TECHNIQUE
Cool and Comfort 92 – février 2022
Pourquoi les variateurs de vitesse sont-ils essentiels dans les applications HVAC ?
L’Agence internationale de l’énergie (AIE) prévoit que doubler le rendement énergétique des systèmes de conditionnement de l’air d’ici 2050, empêcherait la demande d’électricité mondiale de croître de 1 300 gigawatts. Mais, comment cette économie d’énergie peut-elle être réalisée ? Un moyen consiste à utiliser des variateurs de vitesse, comme l’explique Marek Lukaszczyk, de WEG, le fabricant et fournisseur mondial de technologie de moteurs et de variateurs.
Dans les systèmes HVAC, les variateurs de vitesse permettent de réaliser d’importantes économies d’énergie. Dans les applications où des courroies ou des réducteurs classiques sont utilisés pour réduire la vitesse, le moteur continue à fonctionner à pleine vitesse. Utiliser un variateur de vitesse sert à réduire la vitesse du moteur. Il en résulte une réduction de la consommation de courant du moteur et de la consommation d’énergie. Les variateurs de vitesse possèdent encore d’autres avantages.
Modulation de capacité optimale
Les systèmes HVAC sont conçus pour fonctionner à pleine charge, même si cela n’est requis que sur une période de temps relativement courte chaque année. Le variateur peut être installé pour varier la vitesse d’un moteur ou plus, en fonction des besoins de charge. Il peut ainsi réduire considérablement la consommation d’énergie.
Niveaux de contrôle précis
Un système utilisant un variateur de vitesse peut exercer un contrôle plus précis sur une plage de débit et de sortie plus étendue, tout en réduisant en même temps les besoins en énergie et l’usure. Un capteur de pression placé à l’intérieur d’une conduite d’air peut ainsi transmettre un retour en ajustant la vitesse du ventilateur-moteur. Hormis dans les centrales de traitement d’air, le contrôle proportionnel peut également être appliqué aux ventilateurs de tours aéroréfrigérantes et de pompes à eau réfrigérée.
Un variateur de vitesse pour deux ou plusieurs moteurs
Un variateur de vitesse peut être utilisé pour contrôler plusieurs moteurs. La seule réserve est de bien prendre en compte les caractéristiques de conception afin d’assurer une protection suffisante contre la surcharge pour chaque moteur. Un variateur de vitesse ne peut détecter que la charge connectée totale et non pas quel moteur individuel tire un courant élevé. Il convient également de noter qu’il n’est pas possible d’appliquer n’importe quelle variante de dispositif de protection contre les surcharges à la sortie d’un variateur de vitesse. Un seul variateur de vitesse pour plusieurs moteurs apporte de nombreux avantages, au-delà de simples économies de coûts : réduire la complexité ainsi que l’espace dans les armoires.
Surveillance en réseau
Si le système HVAC doit être mis en réseau, les variateurs de vitesse sont un choix adapté. Ils nécessitent uniquement d’inclure une carte de communication pour BACnet, Modbus ou autre réseau. Cette capacité permet aux variateurs de vitesse de communiquer divers types de données concernant par exemple la consommation d’énergie du système, l’état des équipements et le diagnostic. La plupart des variateurs de vitesse modernes sont munis de capteurs pour la consommation de courant et d’énergie.
Par exemple, surveiller la consommation d’énergie d’une centrale de traitement d’air dans un bureau ou une salle de conférence peut faire apparaître des différences d’utilisation d’un mois à l’autre. Plusieurs raisons sous-jacentes peuvent expliquer ces données variables : changements de température extérieure, augmentation de l’occupation ou début de colmatage des filtres de traitement de l’air, qui à son tour augmente la pression sur le ventilateur.
Grâce au suivi, il est possible de tracer et de garantir un rendement énergétique optimal. Ce qui permet aussi de mieux identifier les causes profondes en cas de panne. Avec un variateur de vitesse en réseau, il est possible d’enregistrer de multiples alarmes distinctes, de façon à ce que le personnel puisse disposer d’un historique complet des événements. L’interface de réseau avec les tout derniers variateurs de vitesse pour systèmes HVAC met à disposition bien plus de données. Ces données vont des simples points de surveillance de tension ou de courant par exemple, aux points d’analyse de haut niveau y compris les facteurs de puissance ou les harmoniques.
L’utilisation de variateurs de vitesse dans les systèmes HVAC est bénéfique pour la rentabilité comme pour la planète. Les variateurs de vitesse offrent des économies d’énergie considérables, un contrôle plus simple et plus précis des systèmes et une meilleure surveillance en réseau. Forts d’un tel éventail d’avantages, les variateurs de vitesse constituent un choix évident.
Par: Marek Lukaszczyk
Photo: WEG
