LA DIRECTIVE ErP DES VENTILATEURS PLUS ÉCO-EFFICACES À quoi se rapporte la nouvelle directive «ERP»? La directive ErP 2009/125/CE relative à l'éco-conception va favoriser l'utilisation économique et durable des ressources énergétiques disponibles. Ses principaux objectifs sont la promotion de la conception écologique et la lutte contre le changement climatique grâce à une réduction des émissions de CO2 dans l'atmosphère. Au cours des prochains jours, l'application de cette directive concernera tous les produits récepteurs et consommateurs d'énergie afin qu'ils soient respectueux de l'environnement. En se fixant comme délai l'année 2020, l'ue prétend atteindre l'objectif de KIOTO en réussissant à augmenter de 20 % la consommation d'énergies renouvelables par rapport à la consommation d'origine minérale. Il est impératif d'arriver à contrôler et à améliorer la qualité des appareils électriques, en améliorant leur rendement par rapport aux nouvelles conceptions plus efficaces. Des normes spécifiques sont donc en cours de développement pour chaque produit commercialisé dans l'ue : moteurs électriques, pompes à eau, ventilateurs à usage industriel et résidentiel, transformateurs, etc. À cette fin, une série d'études est en cours de réalisation sur les différentes catégories d'appareils classés par LOTS, à partir desquels sont en train d'apparaître les premières réglementations, parmi lesquelles celle relative aux ventilateurs. De quelle façon cette directive ErP va-t-elle concerner les ventilateurs? Fruit de l'étude pour la catégorie «LOT 11», le premier règlement de la Commission (EU) 327/2011 a déjà été publié et va réguler les ventilateurs à usage non résidentiel dont les puissances électriques absorbées oscillent entre 125 W et 500 kw. Ce règlement établit deux phases pour leur mise en œuvre complète : 1 e phase : lancement en janvier 2013, avec l'objectif d'appliquer un premier niveau d'exigence en ce qui concerne le rendement des ventilateurs. 2 e phase : lancement en janvier 2015, avec l'objectif d'augmenter encore davantage ces niveaux d'exigence. Ces deux phases sont liées avec celles déjà appliquées par la directive 2009/640/ CE relative au rendement des moteurs électriques standard, en vigueur depuis l'année dernière (juin 2011). Depuis, Sodeca équipe déjà tous ses ventilateurs de moteurs à rendement IE2. Dans le cadre de la deuxième phase, à partir de janvier 2015, tous les moteurs électriques devront avoir un rendement IE3. La seule marge alternative sera l'utilisateur de moteurs IE2 + onduleur ou de moteurs CE. L'amélioration du rendement des ventilateurs sera due dans une très grande mesure à l'utilisation de moteurs à rendement plus élevé. Mais d'autres améliorations seront également introduites par l'utilisation de configurations d'hélices et de turbines mieux adaptées à chaque cas ou mieux optimisées d'un point de vue de la conception. À partir de chaque phase, aucun produit non conforme à l'exigence citée ne pourra être commercialisé sur le marché européen. Existe-t-il des exceptions sur les ventilateurs concernés? Oui, au moins en ce qui concerne les ventilateurs inclus dans la catégorie «LOT 11», en plus des produits qui seront réglementés plus tard par d'autres catégories pas encore finalisées. La réglementation actuellement en vigueur (EU) 327/2011 correspondant à la catégorie «LOT 11» comprend déjà des exceptions, comme : les ventilateurs pour atmosphères explosives ATEX ; les ventilateurs exclusivement destinés à un usage d'urgence (400 ºC / 2 h, 300 ºC / 1 h, etc.) ; les ventilateurs spécialement conçus pour travailler dans des environnements dont la température dépasse 65 ºC ou pour transporter des gaz à plus de 100 ºC ; les ventilateurs spécialement conçus pour travailler dans des environnements dont la température est inférieure à -40 ºC ou pour transporter des gaz à moins de -40 ºC ; les ventilateurs équipés de moteurs pour tensions spéciales, Vca > 1000 V ou Vcc > 1500 V ; les ventilateurs pour environnements toxiques, hautement corrosifs ou inflammables ; les ventilateurs utilisés pour le transport de substances non gazeuses (solides) dans des processus industriels. Il est également envisagé de pouvoir commercialiser des ventilateurs ne satisfaisant pas au règlement 327/2011 jusqu'au 1 er janvier 2015, à condition qu'ils servent de pièces de rechange pour des ventilateurs intégrés à des produits commercialisés avant le 1 er janvier 2013. 2
Que se passe-t-il dans le cas de produits exportés dans des pays hors UE? Le respect de cette directive ne sera exigé qu'au sein de l'ue. Les ventilateurs à haut rendement feront-ils l'objet d'un marquage particulier? Oui, car sinon le non-respect de cette directive empêcherait le marquage CE. De plus, il faudra indiquer de façon claire les produits qui y satisfont, aussi bien dans les catalogues que dans les programmes de sélection utilisés. Ces ventilateurs seront-ils plus chers? De nombreux ventilateurs Sodeca satisfont déjà aux exigences de la directive. Mais si l'acquisition de ces produits se révélait significativement plus chère, les propres économies d'énergie permettraient de récupérer l'investissement. De plus, ces produits seraient évidemment beaucoup plus rentables à long terme. Sodeca intègre par ailleurs de nouvelles technologies de dernière génération aux moteurs à haut rendement IE2 et IE3 et aux systèmes CE, ce qui va permettre de bénéficier de nombreux autres avantages en matière de régulation, de communication et d'interaction avec d'autres appareils. SOLUTIONS ALTERNATIVES OFFERTES PAR SODECA SELON LE CAS : Utilisation directe de moteurs asynchrones triphasés IE2, IE3. Cette solution est particulièrement indiquée pour des puissances supérieures à 1 CV (750 W). Les mêmes moteurs asynchrones IE2 peuvent être combinés avec des régulateurs de fréquence du marché lors de l'installation de l'équipement, ou par le biais de systèmes compacts montés en usine dans lesquels l'électronique est incluse dans le propre moteur ou ventilateur. Cette combinaison va faciliter l'adaptation aux réseaux de 50 Hz ou 60 Hz, avec différentes tensions, y compris à des réseaux monophasés si la puissance de l'équipement le permet. L'emploi de moteurs CE à aimants permanents sans balais peut également être envisagé. Ces moteurs permettent d'obtenir de très hauts rendements avec une vitesse et un couple constants indépendamment de la charge. En comparaison avec les moteurs à induction normaux, ils permettent d'obtenir des puissances équivalentes, mais avec un rendement beaucoup plus élevé et un encombrement beaucoup plus faible. Dans ce cas, l'électronique est également intégrée, et donc aussi des fonctions de commande et de régulation. 3
Comment l'objectif de rendement est-il calculé? Le règlement CE nº 327/2011 fixe des exigences minimales en deux phases en ce qui concerne le rendement, la première applicable en 2013 et la seconde, plus exigeante, en 2015. Les objectifs de rendement seront déterminés selon le type de ventilateur, la puissance électrique consommée au point de rendement optimal du ventilateur, et le type d'essai aérodynamique utilisé. Le taux de rendement (N) est la valeur que prend le rendement requis pour une puissance électrique d'entrée de 10 kw. N diffère selon le type d'essai utilisé et augmente lors du passage de la première à la deuxième phase d'application. Par exemple, dans un ventilateur axial testé dans le cadre d'un essai de type C, la valeur de N exigée est de 36 % pour 2013 et de 40 % pour 2015, comme le montre le graphique suivant. Objectif (%) Objectif pour ventilateurs axiaux et une mesure de type C 42 % Degré de rendement 2015, N=40 Degré de rendement 2013, N=36 40 % 38 % 36 % 34 % 32 % 30 % 28 % 26 % 24 % 22 % 2015 2013 0 2 4 6 8 10 12 14 16 P e(d) SI LE VENTILATEUR EST FOURNI MONTÉ a. S'il est équipé d'un variateur de vitesse : b. S'il n'est pas équipé d'un variateur de vitesse : Où, pour le point de rendement optimal : η e est le rendement global. P u(s) est la puissance du gaz du ventilateur. P e est la puissance électrique d'entrée de l'alimentation du moteur. P ed est la puissance électrique d'entrée de l'alimentation du variateur de vitesse. C C est le facteur de compensation de la charge partielle. Pour P ed supérieure à 5 kw, le facteur est égal à 1,04. Pour des puissances inférieures à 5 kw, le facteur est supérieur. Voir graphique joint. Comment calculer le rendement du ventilateur? Le rendement du ventilateur est calculé au point de rendement optimal. Ce point doit être supérieur ou égal à l'objectif exigé. La méthode de calcul diffère selon les éléments intégrés dans le ventilateur et selon qu'il se trouve ou non à l'endroit de montage final. Puissance électrique P ed Puissance Hydraulique P us C c 1,16 1,14 1,12 1,1 1,08 1,06 1,04 Pertes Variateur Pertes Moteur Pertes Transmission Pertes Turbine 1,02 0 0,75 1,5 2,25 3 3,75 4,5 5,25 6 P ed 4
SI LE VENTILATEUR EST FOURNI DÉMONTÉ 0,9 0,85 0,8 0,75 0,7 Où, pour le point de rendement optimal : 0,65 0,6 0,55 η e est le rendement global. η r est le rendement de la turbine. Où P u(s) est la puissance du gaz et P a la puissance mécanique sur l'axe de la turbine. η m est le rendement du moteur. Il faut utiliser des moteurs qui satisfont au règlement (CE) nº 640/2009 relatif au rendement des moteurs. Si le ventilateur est fourni sans moteur ou s'il n'est pas concerné par le règlement relatif aux moteurs, il est possible d'estimer son rendement par calcul, selon la puissance électrique d'entrée recommandée (P e ) pour le point de rendement énergétique optimal du ventilateur. Sur les graphiques suivants, on peut observer ces valeurs par défaut. η T est le rendement du système de transmission. Pour des ventilateurs à transmission directe, il est égal à 1. La transmission est considérée à haut rendement lorsque la largeur de la courroie est supérieure ou égale au triple de sa hauteur. On considère également à haut rendement les courroies dentées et les pignons dentés. Leur rendement peut être estimé à l'aide de la puissance sur l'axe de la turbine (Pa ). Pour des valeurs de Pa inférieures à 1 kw et supérieures à 5 kw, il est considéré constant. Voir graphique joint. C m est le facteur de compensation pour prendre en compte l'adaptation des composants. Il est égal à 0,9. C C est le facteur de compensation de la charge partielle. Sans régulateur de vitesse, il est égal à 1. Avec variateur, il prend les mêmes valeurs que le ventilateur sur montage final. 0,5 0 1 2 3 4 5 P e 0,96 0,94 0,92 0,9 0,88 0,86 5 30 55 80 105 130 155 P e Bas rendement Haut rendement 1 0,98 0,96 0,94 0,92 0,9 0,88 0 1 2 3 4 5 6 P a 5
TRAVAIL EFFICACE SV/EW Extracteurs en ligne pour conduits, équipés d'un moteur BRUSHLESS-EC (sans balais CE) à haut rendement commandés électroniquement. NEOLINEO/EW Extracteurs en ligne pour conduits de taille réduite avec moteurs DC-BRUSHLESS-ES (CC sans balais CE) commandés électroniquement, pour une consommation extrêmement faible. HEP/EW Ventilateurs hélicoïdaux muraux avec hélice en plastique, équipés d'un moteur INDUSTRIEL BRUSHLESS-EC (sans balais CE) et électronique intégrée, avec possibilité de régulation par potentiomètre de 10 kω ou signal 0-10 V. HC/EW Ventilateurs hélicoïdaux muraux avec hélice en plastique, équipés d'un moteur IE2 ou IE3 selon modèle, préparés pour fonctionner HCH/EW Ventilateurs hélicoïdaux muraux extrêmement résistants, avec hélice en plastique (version PL) ou hélice en aluminium (version AL), équipés d'un moteur HCT/EW Ventilateurs hélicoïdaux tubulaires extrêmement résistants, avec hélice en plastique (version PL) ou hélice en aluminium (version AL), équipés d'un moteur CBD/EW Ventilateurs centrifuges à double aspiration équipés : D'un moteur BRUSHLESS-EC (sans balais CE) et électronique intégrée, avec possibilité de régulation par potentiomètre de 10 kω ou signal 0-10 V. D'un moteur IE2 avec électronique dans boîtier auxiliaire. CMP-S/EW Petits ventilateurs centrifuges à moyenne pression, équipés d'un moteur INDUSTRIEL BRUSHLESS (sans balais) et électronique intégrée, avec possibilité de régulation par potentiomètre de 10 kω ou signal 0-10 V. 6
CMP-B/EW Ventilateurs centrifuges à moyenne pression, équipés d'un moteur CMR/EW Ventilateurs centrifuges à moyenne pression et aspiration simple, extrêmement résistants, équipés d'une turbine à réaction, avec moteur IE2 ou IE3 selon modèle, préparés pour fonctionner CAS/EW Ventilateurs centrifuges à haute pression et aspiration simple, extrêmement résistants, équipés d'une turbine à réaction, avec moteur IE2 ou IE3 selon modèle, préparés pour fonctionner avec onduleur. HT-S/EW Extracteurs pour toiture, avec hélice en plastique, équipés d'un moteur INDUSTRIEL BRUSHLESS- EC (sans balais CE) et électronique intégrée, avec possibilité de régulation par potentiomètre de 10 kω ou signal 0-10 V. HT-B/EW Extracteurs pour toiture, avec hélice en plastique, équipés d'un moteur CHT/EW Extracteurs centrifuges pour toiture, 400 ºC/2 h, avec sortie d'air horizontale, équipés d'un moteur IE2 ou IE3 selon modèle, CVT/EW Extracteurs centrifuges pour toiture, 400 ºC/2 h, avec sortie d'air verticale, équipés d'un moteur CHRE/EW Extracteurs centrifuges pour toiture de faible niveau sonore, avec moteur BRUSHLESS-EC (sans balais CE) à haut rendement, commandés électroniquement. 7
VENTILATEURS HÉLICOÏDAUX ET EXTRACTEURS DE TOITURE VENTILATEURS CENTRIFUGES ET EXTRACTEURS EN LIGNE EXTRACTEURS POUR L'ÉVACUATION DES FUMÉES EXTRACTEURS POUR ATMOSPHÈRES EXPLOSIVES ATEX ET AUTRES APPLICATIONS NOUVELLES GAMMES - NOUVEAUX PRODUITS NOUVEAUX CATALOGUES NOUVELLES OPPORTUNITÉS D'AFFAIRES VENTILATEURS CENTRIFUGES BASSE PRESSION RÉCUPÉRATEURS DE CHALEUR ET APPAREILS DE FILTRATION RIDEAUX D'AIR POUR APPLICATIONS COMMERCIALES ET INDUSTRIELLES SYSTÈMES DE VENTILATION POUR LOGEMENTS Contactez-nous pour obtenir des renseignements Ctra. de Berga, km 0,7 E-08580 Sant Quirze de Besora BARCELONE (Espagne) Tél. : +34 93 852 91 11 Fax. : +34 93 852 90 42 comercial@sodeca.com Commerciaux export : ventilation@sodeca.com www.sodeca.com