Étapes pour choisir un groupe électrogène

Pasos para seleccionar un grupo electrógeno

Dimensionner correctement un groupe électrogène est primordial pour ne pas perdre de l’efficacité et de la durée.

Le défi et les conditions requises sont différents pour chaque projet énergétique, le dimensionnement électrique est plus complexe de jour en jour.

Autrefois, le calcul du dimensionnement était fondé sur l’adition des puissances et, avec des facteurs de correction du facteur de puissance en vertu du nombre de moteurs de l’installation, le type de consommation était plus simple, il était plus proche du résistif pur ou il y avait de consommations pouvant l’être par elles-mêmes. Aujourd’hui, c’est inconcevable ; les appareils électriques qui se sont raccordés sur une installation ont une charge de composants électroniques plus grande, ce qui facilite l’utilisation de ces appareils et que la production d’énergie soit plus complexe avec l’apparition des harmoniques et des consommations inductives et capacitives.

C’est pour cela que les agents commerciaux de GENESAL ENERGY reçoivent de la formation technique continuée et de l’aide proche du département de génie, pour offrir au client une solution optimale.   

Si on fait une analyse axée sur la puissance, cette analyse peut être visée sur deux casuistiques : le choix d’un groupe électrogène sous-dimensionné ou le choix d’un groupe électrogène surdimensionné.

  • S’il s’agit d’un groupe sous-dimensionné: le problème principal du point de vue de l’utilisateur final est le manque de puissance ; le groupe électrogène est requis d’une puissance pour laquelle il n’a pas été conçu, ce qui peut causer une chute de tension, une chute de vitesse du moteur causant une chute de fréquence de l’alternateur, un surchauffage dû au dépassement de l’intensité de sortie de l’alternateur de sa régulation pouvant endommager le revêtement des isolants du côté électrique.

Du côté mécanique, une augmentation de la température de travail du moteur sera causée, ainsi qu’une augmentation de l’usure des composants internes et des vibrations ; il faut remarquer que le point optimal de travail du moteur est entre 70% et 80%.

  • S’il s’agit d’un groupe surdimensionné: pour comprendre le problème du surdimensionnement, on doit faire une comparaison : le moteur du groupe électrogène travaille sous les mêmes circonstances que celui d’une voiture qui monte une pente. Si le moteur d’un générateur est surdimensionné, il travaille aussi en dehors du range de 70% – 80% établi comme le point optimal./li>

Le problème principal dans ce cas est mécanique et tout cela fait découler les autres problèmes parce qu’il travaille en dehors du range et au-dessous du point optimal de charge ; une baisse de la température de travail sera causée, ce qui provoquera que la combustion soit pire, en endommageant donc l’entrée et les systèmes contre la pollution, tels que les filtres et les valves, en causant des nuages de fumée dans l’échappement et en expulsant des particules en suspension et imbrûlés.

Quels sont les élément-clés pour prendre la décision correcte?

Trouver la mesure juste

L’étape initiale et la plus essentielle est la définition de l’équipe à raccorder sur le groupe électrogène et la connaissance de la remise de puissance nécessaire pour le projet. En d’autres termes, savoir quelle est la puissance totale de tous les dispositifs électriques qui devront être alimentés, en appliquant, le cas échéant, les taux de simultanéité et en prenant attention toujours sur les conditions requises et les besoins du client.

Il faut contrôler très minutieusement les grandes charges existantes dans l’installation ; les moteurs électriques et l’éclairage par lampes de décharge ou LED sont des consommations électriques difficiles d’approvisionner puisqu’ils ont des perturbations pouvant causer des consommations pointes pendant fractions de secondes ne pouvant pas être approvisionnées par les équipes mal conçues.

Dimensionner l’équipe électrogène

Pour dimensionner le groupe électrogène et décider sa configuration, l’ensemble d’ingénieurs prend le projet électrique, mécanique ou de travaux civils comme ses fondements. Il établit:

  • La puissance nécessaire et les types de consommation pour satisfaire les besoins présents et futurs.
  • Les éléments devant être ajoutés à l’équipe (démarrage manuel ou automatique, opération en parallèle avec d’autres équipes ou avec le réseau public, insonorisation, dépôts de carburant auxiliaire, radiateur, etc.).
  • Les lois à respecter (électrique, bruit, émission de gaz et particules, règlement de circulation pour les groupes portatifs). 
  • Le lieu où les équipes seront installés (à l’intérieur, à l’extérieur, élévation au-dessus du niveau de la mer, environnements poussiéreux, etc.).

Lorsque l’ensemble d’ingénieurs de GENESAL ENERGY aura ces informations, il commencera l’élaboration de son projet pour satisfaire vos besoins et il sera donc adapté tant aux exigences techniques qu’à l’utilisation du groupe électrogène.

Conditions environnementales

Plusieurs utilisations peuvent avoir besoin de certaines marges de sécurité par rapport à la puissance ; ce n’est pas la même chose de fournir une puissance continuée pour alimenter une charge électrique constante et sans arrêt (Groupes COP) qu’avec une puissance électrique variable (Groupes PRP-STP) ou de donner des réponses aux cas d´urgence ou standby (Groupes ESP). C’est pourquoi qu’il faut faire une définition correcte des nécessités énergétiques qui seront requises au groupe électrogène, pour pouvoir offrir une solution conformément à vos besoins.  

Conditions environnementales

Le lieu d’installation du groupe électrogène est déterminant; à GENESAL ENERGY, nous avons des solutions pour:

  • Environnements salins
  • Groupes électrogènes marins
  • Mines et environnements poussiéreux (IP45)
  • Zones nucléaires
  • Tableaux antisismiques
  • Températures extrêmes (-32 ºC à +50 ºC)
  • Groupes mobiles renforcés pour l’usage militaire

Altitude de l’installation

Il peut être étonnant, mais s’elle n’est pas prise en compte, elle peut détruire tout le travail de génie. Les moteurs ont besoin de l’oxygène pour marcher, la concentration d’oxygène diminue lorsque l’altitude dans laquelle il travail augmente, ce qui cause que les mélanges dans la chambre de combustion soient plus pauvres en oxygène, en diminuant donc la puissance du moteur jusqu’à 10% dans les premiers 1000 m, s’il s’agit de moteurs avec de l’aspiration atmosphérique ; s’il s’agit de moteurs turbe, il n’y a pas de pertes de puissance à cette altitude.

Type de charge à alimenter

Autre des étapes importantes pour dimensionner la puissance requise pour un groupe électrogène est celui de connaître quel type de charge doit alimenter. Il faut prendre en compte que certaines équipes (pompes ou moteurs avec variateurs) ont des augmentations d’intensité transitoires pendant le démarrage.

Il faut prêter spéciale attention aux suivantes charges:

  • Systèmes d’alimentation ininterrompue (UPS/SAI). La puissance nominale de l’alternateur est surdimensionnée en vertu de l’installation.
  • Grandes charges de moteurs. Elles peuvent augmenter la puissance de démarrage jusqu’à 6 fois en vertu du type de démarrage.
  • Charges d’éclairage. Notamment l’éclairage à vapeur en sodium et halogénures métalliques et, maintenant, l’éclairage LED pour le nombre de perturbations générées par les circuits qui en composent.
  • Systèmes avec des variateurs de fréquence (VFD). Ils peuvent provoquer un surdimensionnement depuis 40 à 100%.
  • Charges spécialement sensibles aux perturbations ayant de l’électronique de puissance ou pouvant avoir plusieurs composants électronique, tel qu’un ordinateur.
  • Charges ayant besoin des variations de tension et de fréquence pour leur fonctionnement.

Courant de démarrage nécessaire pour faire face à une coupure d’énergie

Il varie en vertu du type de démarrage du moteur. La règle générale est:

  • Moteurs électriques avec un démarrage étoile-triangle : le « courant de démarrage » est égal à 3 fois le courant nominal ou de travail.
  • Moteurs de démarrage direct : il est nécessaire un courant égal à 6 fois le courant nominal.
  • Moteurs de démarrage avec variateur de fréquence : il faut prêter spéciale attention à leur cahier de charges, puisque la rampe et l’augmentation de vitesse sont souvent paramétrables.

Puissance d’urgence nécessaire

Elle est une autre caractéristique indispensable. En cas d’urgence, la puissance nécessaire pour le démarrage simultané de plusieurs équipes est toujours plus grande que celle qui est nécessaire pour le démarrage séquentiel utilisé en cas de fonctionnement correcte (au-dessus de 30% plus).

Pour calculer cette puissance de standby ou d’urgence, on va appliquer un facteur de 0,8 à la puissance maximale calculée.

Zones devant rester avec un éclairage de base

Pour déterminer cette valeur, on doit multiplier le nombre total de sources lumineuses pour la consommation de chacune d’elles.

Après l’appréciation de ces facteurs, nous avons une idée de la taille de l’équipe que nous avons besoin d’installer.

Comme il a été vu, dimensionner un groupe électrogène est un procès complexe.

À Genesal Energy, nous avons plus de 20 ans d’expérience dans le secteur de l’énergie distribuée. Et nous continuons avec l’innovation pour offrir à nos clients des solutions personnalisées très efficaces.

Exemple: Comment calculer la puissance du groupe électrogène?

On va finir avec un exemple sur le calcul de la puissance d’un groupe électrogène pour un bâtiment d’appartements ayant 12 étages avec les suivantes équipes à soutenir:

  • 1 ascenseur de 15 kW : démarrage avec un variateur de fréquence (VF), 380 V.
  • 2 pompes d’eau : 10 HP c/u, démarrage étoile-triangle (E-T), 380 V.
  • 1 pompe pour chaudière : 5 HP démarrage direct (DOL), 380V.
  • 1 escalier pressurisé pour incendies : 15 HP, démarrage direct (E-T), 380V.
  • Éclairage couloirs communs : 5,5 kW (55 sources de 100 W c/u), 220 V.
  • Éclairage Hall d’accès : 1,5 kW (15 sources de 100 W c/u), 220V.
  • Porte d’accès de véhicules : 0,5 kW, démarrage direct (DOL), 220V.

Tout de suite, un tableau d’équivalence sera réalisé et les puissances de démarrage de chaque équipe seront définies. Pour ce cas, on envisagera le scénario le plus demandé pour le calcul du groupe électrogène : un avec ascenseur et un autre avec l’escalier pressurisé parce que les deux ne fonctionnent pas de façon simultanée.