Un groupe électrogène GPL de 40 kW peut-il démarrer des compresseurs CVC lors d’une panne de courant ?

Un groupe électrogène GPL de type caisson de 40 kW peut démarrer des compresseurs HVAC en cas de coupure de courant, mais son adéquation dépend de bien plus que la charge en fonctionnement du système.

Le courant de démarrage du compresseur, la méthode de démarrage du moteur, la tolérance aux chutes de tension et les autres charges raccordées influent sur la capacité du groupe électrogène à fournir des performances fiables.

Cet article examine les principaux facteurs électriques et opérationnels que les évaluateurs techniques doivent prendre en compte pour dimensionner un groupe électrogène GPL destiné à servir d’alimentation de secours aux systèmes HVAC, afin de les aider à repérer les problèmes potentiels de démarrage avant l’installation.

Dans quels cas un groupe électrogène de 40 kW peut-il démarrer un compresseur HVAC ?

Un groupe électrogène de 40 kW peut convenir lorsque sa puissance nominale couvre la charge en fonctionnement et que sa capacité transitoire permet de démarrer le plus gros compresseur.

La réponse dépend des conditions : deux systèmes HVAC ayant une puissance de fonctionnement identique peuvent imposer des exigences de démarrage très différentes, selon la conception du compresseur et les dispositifs de commande du démarrage.

Vérifiez d’abord la puissance nominale de secours du groupe électrogène, la tension, la fréquence, la configuration des phases et les conditions du site. La seule indication nominale de 40 kW ne suffit pas à établir la compatibilité.

Demandez ensuite au fournisseur du groupe électrogène d’évaluer la séquence complète de démarrage au regard de la capacité de l’alternateur à démarrer les moteurs et de la réponse transitoire du moteur thermique.

Quelle puissance de démarrage le compresseur requiert-il ?

Pour un moteur à démarrage direct, le courant de démarrage peut être plusieurs fois supérieur au courant en fonctionnement. Utilisez le courant de rotor bloqué indiqué par le fabricant, ou LRA, plutôt qu’un multiplicateur supposé.

Pour un moteur triphasé, la puissance apparente de démarrage peut être approximée comme suit : kVA de démarrage = √3 × tension composée nominale × courant de démarrage en ampères ÷ 1 000.

Par exemple, un compresseur de 400 V avec un LRA de 100 A présente une puissance apparente d’environ 69 kVA à la tension nominale lors d’un démarrage direct.

Un groupe électrogène de 40 kW avec un facteur de puissance de 0,8 a une puissance apparente nominale de 50 kVA. Cette comparaison signale un possible défi au démarrage.

Cela ne prouve pas un échec : le courant de démarrage varie lorsque la tension chute, et l’alternateur peut fournir temporairement un courant supérieur à sa valeur nominale en continu.

De même, cela ne garantit pas la réussite. Le moteur thermique, l’alternateur, les dispositifs de commande et le compresseur doivent retrouver simultanément un fonctionnement normal, dans les limites de tension et de fréquence spécifiées par leurs fabricants.

Quelles chutes de tension et quels temps de rétablissement le système peut-il tolérer ?

Le courant de démarrage provoque une chute de tension temporaire. Des chutes excessives ou prolongées peuvent désactiver les contacteurs, réinitialiser les commandes, interrompre les charges sensibles ou empêcher l’accélération du compresseur.

Demandez au fabricant du système HVAC la tension minimale de démarrage, la durée admissible de la chute de tension et les éventuelles restrictions de redémarrage. Comparez ces limites aux données de performance transitoire fournies par le fabricant du groupe électrogène.

La fréquence peut également baisser lorsque le moteur thermique reçoit une charge soudaine. Vérifiez que le régulateur de vitesse et le moteur peuvent rétablir la fréquence sans déclencher les dispositifs de protection HVAC.

L’impédance du câblage entraîne une chute de tension entre le groupe électrogène et le compresseur. Tenez compte de la longueur des câbles, de la section des conducteurs, des connexions et de l’impédance du transformateur dans l’évaluation du démarrage.

Un démarreur progressif ou un variateur de fréquence peut-il aider ?

Un démarreur progressif correctement sélectionné peut réduire le courant d’appel en faisant monter progressivement la tension du moteur. Ses réglages doivent toutefois fournir un couple de démarrage suffisant pour la charge du compresseur.

Un variateur de fréquence, ou VFD, peut contrôler l’accélération et souvent réduire le courant de démarrage. Vérifiez la compatibilité avec le groupe électrogène, le courant d’entrée, les harmoniques et les éventuels filtres recommandés.

Aucun de ces dispositifs ne garantit la réussite. Les restrictions propres au compresseur, les dispositifs de dérivation, le courant de charge du variateur et la réponse du groupe électrogène aux charges non linéaires doivent être vérifiés avec les deux fournisseurs.

Dans la mesure du possible, démarrez les compresseurs l’un après l’autre et retardez l’alimentation des charges non essentielles. Séquencez les ventilateurs, les pompes et les commandes conformément aux exigences de fonctionnement du fabricant HVAC.

Quelles autres charges le groupe électrogène doit-il prendre en charge ?

Dressez la liste de tous les équipements susceptibles de fonctionner pendant une coupure de courant, notamment les centrales de traitement d’air, les pompes, l’éclairage, les commandes et les charges essentielles du bâtiment, en indiquant leurs besoins en fonctionnement et au démarrage.

Pour chaque étape de démarrage, ajoutez les charges déjà en fonctionnement à la demande de démarrage du moteur suivant. Vérifiez également les limites de puissance continue en kW et en kVA, ainsi que les limites de courant par phase.

Déterminez la séquence la plus défavorable pouvant raisonnablement se produire, y compris les redémarrages automatiques après une brève interruption. Le démarrage simultané de plusieurs compresseurs peut dépasser la capacité disponible, même si la demande normale en fonctionnement semble modeste.

Le délestage des charges et les commandes du commutateur de transfert peuvent éviter les chevauchements indésirables. Vérifiez leurs réglages et leur comportement en cas de défaillance lors de la mise en service, en particulier lorsque le fonctionnement HVAC dépend de pompes auxiliaires.

L’alimentation en GPL restera-t-elle suffisante pendant une coupure de courant ?

Le système d’alimentation en combustible doit fournir une quantité suffisante de vapeur à la pression requise pendant le démarrage, les variations de charge et le fonctionnement prolongé, à la température minimale prévue sur le site.

La capacité de vaporisation du réservoir, le niveau de liquide, les détendeurs, le dimensionnement des conduites et les autres équipements consommant simultanément du combustible sont autant de facteurs importants. Un fournisseur de GPL qualifié doit vérifier l’installation complète.

Confirmez l’autonomie prévue à l’aide des données de consommation du groupe électrogène à la charge anticipée et de la quantité de combustible utilisable. Ne dimensionnez pas le stockage en vous basant uniquement sur le volume du réservoir.

Tenez également compte de l’altitude, de la température ambiante, de la ventilation et de la circulation de l’air dans le caisson. Les déclassements indiqués par le fabricant peuvent réduire la puissance disponible d’un groupe électrogène GPL de type caisson de 40 kW.

Quels éléments les évaluateurs doivent-ils demander avant d’approuver le groupe électrogène ?

Avant de demander une étude de dimensionnement, rassemblez les données de la plaque signalétique du compresseur, le LRA ou les caractéristiques d’entrée du variateur, la méthode de démarrage, la tolérance à la tension et le calendrier complet des charges à alimenter en cas de coupure.

Demandez au fournisseur du groupe électrogène un calcul ou une simulation documenté(e) du démarrage du moteur, indiquant la chute de tension prévue, la réponse en fréquence, le temps de rétablissement et la séquence de démarrage retenue comme hypothèse.

Vérifiez que les hypothèses correspondent à l’installation réelle, notamment en ce qui concerne la température de fonctionnement, l’altitude, l’impédance des câbles, la pression du combustible ainsi que tout déclassement du groupe électrogène ou réglage de gestion des charges.

Enfin, mettez le système en service dans des conditions représentatives d’une coupure de courant. Observez l’accélération du compresseur, le rétablissement de la tension et de la fréquence, la pression du combustible et le comportement des autres équipements raccordés.

En quoi cela diffère-t-il des applications de groupes électrogènes à gaz de plus grande puissance ?

AMICO propose également leGroupe électrogène à gaz conteneurisé silencieux de 1200 kW, modèle AMC1200NS, d’une puissance nominale de 1 200 kW et d’une fréquence de 50 Hz.

Sa régulation électronique de vitesse et ses fonctions de fonctionnement automatique répondent à une autre échelle de puissance. Il ne doit pas être considéré comme une preuve des performances au démarrage d’un groupe de 40 kW.

Évaluation finale

Un groupe électrogène GPL de 40 kW ne constitue une solution de secours viable pour un système HVAC qu’après vérification de sa capacité à couvrir la charge en fonctionnement et des performances de démarrage du compresseur dans les conditions de l’installation.

Appuyez-vous sur les données des équipements, une évaluation transitoire avec l’appui du fournisseur, une alimentation en combustible adaptée et un essai de mise en service en conditions réelles pour transformer cette évaluation préliminaire en une décision fiable.