Sommaire
Rendement global
h = q x p / P
Avec :
- q = débit volumique en m³/s
- p = perte de charge totale du système en Pa
- P = puissance électrique absorbée en W
Le rendement d’un système complet de ventilation dépend du
| Exemples courants de rendement global de système de ventilation. |
Rendement du moteur électrique
Les données de la plaque signalétique, correspondant à un fonctionnement en régime nominal, permettent de calculer le rendement d’un moteur asynchrone à la puissance nominale :
η = P / (1,73 x U x I x cos φ)
η = Rendement [-], P = Puissance [W], U = Tension [V],
I = Courant [A], cos φ= Facteur de puissance
| Exemple.
À partir de la plaque signalétique ci-dessus : η = 4 000 / (1,73 x 400 x 8,1 x 0,9) = 0,79 |
Les pertes au niveau des moteurs asynchrones sont constituées
- des pertes par effet joule dans les bobinages parcourus par le courant au niveau du stator (pertes cuivre et pertes fer),
- des pertes dans d’induit au niveau du rotor,
- des pertes par frottement et ventilation au niveau du rotor.
Les rendements donnés par les fabricants tiennent compte de toutes ces pertes.
Le rendement d’un moteur électrique est fortement influencé par sa puissance nominale. Cela signifie que le rendement atteignable augmente avec la puissance nominale du moteur. Dans la pratique le rendement d’un moteur asynchrone se situe entre 58 % et 96 % en fonction de la taille du moteur.
Pour tous les moteurs, le rendement chute assez fort lorsqu’ils travaillent à charge partielle. Il faut donc se méfier des rendements maximums indiqués sans les rendements à charge partielle pour plusieurs points de fonctionnement différents.
Rendement de la transmission
La transmission de l’énergie du moteur au ventilateur se fait avec une certaine perte, principalement dans le cas d’une transmission par courroies, du fait du glissement de cette dernière sur les poulies.
|
Mode d’entraînement |
Pertes |
| Moteur à entraînement direct (roue de ventilateur directement calée sur l’arbre du moteur) | 2 à 5 % |
| Entraînement par accouplement | 3 à 8 % |
|
Transmission par courroies
|
Pmot < 7,5 kW : 10 % 7,5 kW < Pmot < 11 kW : 8 % 11 kW < Pmot < 22 kW : 6 % 22 kW < Pmot < 30 kW : 5 % 30 kW < Pmot < 55 kW : 4 % 55 kW < Pmot < 75 kW : 3 % 75 kW < Pmot < 100 kW : 2,5 % |
Rendement du ventilateur
Le rendement d’un ventilateur provient des pertes par frottement au niveau des paliers, des pertes internes dues aux tourbillons créés dans le ventilateur et des pertes dues à l’espace compris entre la roue en mouvement et l’enveloppe.
| Type de ventilateur | Rendement |
| Centrifuge à aubes vers l’arrière | 80 – 87 % |
| Centrifuge à aubes vers l’avant | 57 – 73 % |
| Hélicoïde sans diffuseur et avec redresseur | 50 – 88 % |
| Hélicoïde avec diffuseur et redresseur | 60 – 89 % |
| Hélicoïde de paroi | 35 – 50 % |
À chaque point de fonctionnement correspond un rendement du ventilateur. Les points de fonctionnement d’égal rendement sont repris sur des courbes associées aux courbes caractéristiques des ventilateurs. Elles se retrouvent dans les catalogues des fournisseurs.
Il existe un lien entre le rendement et la puissance spécifique (PSFP) :
PSFP = P/qV [W.m-3.s] = Hm/η
où :
- P = puissance absorbée au moteur du ventilateur [W]
- qV = débit nominal à travers le ventilateur en [m³.s-1]
- Hm est la hauteur manométrique [Pa]
- η est le rendement nominal [-]
Auteur : les anciens
Notes :
Remarques !
Contenu en plus :
Il existe un lien entre le rendement et la puissance spécifique (PSFP) :
PSFP = P/qV [W.m-3.s] = Hm/η
où :
* P = puissance absorbée au moteur du ventilateur [W]
* qV = débit nominal à travers le ventilateur en [m³.s-1]
* Hm est la hauteur manométrique [Pa]
* η est le rendement nominal [-]