dire avec exactitude si le groupe en question pourra démarrer le moteur.....

PS : A vrai dire, j'ai comparé deux fabricants (Worms et SDMO)l'un utilise un Kohler CH440 qui développe aussi 14cv à 3600 trs, comme le Robin Subaru, sauf que le groupe Worms est estimée à 7.5kW, tandis que le SDMO (perform 6500), ayant pourtant la même puissance moteur, indique lui seulement 6.5 kW. Cet écart de puissance est lié à l'alternateur que les fabricants utilisent ?

Cordialement,

[Candela]

Bonjour,
La puissance des moteurs est indiquée, en principe, au régime maxi. Ces moteurs sont conçus pour les pays 60Hz, donc 3600tr.
A 3000tr, il faut compter entre 20 et 30 % de moins, et cette puissance est rarement indiquée.
Les groupes à essence sont généralement surdimensionnés côté moteur à cause de leur courbe de couple défavorable (utilisés dans la partie ascendante de la courbe, toute augmentation de puissance appelée entraîne une baisse de vitesse qui entraîne une baisse de puissance délivrée etc. pas top pour démarrer un moteur électrique...).
Vous ne pouvez donc vous fier qu'aux préconisations du constructeur, qui possède les courbes et connaît les caractéristiques.

Ensuite, un fabricant qui veut faite un groupe de X kW (dans ces puissances) choisit d'abord l'alternateur, puis lui associe un moteur selon ce qui est disponible sur le marché( ou dans sa gamme s'il est constructeur).

Dans votre cas:
-les préconisations "standard" amèneront probablement un groupe un peu surdimensionné*
-le constructeur, s'il le veut bien (c'est une responsabilité puisque dans ce cas il doit garantir le bon fonctionnement) détermine le groupe convenant à votre moteur.
-vous avez la possibilité de faire un essai, et c'est vous qui prenez la responsabilité. L'idéal serait qu'un distributeur accepte de vous prêter un groupe (mais cela vous oblige pratiquement à acheter chez lui...).

D'expérience, je peux vous dire que ce genre de situation s'apparente à une "loterie"; parfois on craint le pire et miraculeusement ça fonctionne. Dans d'autres cas, tout va bien par le calcul et on galère sur le terrain.
C'est évidemment ce qui explique la prudence des constructeurs dans leurs conseils "généraux".
D'autre part les marques que vous citez font partie des constructeurs "sérieux": les caractéristiques indiquées sont fiables.
Mais quand vous comparez, vérifiez bien que la puissance correspond au même usage: LTP ou max pour la puissance de pointe, COP pur la puissance continue.

Cordialement

* pour ceux qui liraient ce post et qui auraient une autre application en vue (par ex un compresseur, un palan): il faut savoir qu'une pompe est un cas favorable (démarrage quasiment à vide). L'estimation faite ne doit donc pas être utilisée pour d'autres applications

[julienallera]

Merci pour vos précisions Candela. Dites moi, lorsqu'on parle de puissance absorbée et puissance nominale, la puissance nominale est bien la puissance mécanique disponible l'arbre, (ie : puissance absorbée x rendement du moteur de la pompe) tandis que la puissance absorbée correspond à la puissance totale requise. Donc pour la fameuse estimation que mon foreur me fesait (1.5 kw x 3) il se trompait car il se basait sur la puissance nominale et non pas sur l'absorbée, j'ai juste ?

Cordialement,

[Candela]

Bonsoir,
Oui, on se base sur la puissance absorbée qui est une valeur bien plus précise car le rendement varie beaucoup;, en particulier pour les faibles puissances. Et évidemment le coëfficient à appliquer n'est pas le même selon que l'on part de la puissance mécanique ou électrique. Les tableaux de PMR fournis par SDMO sont bien établis en puissance absorbée.
Le mode de calcul que je vous ai indiqué est encore plus précis puisqu'il part de l'intensité réelle de démarrage. L'inconvénent, c'est que c'est très précis pour la puissance alternateur(en A), moins pour la puissance moteur puisqu'il faut évaluer le cos au démarrage (qui est bien plus bas que la valeur indiquée sur la plaque qui correspond au régime nominal).
Cordialement

[julienallera]

Bonjour Candela,

Décidèment je ne cesse de vous solliciter mais j'ai été confronté à deux discours de vendeurs bien différents. Le premier technicien m'a totalement déconseiller de prendre le groupe que je souhaite acquérir avec l'option régulation AVR (car selon lui le pic d'intensité au démarrage de quelques dixièmes de seconde et la baisse instantanée qui s'en suit va griller la carte AVR car ce n'est pas concu pour ce genre d'usage mais pour alimenter plutot de l'éléctronique sensible), tandis que l'autre me lance qu'il me faudrait une régulation AVR car je pourrais aussi alimenter d'autres composants (ceci dit en passant, le groupe sera dédié à la pompe, je ne m'amuserais pas à y brancher un iphone ou un ordinateur). Je pense donc que le deuxième vendeur est plus un charlatan qu'autre chose, qu'en pensez vous ?


Cordialement,

[Candela]

Bonsoir,
Je ne savais pas les AVR aussi fragiles...Il doit avoir une bonne raison pour le dire.
Cela dit, il est vrai que sur un moteur monophasé le condensateur provoque un appel de courant très élevé (quasi court-circuit) pendant un temps très court, ensuite c'est la pointe au démarrage. Il est clair que cela perturbe l'AVR, mais de là à le faire claquer....
Mais c'est sûrement inutile pour une pompe, et si vous branchez d'autres appareils ils subiront de routes façons une perturbation au démarrage de celle-ci.
Typiquement, les regulations à condensateur donnent +- 5 à 10 %
Les compounds classiques dans les 5%
Le AVR (GE < 10 kVA) 2 à 3%
Les Inverters 1%

Et... le réseau est garanti à +/- 10%, dans la pratique en ville on est à 2-3%, à la campagne en général +/- 5% sauf lieux très isolés.
Seuls les appareils électroniques apprécieront un AVR.
Cordialement

[julienallera]

Bonsoir Candela,

Juste pour vous tenir informé, j'ai pu démarrer ma fameuse pompe hier avec un groupe tenez vous bien de .... 3kW, contre toute attente ! (Un SDMO Phoenix 2800 avec un moteur Kohler de 6ch). Bref, je n'y trouve aucune explication " rationnelle" (peut être en avez vous une ?) mais j'ai pu me faire reprendre avec joie mon groupe SDMO de 6.5kw qui attendait sagement dans le coffre de ma voiture, et de surcroît le vendeur qui voulait me vendre un Worms de 10kVA à 3500 € (juste pour "être sur d'avoir la marge pour qu'elle démarre") ....

Bien à vous,