Remarques sur les générateurs
ATTENTION
La puissance d’un générateur est exprimée soit en kVA, soit en kW.
En règle générale, 1 kVA = ± 0,8 kW
COMMENT CHOISIR UN GENERATEUR
Commencez par évaluer vos besoins en répondant le plus complètement possible aux questions ci-dessous.
Envoyez ensuite toute l'information dont vous disposez, ainsi que vos commentaires, propositions et questions, à votre département technique pour en discuter.
Evaluation des besoins
- Quels est la tension et la fréquence du secteur local (110, 127 ou 230 V; 50 ou 60 Hz) ?
- Quels sont les besoins des équipements à brancher (mono ou triphasé, puissance, tolérance...) ? Il est conseillé de faire un plan de l'installation prévue.
- Quelle est la puissance totale nécessaire, en kVA, incluant la puissance de démarrage?
- Le générateur est-il destiné à être fixe ou mobile?
- Quelle est la période estimée d'utilisation: urgence ou long terme? Combien d’heures/jour?
- Quels sont les carburants disponibles localement (essence ou diesel) et à quel prix?
- Quels sont les générateurs disponibles localement (marque, prix, délai de livraison, pièces détachées…)?
- Le bruit est-il un problème ? Le générateur doit-il être nu, capoté ou insonorisé ?
- Où sortiront les gaz d'échappement ? Devez-vous prévoir une extension du tuyau d'échappement?
SPECIFICATIONS TECHNIQUES
Moteur
- Carburant: essence ou diesel. Un moteur diesel est plus lourd et plus cher mais plus robuste et conseillé pour le long terme (plus de 1000 heures).
- Nombre de cylindres
- Cylindrée en cc
- Puissance en CV ou kW
- Tours/mn: 1500 ou 3000 (l'espérance de vie d'un générateur 1500 tr/mn est 3 fois celle d'un 3000 tr/mn)
- Consommation horaire de carburant à pleine charge
- Capacité du réservoir de carburant / autonomie
- Circuit de refroidissement: air, eau ou huile
- Démarreur: électrique ou manuel
Partie électrique (alternateur, génératrice)
- Tension de sortie: monophasé 230V ou triphasé 400V.
Attention, certains générateurs fonctionnent avec une tension de 240/415 V au lieu de 230/400 V. Il est conseillé d’éviter autant que possible l’utilisation de sources en 240 V car les limiteurs de tension utilisés par MSF sont réglés pour une tension nominale de maximum 230 V. Ils disjonctent à 245 V et se réarment lorsque la tension redescend sous 235 V. Avec une installation en 240 V, le limiteur risque de ne pas se réarmer, à moins d’en modifier le réglage.
- Monophasé ou triphasé. Si certains appareils ne peuvent tourner qu’en triphasé, il est indispensable de disposer d’une source triphasée. Dans tous les autres cas, le triphasé est envisageable pour des puissances au delà de 10 kVA, mais avoir des besoins au delà de 10 kVA n’est pas suffisant pour justifier cette solution. Il faut que l’étendue de l’installation électrique et la distribution des puissances permettent d’en tirer avantage (diminution des frais de câblage, utilisation d’une phase comme circuit permanent, etc.). Attention aux limites et contraintes du triphasé: difficulté de répartir les charges de manière équilibrée entre les phases, et donc d’exploiter toute la puissance disponible, et limitation de la puissance des charges monophasées à un tiers de la puissance disponible (ex: un générateur triphasé de 10 kVA ne peut pas alimenter une charge monophasée de plus de 3,3 kVA).
- Puissance en kVA. Il y a une différence entre puissance nominale d’ amorçage et puissance nominale de secours:
- Puissance nominale d’ amorçage (PRP): Un générateur peut fonctionner des heures illimitées chaque année avec un profil de charge moyen qui ne dépasse pas 70% de la puissance nominale d'amorçage. La puissance nominale d'amorçage est celle qui doit être utilisée lors du dimensionnement d’un générateur.
- Puissance nominale d secours: Un générateur peut fonctionner pendant 500 heures par an avec un profil de charge moyen inférieur à 70 % de la puissance nominale de secours. Cette cote est utilisée sur les plaques signalétiques et les étiquettes de la plupart des générateurs. La cote de puissance nominale de secours ne devrait pas être prise en compte pour le dimensionnement d’un générateur.
- Régulateur (AVR) = système qui maintient la tension de sortie autour de sa valeur nominale lors des variations de consommation électrique à l'arrêt et au démarrage. Les régulateurs sont de plus en plus souvent électroniques. Les régulateurs magnétiques sont plus chers, moins précis, mais beaucoup plus fiables.
- Disjoncteur intégré. Lorsque le générateur est surchargé, la tension chute de façon significative, ce qui peut endommager le matériel.
Bruit et insonorisation
Pour garder de bonnes relations de voisinage, il vaut mieux éviter les niveaux de bruits dérangeants.
Le niveau sonore d’un générateur est exprimé en LWA (niveau de puissance acoustique), tandis que la sensibilité physiologique de l’oreille est exprimée en dB(A) (décibels pondérés - niveau de pression acoustique).
Le niveau sonore moyen d'un générateur nu est de 105 LWA, c’est-à-dire:
- 93 db(A) à 1m de distance
- 85 db(A) à 4 m de distance
- Conversion des unités sonores
- db(A) à 1 mètre = LWA -12
- db(A) à 4 mètres = LWA -20
- db(A) à 7 mètres = LWA -25
- db(A) à 10 mètres = LWA -28
- Niveaux sonores
- 0 à 20 db(A): pratiquement inaudible
- 30 db(A): quartier endormi dans une ville calme
- 50 db(A): conversation à voix normale
- 60 db(A): supermarché, bureau
- 80 db(A): niveau sonore dérangeant (usine)
- > 85 db(A): niveau sonore qui peut causer des problèmes auditifs en cas d’exposition prolongée
- 130 db(A): niveau sonore dommageable dans tous les cas = seuil de douleur
- Insonorisation
Plusieurs solutions existent pour diminuer le niveau sonore d’un générateur:
- Choisir un générateur insonorisé au moyen d'un capot monté en usine => réduit le niveau sonore à 85 db(A) à 1 m (= 97 LWA)
- Insonoriser l'abri du générateur:
- placer un réducteur de bruit sur la prise d'air et la sortie d'air
- insonoriser la porte d'accès
- ajouter d'un silencieux d'échappement supplémentaire
- recouvrir les murs et le plafond d’un matériau isolant (ex: laine de roche) => réduit le niveau sonore à 75 db(A) à 1 m (= 87 LWA)
Attention: l’insonorisation n’est jamais bon marché !
CONSEILS D'UTILISATION
Les appareils électriques à moteur consomment plus d'énergie pour démarrer que pour fonctionner. Il faut en tenir compte lors de la conception du système.
Les branchements et débranchements d'appareils créent de courtes variations de tension qui sont supprimées par le régulateur intégré. Ces variations peuvent affecter les appareils sensibles. Il est parfois nécessaire d’installer un régulateur/stabilisateur de tension.
CONSEILS POUR ACHAT LOCAL
Pour des raisons de transport et de maintenance, l’achat local est souvent la meilleure solution. Avant tout achat local, définissez vos besoins et demandez conseil à votre département technique.
Critères à prendre en compte pour l’exploration du marché:
- Choisir une marque internationale connue et bien représentée: Caterpillar, Perkins, FG Wilson…
- Chercher un vendeur reconnu par la marque (importateur ou agent officiel)
- Vérifier que l’assemblage (moteur / alternateur / châssis) est d’origine, ou conforme à l’assemblage d’origine.
- Vérifier la possibilité d'établir un contrat d’entretien et s’assurer que les pièces détachées d’origine sont disponibles. Vérifier aussi sur la disponibilité des pièces détachées en Europe car la disponibilité locale n’est jamais certaine à long terme.
Si ces critères ne peuvent pas être réunis, il est préférable de commander via votre centrale d’approvisionnement.
Les génératrices peuvent être considérées comme des marchandises dangereuses pour le transport :
- Si un expéditeur ou un fournisseur fournit une documentation écrite ou électronique indiquant qu’une procédure de rinçage et de purge pour les moteurs à liquide inflammable a été suivie conformément à la disposition spéciale A70, le générateur n’est pas soumis à la réglementation IATA DGP
- Si le générateur n’est pas conforme à la disposition spéciale A70, il doit être géré conformément à la réglementation IATA DGR
Le minimum à savoir sur les générateurs de plus de 8 kVA (6.4 kW)
Spécifications
Moteur
- Diesel
- Tours/mn: 1500 (de préférence) ou 3000
- Filtre à rétention d'eau et pré-filtre carburant
- Compteur horaire
- Arrêt automatique en cas de manque d'huile ou de surchauffe du moteur
- Compensateur entre la sortie d'échappement et l'extension du tuyau d'échappement
- Démarreur électrique avec batterie 12 V
Partie électrique (génératrice)
- Le choix du mono ou du triphasé doit TOUJOURS être discuté avec votre département technique. Le triphasé est recommandé pour les modèles au-dessus de 12 kVA (configuration standard = 400 V entre chaque phase et 230 V entre une phase et le neutre).
- 1 ampèremètre par phase
- 1 voltmètre par phase ou disjoncteur entre les phases
- 1 fréquencemètre
- 1 prise de terre
Tableau de protection
- 1 disjoncteur général (magnétothermique)
- 1 disjoncteur différentiel
- 1 interrupteur "arrêt d'urgence"
Conseils d'installation
Au-delà de 8 kVA, un générateur est fixe (c'est-à-dire non transportable par 2 personnes) et doit être placé dans un local technique ("abris du générateur").
Les dimensions de la pièce doivent tenir compte de l'espace nécessaire autour du générateur pour sa maintenance.
Le sol doit être plan pour éviter l'usure prématurée de la génératrice et cimenté pour protéger le moteur de la poussière et préserver sa durée de vie.
Un générateur fixe doit être installé sur un tapis en caoutchouc (ou autre matière absorbant les vibrations et les bruits) et ancré au sol.
Il doit être branché aux appareils par des connexions permanentes, avec un tableau de distribution.
Echappement
Le tuyau d'échappement doit suivre le plus court chemin vers l'extérieur, mais pas du même côté que l'entrée d'air.
Un flexible en acier (compensateur) est nécessaire entre la sortie d'échappement et l'extension du tuyau d'échappement pour absorber les vibrations du moteur.
Le diamètre de l'extension d'échappement doit être fonction du débit du moteur (voir norme du fabricant).
Aération
Comme la longévité du moteur dépend surtout de son bon refroidissement, il est conseillé de placer le générateur en diagonale entre l'entrée et la sortie d'air, afin de maintenir une bonne circulation entre l'air frais (en bas) et l'air chaud (en haut), comme sur les schémas ci-dessous.
Eviter de placer la sortie d'air face au vent dominant. Si c'est impossible, prévoir des cheminées de déviation.
Si la température augmente de façon excessive dans la pièce, il est conseillé de placer sur la sortie d'air un ventilateur extracteur dont la capacité doit être d'autant plus grande que le moteur est puissant et la température extérieure élevée.
L'idéal est de commander d'office un ventilateur extracteur qui démarrera automatiquement avec le générateur
CONSEILS D'UTILISATION
Toujours veiller à déconnecter toutes les charges d'un générateur avant de le démarrer ou de l'arrêter.
Charge minimale
Les fabricants insistent sur le fait qu'un générateur ne doit pas fonctionner à moins de 30% de sa capacité (EX: un générateur de 20 kVA doit avoir au moins 6 kVA de charge).
En effet, un générateur qui ne fonctionne qu'à 10 ou 20% de sa charge maximale ne peut pas atteindre sa température de fonctionnement. Les gaz d'échappement sont trop froids, ce qui entraîne d'une part une consommation excessive d'huile (= mauvais rendement) et d'autre part la formation de dépôts de calamine (= usure prématurée).
Charge maximale
Il est déconseillé de faire fonctionner un générateur à 100% de sa capacité, en tout cas pas tout le temps. Pour éviter tout risque d'usure prématurée, la charge maximale ne devrait pas dépasser 80%.
Equilibrage des phases
La charge totale d'un générateur en triphasé doit être répartie sur ses trois phases. Une seule phase ne peut supporter qu'un tiers de la puissance du générateur (à l'aide de l'ampèremètre du générateur on peut mesurer la puissance moyenne demandée par les charges et calculer ensuite la puissance sur chaque phase).
Lors du calcul des puissances il faut prendre en compte la baisse de rendement si l'altitude dépasse 1000 m ou la température dépasse 35 ºC en permanence (contactez votre Département Technique pour le calcul de ces 2 facteurs).
Pic de démarrage
Le démarrage des appareils à moteur provoque un pic de tension qui peut atteindre 8 fois la capacité normale et faire disjoncter le thermique. Il est donc indispensable de prévoir la puissance du générateur en conséquence.
MESURES DE SECURITE
- Un générateur doit être protégé contre les intempéries.
- Le local technique d'un générateur doit être fermé à clé et seule la personne responsable doit y avoir accès.
- Les accidents électriques pouvant avoir des conséquences mortelles, il est vivement conseillé de placer un disjoncteur différentiel à la sortie du générateur pour protéger les utilisateurs et les circuits électriques (300 mA pour les générateurs > 8 kVA).
- Prévoir un extincteur et un bac de sable à proximité ou dans l’abri du générateur.
MAINTENANCE
GENERATEURS 1500 TOURS/MN
- Service A : TOUTES LES 200 HEURES
- Nettoyer le moteur
- Changer l'huile moteur
- Purger le décanteur de diesel
- Nettoyer le filtre à air
- Service B : TOUTES LES 400 HEURES
- Service A
- Changer le filtre diesel
- Remplacer le filtre à huile
- Service C : TOUTES LES 800 HEURES
- Service B
- Changer le filtre à air
- NB: le filtre à air doit être changé plus tôt si le moteur tourne dans un local confiné ou poussiéreux
GENERATEURS 3000 TOURS/MN
- Service A : TOUTES LES 100 HEURES
- Nettoyer le moteur
- Changer l'huile moteur
- Purger le décanteur de diesel
- Nettoyer le filtre à air
- Service B : TOUTES LES 200 HEURES
- Service A
- Changer le filtre diesel
- Remplacer le filtre à huile
- Service C : TOUTES LES 400 HEURES
- Service B
- Changer le filtre à air
- NB: le filtre à air doit être changé plus tôt si le moteur tourne dans un local confiné ou poussiéreux