Centre de formation

Bien choisir son circulateur
AICVF-1
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Généralités
Construction / Réglementation / Evolution des circulateurs
Rappel d’hydraulique
Pertes de charge / Courbe d’un circulateur / Point
de fonctionnement / Détermination Débit, Hmt /
Zone d’utilisation / Les puissances
AICVF-2
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Variation de vitesse
Intérêt de la VEV / Economies d’énergie
Fonctionnalités (Siriux- Priux) / Exemples
d’installation
Connaissances pratiques
Pression, point neutre / NPSH / Mise en service /
Remplacement / Gamme d’entretien
AICVF-3
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Généralités
Construction des circulateurs – rotor noyé
Tube d‘étanchéité entre Stator et Rotor
Refoulement
Eau dans cavité rotorique
Stator
Rotor
Axe horizontal
Coussinets
Aspiration
AICVF-4
Pas de pièces d’usure
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Généralités
Energy related Products
Réglementation circulateur
Circulateur
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
En Europe :
*
Impératif pour être
0,27
Depuis le 1er janvier 2013 :
Commercialisation interdite pour les produits « Distribution »
**
0,23
Aout 2015 :
Commercialisation interdite pour les produits « OEM »
Règlement Européen 641 / 2009
AICVF-5
Circulateurs jusqu’à 2500 W
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Généralités
L’évolution des circulateurs
Ancienne gamme:
Moteur asynchrone
Nouvelle gamme:
Moteur synchrone VEV
Domestique
NXL / NYL / etc…
Siriux home
Priux home
Siriux master
Priux master
B/C
Au 1/1/2013
Collectif
SCX / SXM / C1000
etc…
Alimentation monophasé
230V
AICVF-6
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Généralités
L’évolution des courbes de circulateurs
Ancienne gamme:
Moteur asynchrone
3 vitesses
Plages de
fonctionnement:
Delta Pv / Delta Pc
Courbes
circulateur
AICVF-7
Nouvelle gamme:
Moteur synchrone VEV
Centre de formation
Rappel d’hydraulique
Pertes de charge
Courbe de pompe, Point de fonctionnement
Détermination débit, pression
Zones d’utilisation, puissances
AICVF-8
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Rappel d’hydraulique
Les pertes de charge
PB
PA
A
B
La différence de pression P = PA - PB entre deux points (A) et (B) d'un circuit hydraulique a pour origine :
La perte de pression due à la circulation de l’eau
dans une installation (tuyau, accessoires).
Cette perte de pression correspond à la pression que la pompe doit fournir.
AICVF-9
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Rappel d’hydraulique
Les pertes de charge
Installation à l’horizontale
2 bars
2 bars
A
2 bars
A
A
B
B
B
2 bars
1,8 bars
1,2 bars
Vanne fermée
Vanne partiellement ouverte (1 m3/h)
Vanne ouverte (2 m3/h)
Conclusion : toute circulation de fluide entraine une perte de pression
Perte de charge
Perte de charge
Perte de charge
0,8 bar
0,2 bar
1 m3/h
Cette courbe est appelée : “Courbe de perte de charge” ou “courbe de réseau”
AICVF-10
Débit
Débit
Débit
Centre de formation
2 m3/h
Rappel d’hydraulique
Pertes de charge
Courbe de pompe, Point de fonctionnement
Détermination débit, pression
Zones d’utilisation, puissances
AICVF-11
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Rappel d’hydraulique
Courbe hydraulique d’un circulateur
Pression maxi
Robinet fermé
Pression
Pression médium
Robinet 1/2 ouvert
Pression
Débit
Pression mini
Robinet ouvert
Pression
Débit
Débit
Tout circulateur/pompe a une courbe débit / pression similaire à celle-ci-dessus.
AICVF-12
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Rappel d’hydraulique
Courbes réseau / pompe
HMT
Courbe de pertes de charge (réseau)
Courbe pompe
Point de fonctionnement
Débit Q
Débit fourni par la pompe
AICVF-13
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Rappel d’hydraulique
En génie climatique :
Nous sommes en circuit fermé
La Hauteur Manométrique Totale ou pression fournie par la pompe ?
Elle est égale aux pertes de charge du réseau, c’est à dire aux pertes de
pression liées à la circulation de l’eau dans les tuyauteries.
HMT = D P
AICVF-14
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Rappel d’hydraulique
Détermination de la courbe de réseau et du débit
2 - Pression Refoulement
P ref
5 - Réseau
HMT (mCE)
Pompe
3 - HMT pompe =
P ref
-
P asp
1 - Pression Aspiration
P asp
Débit (m3/h)
4 - Débit dans l’installation
AICVF-15
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Rappel d’hydraulique
Hauteur géométrique
Quelle pression à fournir par la pompe ?
Installations identiques
Ø et longueur tuyau
Hg
Hg = 10 m
Nb de radiateurs
…
Hg = 0
La pression à fournir par la pompe est identique.
La hauteur géométrique n’intervient pas dans la HMT.
AICVF-16
Centre de formation
Rappel d’hydraulique
Pertes de charge
Courbe de pompe, Point de fonctionnement
Détermination débit, pression
Zones d’utilisation, puissances
AICVF-17
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Rappel d’hydraulique
Détermination du débit
Estimation des besoins calorifiques et débit pompe
Puissance calorifique
Supposons 260 kW
Installation collective
Q m3/h
Débit
P kW
=
1,163 x DT °C
Débit de 15 m3/h
Différence température Départ / Retour (15°C)
AICVF-18
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Rappel d’hydraulique
Détermination rapide de la pression à fournir
PdC*
Le calcul de pertes de charges se
fait sur la boucle la plus longue.
A défaut d’information précise on prendra :
La longueur approximative de la boucle la plus longue = LT
Et
20 mmCE x LT + PdC* = Pression à fournir par la pompe
* = Perte de charge de l’élément terminal le plus éloigné
+ les éventuelles pertes de charge supplémentaires sur le réseau
AICVF-19
Centre de formation
Rappel d’hydraulique
Pertes de charge
Courbe de pompe, Point de fonctionnement
Détermination débit, pression
Zones d’utilisation, puissances
AICVF-20
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Rappel d’hydraulique
Courbe de pompe - Zone de fonctionnement
La zone normale d'utilisation est la zone 2, c'est une zone dans laquelle :
Les efforts mécaniques sur les pièces de la pompe sont sains et équilibrés,
Le rendement énergétique global est bon; la courbe comporte même un point particulier
appelé point de meilleur rendement.
Hmt
PMR
Zone 1
P1 maxi, risque
Risque de cavitation
Mauvais rendement
Zone 2
Efforts mécaniques maxi
Mauvais rendement
Risque échauffement du
fluide
Zone 3
Qm3/h
AICVF-21
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Rappel d’hydraulique
Puissances:
P1
Refoulement
Puissance consommée
P2 Hyd (kW) x 100
P1 (kw) = Rendement moteur(%)
Rendement moteur
Puissance hydraulique
P Hyd (kw) =
Rendement Hyd.
Q (m3/h) x H (mCE) x Densité
367
Aspiration
P2 Hyd (kw)=
P2 moteur
idem
Rendement Hyd (%)
P2 Hyd
Puissance nécessaire au
bout d’arbre pompe
Puissance moteur utilisée
P2 nominal moteur = puissance maxi disponible au bout d’arbre moteur
Prévoir un P2 nominal > au minimum de 5 / 10 % par rapport au P2 Hyd
AICVF-22
P Hyd (kW) x 100
Centre de formation
La variation de vitesse
Intérêts – Economies d’énergie
Fonctionnalités (Siriux , Priux)
Notions de régulations
Exemples d’application
AICVF-23
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Relation Débit / Puissance
Estimation des besoins calorifiques et débit pompe
Puissance calorifique
Supposons 260 kW
Installation collective
Q m3/h
Débit
Besoins
pour des
conditions
extrêmes
P kW
=
1,163 x DT °C
Débit de 15 m3/h
Différence température Départ / Retour (15°C)
AICVF-24
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Relation Débit / Puissance
Chauffage - Profil “Blue Angel”
Climatisation - Profil “ESEER”
European Seasonal Energy Efficiency Ratio
C’est ce profil qui permet de définir la classification
EEI des circulateurs en chauffage.
AICVF-25
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Intérêt
Evolution débit / pression sur l’installation
Réduction de débit :
Par évolution du réseau en fermant
les robinets thermostatiques
HMT
HMT réelle pour besoin réduit
HMT besoin maxi
HMT nécessaire pour besoin réduit
Point de fonctionnement
Besoin maxi
Point théorique
Besoin réduit
Débit besoin réduit
Surplus de HMT inutile
AICVF-26
Centre de formation
Débit besoin maxi
Q
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Intérêt
Evolution débit / pression sur l’installation
Réduction de débit :
Par réduction de la HMT pompe en
réduisant sa vitesse
HMT
HMT besoin maxi
HMT nécessaire pour besoin réduit
Point de fonctionnement
Besoin maxi
Point théorique
Besoin réduit
Débit besoin réduit
Economie liée à la
variation de vitesse
AICVF-27
Centre de formation
Débit besoin maxi
Q
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Intérêt
Evolution débit / pression sur l’installation
HMT
HMT constante :
Réduction de débit :
Par réduction de la vitesse de
rotation pompe
Par évolution du réseau en fermant les
robinets thermostatiques
HMT constante
Point de consigne , réglable
Q
Q max
DELTA P CONSTANT
AICVF-28
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Intérêt
Evolution débit / pression sur l’installation
HMT variable :
Réduction de débit :
Par réduction de la vitesse de
rotation pompe
HMT
Par évolution du réseau en fermant les
robinets thermostatiques
Point de consigne, réglable
HMT consigne
=
HMT variable
=
Q
Q max
DELTA P VARIABLE
AICVF-29
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Intérêt
Evolution débit / pression sur l’installation
Mode à retenir lorsque les pertes de charges
linéaires sont faibles, elles sont essentiellement
dans les terminaux
AICVF-30
Chauffage:
Plancher chauffant
Eau glacée:
Ventilo convecteur, CTA
Mode à retenir lorsque les pertes de charges
linéaires sont fortes
Attention: la pompe doit être parfaitement définie et
l’installation correctement équilibrée
Chauffage:
Centre de formation
Radiateurs
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Intérêt
Les solutions Salmson
Technologie “rotor noyé”
Monophasé
AICVF-31
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Intérêt
Estimation de la consommation électrique de la pompe
Prenons un circulateur standard
Quelle sera sa consommation électrique ?
pour un débit de 15 m3/h
pour un débit de 7,5 m3/h
Supposons une HMT de 6 mCE
AICVF-32
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Intérêt
Exemple – Consommation électrique en collectif (Débit 15 m3/h)
450 W
575 W
SXM 40-80N – P1
30 %
Surconsommation
400 W
225 W
72 %
ou
Siriux 40-80 - P1
60 W en régime nuit
d’économies
125 W
400 W
Débit moyen
Débit maxi
7,5 m3/h
15 m3/h
6 mCE
AICVF-36
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Intérêt
Exemple – Consommation électrique en collectif (Débit 15 m3/h)
Consommation électrique :
270 € par an
450 W
Coût pompe : 965 € TG
SCX 40-80N – P1
Retour 3 ans environ
ou
Consommation électrique :
Siriux 40-80 - P1
62 € par an
125 W
60 W en régime nuit
Coût pompe : 1642 € TG
Débit moyen
7,5 m3/h *
kWh = 0,1 € - 6000 h / an
6 mCE
AICVF-37
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Les solutions à forte économies d’énergies
Performances
jusqu’à:
Circulateur
Rotor noyé
Pompe
Rotor sec
60m3/h
17 mCe
jusqu’à:
120m3/h
51 mCe
Construction
Siriux
Master
Moteur synchrone haut
rendement monophasé
Moteur synchrone haut
rendement triphasé
>IE4 (selon IEC 6003431 Ed.2)
AICVF-38
Ixens
Système compact préassemblé
Fortes économies
d’énergies grâce à son
mode de fonctionnement
en cascade
De 50m3/h:
Floskid
Priux
Master
360m3/h
45 mCe
Centre de formation
La variation de vitesse
Intérêts – Economies d’énergie
Fonctionnalités (Siriux , Priux)
Notions de régulations
Exemples d’application
AICVF-39
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Siriux Home, Priux Home, Priux Master
Modes de régulation
DELTA P CONSTANT
2 modes
de
fonctionnement
DELTA P VARIABLE
AICVF-40
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Siriux Master
Modes de régulation
DELTA P CONSTANT
3 modes
de
fonctionnement
DELTA P VARIABLE
VITESSE CONSTANTE
AICVF-41
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Siriux Master
Modes
Commande
Localement sur afficheur
Courbe QH variable pilotée
Consigne pression
Vitesse fixe
DELTA P CONSTANT
Commande à distance :
signal 0 / 10 V
DELTA P VARIABLE
On / Off
Pression ou vitesse
VITESSE CONSTANTE
Courbe QH fixe
Nota : les fonctionnalités exactes sont à
examiner par gamme de produits.
AICVF-42
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Siriux Master
Commande et Exploitation
Modes et paramètres
Via un bus de communication
Courbe QH variable pilotée
ModBus (par Passerelle)
Lonwork, Can, Bacnet
DELTA P CONSTANT
Commande et exploitation en réseau
DELTA P VARIABLE
Localement via :
un PDA
le “Salmson pump control”
VITESSE CONSTANTE
Commande et exploitation
Courbe QH fixe
Nota : les fonctionnalités exactes sont à
examiner par gamme de produits.
AICVF-43
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Siriux Master
Le Siriux simple
Avantages :
- compatible fluide de -10°C (climatisation) à 110°C
- relais thermique non nécessaire (protection intégrée et calibrée).
Seul la protection court-circuit est nécessaire (fusible aM, magnétique)
- couple de démarrage élevé
- dégommage intégré, fonctionne quelques secondes toutes les 24 heures
Ne pas couper l’alimentation électrique
Si nécessité d’arrêter la pompe, utiliser soit :
le ON / OFF pompe
un module IF optionnel “Ext Off”
Alimentation électrique monophasée 230V
Important : Prévoir un module IF en option pour certaines fonctionnalités
AICVF-44
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Siriux Master
Le Siriux D “double”: normal secours ou cascade
Important : Prévoir 1 module IF DP en option par moteur
Avantages du Siriux D :
Deux type de fonctionnement:


Normal secours:
permutation toutes les 24 heures, intégrée
basculement sur pompe secours en cas de
défaillance
Cascade optimisée
pas d’automastime complémentaire nécessaire
Protection
court circuit
Protection
court circuit
AICVF-45
Alimentation électrique
monophasée 230V
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Siriux Master
Le Siriux D “double” en cascade
Fonctionnement : en cascade
symbole :
2 pompes en fonctionnement
1 pompe en fonctionnement
Consigne
AICVF-46
Centre de formation
La variation de vitesse
Intérêts – Economies d’énergie
Fonctionnalités (Siriux , Priux)
Notions de régulations
Exemples d’application
AICVF-47
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Exemples d’application
Contrôle vitesse – Ajustement débit
VG
Par action sur vanne VG
Q nécessaire
AICVF-48
Par variation de vitesse
Q réel
Q nécessaire
Centre de formation
Q réel
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Exemples d’application
Débit variable dans équipements
Pompe à variation de vitesse – DP (HMT) variable
Robinets thermostatiques
Débit réduit
Débit maxi
Nota : la pompe ne doit être en situation de fonctionner à débit nul, voir faible débit
AICVF-49
Centre de formation
Dédit réduit
Débit maxi
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Exemples d’application
Débit variable dans équipements
Pompe à variation de vitesse – DP (HMT) constant
Débit équipement
Débit total
Débit équipement réduit
Débit by-passé
Nota : la pompe ne doit être en situation de fonctionner à débit nul, voir faible débit
AICVF-50
Centre de formation
Débit maxi
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Exemples d’application
Débit fixe, mais température variable
Primaire
Avec bouteille de découplage
Sonde PT100 par ex.
+
Interface signal analogique
Signal 0-10V par ex.
T
Pilotage température
Optimisation de la condensation
AICVF-51
Q réduit
Centre de formation
Q maxi
Bien choisir son circulateur
La variation de vitesse – Exemples d’application
Débit fixe, mais température variable
Primaire
Avec bouteille de découplage
T
Signal 0-10V par ex.
T
Pilotage Delta T
Q réduit
AICVF-52
Centre de formation
Q maxi
Connaissances pratiques
Pression – Point neutre - NPSH
Mise en service
Remplacement - Gamme d’entretien
AICVF-54
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Connaissances pratiques – Pression / Point neutre
Point neutre
Situation favorable
Le vase étant plaçé avant la pompe
La HMT s’ajoute majoritairement
à la pression statique de l’installation
Pompe en fonctionnement
Situation défavorable
Le vase étant plaçé après la pompe
La HMT se soustrait majoritairement
à la pression statique de l’installation
AICVF-55
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Connaissances pratiques – Pression à l’aspiration
NPSH
Vérification de la non cavitation :
En rotor noyé,
il faut vérifier directement que la pression à l’aspiration de la pompe est supérieure à celle
requise par les tableaux du catalogue
Exemples
pression atmosphérique en
fonction de laltitude
pertes de
altitude
hauteur
en m
mCE
0
0
500
0,60
1000
1,20
1500
1,70
2000
2,20
2500
2,70
3000
3,20
3500
3,60
AICVF-56
en fonction de la température
de l'eau pompée
pertes de
température
hauteur
en °C
mCE
20 °
0,20
30 °
0,40
40 °
0,70
50 °
1,20
60 °
1,90
70 °
3,10
80 °
4,70
90 °
7,10
100 °
10,30
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Connaissances pratiques – Pression à l’aspiration
NPSH
Conséquence d’une pression insuffisante à l’aspiration :
En rotor noyé
Cavitation dans la roue
(Passage de la phase vapeur à la phase liquide)
= destruction rapide de la roue
Vaporisation dans la cavité rotorique :
- usure des coussinets
- échauffement bobinage
= durée de vie réduite de l’appareil
AICVF-57
Centre de formation
Connaissances pratiques
Pression – Point neutre - NPSH
Mise en service
Remplacement - Gamme d’entretien
AICVF-58
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Connaissances pratiques – Mise en service
Pompe standard – Circulateur multi-vitesses
Réduction de débit possible par fermeture VG
VG
3 débits possibles par choix de vitesse (Max / Méd / Min)
AICVF-59
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Connaissances pratiques – Mise en service
Circulateur VEV – principe de fonctionnement
Siriux livré en Dpv – Consigne = ½ de H max du circulateur
Consigne augmentée =
plus de débit
Consigne
usine
Consigne réduite =
moins de débit
Le pré-réglage initial du
circulateur permet, sur la
majorité des installations
d’exploiter la variation de vitesse
AICVF-60
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Connaissances pratiques – Mise en service
Réseau estimé
Circulateur VEV – réglage optimum
Installation dans conditions
de besoins maximum
(vannes ouvertes)
Réseau réel
Etape 1 : Je détermine le réseau
Pompe en mode vitesse (maxi)
Delta P fourni par la pompe (HMT)
Courbe pompe connue
On en déduit le débit, donc la courbe du réseau
Débit pompe à fournir
mais non mesurable
sur l’installation
Débit réel déterminé car HMT
et courbe réseau connue
Etape 2 : Je règle la consigne
Pompe en mode Delta Pc
/ Pv
A en DPv
Valeur de la consigne à afficher sur la
pompe : A en DPv ou B en DPc
Le débit sera satisfait dans l’installation
vitesse de pompe réduite
pas de « bridage » sur l’installation
« réserve » de débit disponible
AICVF-61
Centre de formation
B en DPc
Bien choisir son circulateur
Connaissances pratiques – Mise en service
Circulateur VEV – à ne pas faire
Consigne trop forte
Variation de débit sans variation de vitesse
La variation de vitesse n’est pas exploitée
AICVF-62
Centre de formation
Connaissances pratiques
Pression – Point neutre - NPSH
Mise en service
Remplacement - Gamme d’entretien
AICVF-63
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Connaissances pratiques – remplacement
Les paramètres à prendre en compte
Performance hydraulique
courbe débit / pression
Raccordement hydraulique
Entr’axe et diamètre
Choix circulateur suivant l’application
Les applications
Raccordement électrique
Monophasé 230 Volts
Chauffage /
Climatisation
Circulateur
Bouclage sanitaire
Construction rotor noyé
Préconisations qui en découlent
Energies nouvelles
AICVF-64
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Connaissances pratiques – remplacement
Les paramètres à prendre en compte
3435 € TG
Remplacement DN à l’identique
Appareil à remplacer - DN80
Appareil surdimensionné
Appareil correctement dimensionné
1971 € TG
Mais :
DN50 - H280 au lieu de DN80 - H360
AICVF-65
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Connaissances pratiques – entretien
Gamme d’entretien
Pompe Siriux:






Vérification de la mise à la terre de la pompe
Mesure de tension
Mesure d’intensité
Vérifier que la pression dynamique à l’aspiration de la pompe est suffisante
•
Voir tableau notice technique
Vérification du delta P à débit nul (vanne fermée au refoulement pompe à vitesse maxi)
Vérification du delta P en fonctionnement (réseau ouvert / comparaison avec la consigne
réglée)



AICVF-66
Vérification de l’absence de fuite ( joint de corps )
Vérification de l’absence d’un code erreur
Afficher et enregistrer les données d’exploitation et historique des défauts à l’aide du
Salmson Pump Control
Centre de formation
Bien choisir son circulateur
Merci de votre attention
N’oubliez pas les outils Salmson :
Le centre de formation Salmson , détail : www.salmson.com
AICVF-67
Centre de formation