Economie dans les canalisa- tions: un calcul simple

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bâtitech 6/7-14
partie technique
Priorité à l’efficacité énergétique
Economie dans les canalisations: un calcul simple
à l’aide du logiciel belvoto 2
La pose de canalisations avec des sections plus importantes
réduit de manière efficace et durable les pertes d’énergie liées
à l’exploitation et par conséquent les coûts qui y sont associés.
Dans quel cas est-il rentable de procéder à une augmentation
de la section des canalisations? Répondre à cette question n’est
pas chose aisée et dépend d’un grand nombre de facteurs.
D’une manière générale, il est possible d’affirmer qu’une augmentation de la section des canalisations se révèle payante si les
coûts du cycle de vie sont également pris en considération.
Christian Frei*
Le potentiel d’économie constitué par le
dimensionnement des canalisations est
encore trop souvent ignoré à l’heure ac-
tuelle malgré qu’un tel processus s’avère
également rentable d’un point de vue financier. Compte tenu de la politique
énergétique de la Confédération mais
aussi du tout dernier projet de norme
relatif aux installations électriques à haut
rendement énergétique (CEI 60364-8-1),
un dimensionnement le plus efficace
possible des canalisations électriques va
toutefois prendre de l’importance.
Sections de canalisations
supérieures
Avantages:
• des pertes en ligne plus faibles et par
conséquent des coûts d’exploitation
inférieurs
• une chute de tension moins importante entraîne une tension plus constante
à l’extrémité de la ligne
• des températures de conducteur inférieures, pas de vieillissement excessif
de l’isolation des conducteurs et un
amortissement plus faible
Inconvénients:
• des coûts d’investissement supérieurs
• des besoins en matières premières plus
importants (cuivre et matériaux isolants)
• un encombrement supérieur dans les
ensembles d’appareillage et sur les chemins de câbles
Bases de calcul
Le potentiel d’économie se calcule à
partir de plusieurs facteurs: la puissance
dissipée ou la perte d’énergie ainsi que
les coûts supplémentaires susceptibles
d’être amortis pour la section de canalisations supérieure. S’agissant du calcul de
la résistance des conducteurs R20 ou R’ et
de la puissance dissipée Pv, les paramètres suivants se révèlent déterminants
pour l’évaluation de la rentabilité:
Illustration 1
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Journée
d’information
ELECTROTECHNIQUE
Installations existantes:
• les canalisations qui s’échauffent
• la résistance spécifique, soit le matériau
du conducteur
• le mode de pose, la température ambiante et la température admissible du
conducteur
• le courant de service
Les facteurs suivants sont également essentiels au calcul de la perte d’énergie Wv
ou des coûts liés aux pertes Ka et à celui
de la rentabilité:
• la durée de service annuel
• les coûts de l’électricité
Calculs économiques
Le calcul du potentiel d’économie nécessite la prise en compte des paramètres
suivants:
• les coûts d’installation
• la durée de vie
Le seuil de rentabilité d’un investissement (Break-even Point (BEP), à savoir
le moment auquel les dépenses supplémentaires hors intérêt sont à nouveau
économisées, se calcule comme suit:
Les coûts annuels d’investissement survenant pendant la durée d’amortissement à
un taux d’intérêt donné constituent l’annuité des coûts d’investissement. L’addition de ces coûts annuels aux coûts liés
aux pertes permet d’obtenir les coûts
totaux annuels pendant la durée d’amortissement.
Conclusion
D’après les bases de calcul mentionnées
ci-dessus, il est possible d’identifier rapidement les types de canalisations dont le
dimensionnement doit faire l’objet d’une
étude:
Nouvelles installations:
• les grandes lignes faiblement dimensionnées
• les installations transportant une puissance régulière
• les installations présentant un nombre
important d’heures de service ou les
canalisations de grandes longueurs
Le module de calcul d’économie
d’énergie dans les canalisations,
belvoto 2
Le logiciel belvoto 2 et le module de
dimensionnement des canalisations pour
la conception des installations selon la
NIBT (illustration 1). Ils calculent au
moyen d’un grand nombre de paramètres
possibles la section des canalisations optimale afin que l’efficacité énergétique de
l’installation soit maximale. Cette solution permet de saisir les paramètres suivants:
• la section des conducteurs
• le nombre de conducteurs parallèles
• l’intensité du courant
• le genre de conducteur et la température ambiante
• le mode de pose
• le groupement
• la longueur des canalisations
• les heures de service
• les coûts de l’énergie
• la durée de vie
• le taux d’intérêt
• le prix de l’installation par mètre
Ces paramètres permettent de calculer
automatiquement la puissance dissipée,
l’annuité des coûts d’investissement, ainsi
que le seuil de rentabilité. Les pertes des
éléments en amont, soit celles des lignes
d’amenée supplémentaires et des transformateurs, ne seront pas prises en considération.
Potentiel d’économie
Le potentiel d’économie des canalisations avec un dimensionnement optimal
est susceptible d’atteindre jusqu’à 1 % de
la puissance transportée. Selon le genre
de conducteurs, de la charge et des coûts
d’électricité, une canalisation dimensionnée en tenant compte de sa durée de vie
permet d’économiser plus de 2000 CHF
chaque année.
■
* Christian Frei est ingénieur électricien diplômé d’école technique
supérieure et se consacre aux projets d’Electrosuisse dans les domaines de l’efficacité énergétique
et de la certification électrique
(RPC, GO et naturemade).
NIBT 2015
Les principaux changements intervenus
dans la norme sur les installations à basse tension, NIBT 2015, seront présentés
de manière concrète et accessible à
tous, au cours d’une demi-journée d’information. Les conférenciers présenteront l’édition 2015, en particulier les
nouveautés.
Public cible:
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Chefs de projet
Contrôleurs
Electriciens d’exploitation
Spécialistes des installations électriques
_ Ingénieurs et planificateurs
Dates:
_ 28 août 2014 à Lausanne
_ 9 septembre 2014 à Fribourg
Inscription sous:
Weiterbildung
T +41 44 956 12 96
[email protected]
Electrosuisse
Luppmenstrasse 1
CH-8320 Fehraltorf
www.electrosuisse.ch