ÉTAPES POUR CHOISIR UN GROUPE ÉLECTROGÈNE

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Quand se fait sentir le besoin de pouvoir compter sur l’un de ces produits, que ce soit pour assurer l’approvisionnement en électricité après une panne de réseau sur notre lieu de résidence ou de travail, ou pour réduire nos dépenses en électricité, les questions ci-dessous se révèlent particulièrement pertinentes.

Au fur et à mesure des réponses, vous pourrez avoir une idée plus précise de la capacité dont vous aurez besoin pour votre groupe électrogène.

Qu’est-ce qui doit continuer à fonctionner en cas de pannes de courant programmées ou inattendues ?

À ce stade, si nous parlons de moteurs électriques, une bonne approche consiste à considérer qu’en général le courant de démarrage est égal à 3 fois le courant nominal ou de fonctionnement si le moteur est en démarrage étoile-triangle, et à 6 fois le courant nominal ou de fonctionnement si le moteur est en démarrage direct. Dans le cas des ascenseurs par exemple, les moteurs électriques peuvent avoir des démarreurs progressifs ou des variateurs de fréquence, et le courant de démarrage peut être estimé à 2,5 fois le courant nominal.

En général, la puissance d’un moteur exprimée en HP (horse power) peut être convertie en consommation d’énergie en multipliant ce chiffre par un facteur de 0,746, pour donner des kilowatts (kW). La puissance de tous les moteurs électriques doit donc être ramenée en kW en appliquant le facteur correspondant à leur type de démarrage.

Quelles sont les zones qui doivent continuer à bénéficier d’un éclairage basique ?

Vous devrez calculer le nombre total des sources lumineuses, et vous multiplierez ce chiffre par la consommation exprimée en Watts de chacune d’elles. Le total devra être divisé par 1000 pour obtenir des kilowatts. En tenant compte des réponses aux questions précédentes, vous aurez grosso modo une idée de la taille de l’équipement.

Qui est chargé de déterminer exactement la puissance du groupe électrogène ?

La taille et la puissance du groupe électrogène ainsi que sa configuration électrique sont déterminés par le département de génie électrique, mécanique ou civil, lequel définira :

  • La puissance nécessaire pour répondre aux besoins présents et futurs.
  • Les éléments devant être incorporés (démarrage manuel ou automatique, le fonctionnement en parallèle avec d’autres unités ou avec le réseau, l’insonorisation, les réservoirs de carburant auxiliaires, le système de chauffage, etc.).
  • Les normes légales à respecter (électriques, bruit, émissions de gaz et de particules).
  • Le lieu où sera installé le matériel (intérieur, intempéries, élévation au-dessus du niveau de la mer, air poussiéreux, etc.).

Exemple : Comment estimer la puissance du groupe électrogène ?

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Nous terminerons par un exemple d’estimation de la puissance d’un groupe électrogène pour un immeuble d’appartements de 12 étages, avec les nécessités d’alimentation suivantes :

  • 1 ascenseur avec moteur de 15 kW : démarrage avec variateur de fréquence (VF), 380V.
  • 2 pompes à eau : 10 HP par unité, démarrage étoile-triangle (E-T), 380V.
  • 1 pompe chaudière : 5 HP démarrage direct (DOL), 380V
  • 1 échelle incendie sous pression : 15 HP, démarrage direct (E-T), 380V.
  • Éclairage couloirs collectifs : 5,5 kW (55 unités de 100 W c/u), 220V.
  • Éclairage hall d’accès : 1,5 kW (15 unités de 100 W c/u), 220V.
  • Portail accès véhicules : 0,5 kW, démarrage direct (DOL), 220V

Voici le tableau des charges afin de définir les puissances de démarrage de chaque équipement. Pour cet exemple, nous prendrons le scénario le plus demandeur pour le calcul de la puissance du groupe électrogène, d’abord avec l’ascenseur, et ensuite avec l’échelle incendie, ces deux éléments ne pouvant fonctionner simultanément.

 

Tableau des charges
Équipement Puissance Nominale (kW) Tension (V) Puissance équivalente 380 V (kW) Type de dérramage Facteur de démarrage Puissance de démarrage (kW)
Ascenseur 15 380 15 VF 2,5 37,5
Pompe à eau 7,5 380 7,5 E-T 3 22,5
Pompe à eau 7,5 380 7,5 E-T 3 22,5
Pompe chaudière 3,7 380 3,7 DOL 6 22,2
Échelle incendie 11,2 380 11,2 E-T 3 33,9
Éclairage couloirs 5,5 220 1,9 - 1 1,9
Éclairage hall 1,5 220 0,5 - 1 0,5
Portail 0,5 220 0,5 DOL 6 3,0
Total avec ascenseur TOTAL 36,6
Total avec échelle incendie TOTAL 32,8
Total puissance de départ avec ascenseur (kW) 110,1
Total puissance de départ avec échelle incendie (kW9) 106,2

 

Rappel : ce calcul est une estimation. La puissance finale du groupe électrogène définitif ne sera pas plus élevée que celle calculée, mais pourra être moindre. Pour des calculs plus précis, on doit tenir compte de facteurs tels que le type de charge (linéaire ou non linéaire), les facteurs d’utilisation, la simultanéité des démarrages…

Le scénario le plus critique est quand l’ascenseur fonctionne, c’est-à-dire 110,1 kW : cette puissance est la puissance de transition maximale qui pourrait être éventuellement exigée du générateur qui a un facteur de puissance de 0,8 (valable pour tous les alternateurs AC standard). Nous pouvons maintenant calculer la puissance apparente kVA = kW / 0,8.

La puissance apparente (kVA) du générateur sera donc de : 110,1 / 0,8 = 137,6 kVA, puissance transitoire maximale exigée du groupe électrogène dans des conditions de démarrage simultané de tous les équipements. Cependant, la puissance en condition de fonctionnement normal des équipements sera de 36,6 / 0,8 = 45,8 kVA.

Démarrage simultané ou séquentiel ?

Pour définir la puissance du groupe électrogène, il faudra tenir compte des facteurs de simultanéité et d’utilisation appliqués par les concepteurs en électricité.

Pour notre exemple, nous pouvons appliquer un facteur de 0,8 à la puissance maximale calculée, c’est-à-dire 137,6*0,8 = 110 kVA, qui sera la puissance Stand-by ou puissance d’urgence que devra avoir le groupe électrogène.

Toutefois, si l’on peut faire un démarrage séquentiel des équipements, la condition la plus critique pour le groupe électrogène sera quand tous les équipements sont en fonctionnement et que l’ascenseur démarre, quand la puissance maximale exigée est de (36,6 kW – 15 kW) + 37,5 = 59,1 kW.

Dans ce cas, la puissance apparente sera de 59,1 / 0,8 = 73,9 kVA. Vous noterez la différence entre les deux scénarii : démarrage simultané de tous les équipements (100 kVA) contre un démarrage des équipements de manière séquencée (73,9 kVA), soit 33% de différence.

Avec ces informations, vous pouvez commencer à faire une évaluation préliminaire technico-économique de vos besoins en électricité.

En résumé, pour le choix d’un groupe électrogène, il faut :

  1. Définir quels équipements seront reliés au groupe électrogène.
  2. Sélectionner la puissance du groupe électrogène en fonction des équipements qui y sont reliés.
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