Salut! Je suis un fournisseur de VFD (variables Frequency Drives) de 7,5 kW et on me demande souvent : « Combien d'énergie un VFD de 7,5 kW peut-il économiser ? » Eh bien, plongeons-y directement et décomposons le potentiel d’économie d’énergie de ces astucieux appareils.
Tout d’abord, qu’est-ce qu’un VFD ? Un VFD, ouEntraînement à fréquence variable VFD, est un type de contrôleur de moteur qui entraîne un moteur électrique en faisant varier la fréquence et la tension fournies au moteur. En termes simples, il vous permet de contrôler la vitesse du moteur en fonction de vos besoins, au lieu de le faire tourner tout le temps à une vitesse fixe.
Parlons de la manière traditionnelle de faire fonctionner les moteurs. La plupart des moteurs sont conçus pour fonctionner à une vitesse constante, qui correspond généralement à la vitesse maximale qu’ils peuvent atteindre. Mais dans de nombreuses applications du monde réel, le fonctionnement à pleine vitesse n'est pas toujours nécessaire. Par exemple, dans un système de pompage d’eau, la demande en eau varie tout au long de la journée. Pendant les heures creuses, le fonctionnement à pleine vitesse de la pompe n'est qu'un gaspillage d'énergie.
C'est là que le VFD de 7,5 kW s'avère utile. En ajustant la vitesse du moteur, il peut adapter la puissance du moteur aux exigences réelles de la charge. La relation entre la consommation d'énergie (P), la vitesse (N) et le couple (T) d'un moteur est donnée par la formule (P = T\times N). Lorsque vous réduisez la vitesse du moteur, la consommation électrique diminue considérablement. Selon les lois d'affinité, la consommation électrique d'une pompe centrifuge ou d'un ventilateur est proportionnelle au cube de la vitesse. Cela signifie que si vous réduisez la vitesse du moteur à 80 % de sa pleine vitesse, la consommation électrique sera réduite à environ ((0,8)^3=0,512) ou 51,2 % de la puissance à pleine charge.
Prenons un exemple pratique. Supposons que vous ayez un moteur de 7,5 kW faisant fonctionner un ventilateur dans un environnement industriel. Si ce ventilateur tourne tout le temps à pleine vitesse, il consomme 7,5 kilowatts d’énergie par heure. Mais si vous installez un VFD de 7,5 kW et ajustez la vitesse en fonction des besoins réels en matière de débit d'air, vous pouvez économiser une quantité substantielle d'énergie.
Supposons qu'en moyenne le ventilateur n'ait besoin de fonctionner qu'à 60 % de sa vitesse maximale. En utilisant les lois d'affinité, la consommation électrique à une vitesse de 60 % sera de ((0,6)^3\times7,5KW = 0,216\times7,5KW = 1,62KW). Si le ventilateur fonctionne 24 heures sur 24, la consommation d'énergie sans le VFD serait de (7,5 KW\times24h = 180 kWh) par jour. Avec le VFD, la consommation d'énergie serait de (1,62KW\times24h = 38,88kWh) par jour. Cela représente une économie d'énergie quotidienne de (180 kWh - 38,88 kWh = 141,12 kWh).
Sur un mois (en supposant 30 jours), les économies seraient de (141,12 kWh\times30 = 4 233,6 kWh). Et si le coût de l’électricité est, disons, de 0,1 $ par kWh, vous économiserez 423,36 $ par mois. Sur une année, cela représente un coût énergétique énorme (423,36 fois 12 = 5 080,32 $).
Un autre avantage de l'utilisation d'un VFD de 7,5 kW est la fonction de démarrage progressif. Lorsqu'un moteur démarre directement à travers la ligne, il consomme un courant d'appel important, qui peut atteindre 6 à 8 fois le courant à pleine charge. Ce courant d'appel élevé provoque non seulement des chutes de tension dans le système électrique, mais exerce également de fortes contraintes sur les enroulements du moteur et les composants mécaniques. Un VFD permet un démarrage en douceur en augmentant progressivement la fréquence et la tension, réduisant ainsi le courant d'appel à un niveau sûr. Cela permet non seulement d'économiser de l'énergie, mais prolonge également la durée de vie du moteur et des autres équipements connectés.
En plus des pompes et des ventilateurs, les VFD de 7,5 kW peuvent également être utilisés dans d'autres applications telles que les bandes transporteuses, les compresseurs et les mélangeurs. Dans un système de bande transporteuse, la vitesse de la bande peut être ajustée en fonction du débit de matière. S’il y a moins de matériaux à transporter, la vitesse du tapis peut être réduite, ce qui entraîne des économies d’énergie.
Il existe désormais différents types de VFD disponibles sur le marché. Pour les moteurs monophasés, vous pouvez envisager unVariateur de vitesse pour moteur monophasé. Ces variateurs sont spécifiquement conçus pour contrôler la vitesse des moteurs monophasés, couramment utilisés dans les applications à petite échelle.
Si vous travaillez dans un environnement industriel où les exigences de tension sont différentes, comme 660 V - 690 V, nous avons également660V - 690V VFDchoix. Ces VFD haute tension conviennent aux moteurs industriels à grande échelle qui nécessitent une alimentation en tension plus élevée.
Ainsi, comme vous pouvez le constater, un VFD de 7,5 kW peut économiser une quantité importante d'énergie et d'argent dans diverses applications. Le montant exact des économies dépend de facteurs tels que le type de charge, les conditions de fonctionnement et la mesure dans laquelle la vitesse peut être réduite. Mais en général, vous pouvez vous attendre à un retour sur investissement substantiel dans un délai relativement court.
Si vous souhaitez en savoir plus sur les avantages d'un VFD de 7,5 kW pour votre application spécifique ou si vous êtes prêt à effectuer un achat, j'aimerais discuter avec vous. Contactez-nous et nous pourrons discuter de vos besoins en détail. Travaillons ensemble pour rendre vos opérations plus économes en énergie et plus rentables.
Références :
- "Moteurs et entraînements électriques : principes fondamentaux, types et applications" par Austin Hughes
- Lois d'affinité pour les pompes et les ventilateurs, divers manuels d'ingénierie et ressources en ligne