L'amélioration du facteur de puissance permet un dimensionnement réduit des transformateurs, des appareillages, des conducteurs, etc. ainsi qu'une diminution des pertes en ligne et des chutes de tension dans l'installation. Un facteur de puissance élevé permet l'optimisation des composants d'une installation.
En effet, elle permet : De réduire le courant demandé par les équipements avec mauvais cos phi (moteurs, lampes fluo, …), et donc de “soulager” le cable qui raccorde ces équipements.
Inconvénients d'un mauvais facteur de puissance (cosφ) : Pénalités (en tarif vert) par le fournisseur d'énergie électrique. Augmentation de la puissance souscrite par le fournisseur d'énergie électrique. Augmentation des pertes Joules et de la chute de tension.
Compenser l'énergie et la puissance réactive permet d'économiser en réduisant la facture et les pertes d'énergies. Compenser l'énergie et la puissance réactive permet aussi de disposer d'une puissance supplémentaire par rapport à la puissance souscrite.
Il y a donc intérêt à avoir un bon Cos phi (Cos phi proche de 1 d'où un angle phi petit) car si le Cos phi est petit (déphasage important) pour une puissance wattée donnée il faudra fournir une puissance S plus grande d'où une intensité plus grande.
Cos phi = mesure du déphasage entre tension et courant
Cette situation n'est pas optimale car un courant plus élevé va engendrer plus de perte à cause de la chaleur des câbles.
Le facteur de puissance est un indicateur de la qualité de la conception et de la gestion d'une installation électrique. Il repose sur deux notions très basiques : les puissances active et apparente.
Le cos phi moyen se situe en général au alentour de 0,8. Une charge capacitive entraîne une avance du courant I sur la tension U, la tension U est donc en retard.
Améliorer le facteur de puissance d'une installation consiste à installer une batterie de condensateurs qui agit en tant que source d'énergie réactive. Cette disposition s'appelle la compensation de l'énergie réactive de l'installation.
L'amélioration du facteur de puissance permet un dimensionnement réduit des transformateurs, des appareillages, des conducteurs, etc. ainsi qu'une diminution des pertes en ligne et des chutes de tension dans l'installation.
C'est le cosinus de l'angle entre la tension et le courant, on le calcule en effectuant la division de la puissance réelle (Watt) par la puissance apparente (VA). Il est compris entre zéro et un. La puissance réelle ne peut pas être supérieure à la puissance apparente.
La batterie de condensateurs permet ainsi de compenser l'énergie réactive qui sert essentiellement à l'alimentation des circuits magnétiques des machines électriques. Elle correspond à la puissance réactive des récepteurs.
L'utilité de la puissance réactive
La puissance réactive, avec la puissance apparente, sert à déterminer la puissance totale d'un circuit électrique. Elles permettent de dimensionner un réseau électrique.
De nombreuses marques existent : EcoVolt, EcoWatt, Electricity saving box… Important Coûtant entre 20 et 80 euros, ces appareils qui s'apparentent à des chargeurs mobiles doivent être branchés sur une prise électrique classique. Ils permettraient de réduire la facture énergétique d'environ de moitié.
Le signe de la puissance réactive est fonction de l'angle de déphasage produit par le récepteur considéré : pour un récepteur inductif (> 0) la puissance réactive est positive, pour un récepteur capacitif (< 0) la puissance réactive est négative.
La puissance réactive harmonique réduit également la capacité disponible en raison du dératisation des transformateurs et des générateurs. La puissance réactive inductive peut être réduite en utilisant une batterie de condensateurs.
Conclusions. Le placement du condensateur a permis de diminuer le courant, sans modifier la consommation d'énergie du circuit ! Le condensateur a redressé le cos phi de l'installation, c'est un “condensateur de compensation”.
La puissance utile ou puissance nominale d'un appareil est la quantité de chaleur transmise au fluide caloporteur par convection et/ou rayonnement par unité de temps, exprimée en kilowatt (kW) dans les conditions d'essais suivant les normes en vigueur (allure de fonctionnement nominale).
™ Un facteur de puissance égal à 1 ne conduira à aucune consommation d'énergie réactive (résistance). ™ Un facteur de puissance inférieur à 1 conduira à une consommation d'énergie réactive d'autant plus importante qu'il se rapproche de 0 (inductance).
sin phi = cos (pi/2) - phi, et cos phi = sin (pi/2) - phi, ou effectivement des tables, tout dépend de l'exigence du calcul.
Elle profite aussi d'une longue durée de vie (jusqu'à 30 000 heures), d'une bonne luminosité et permet surtout de réaliser des économies d'énergie grâce à une consommation qui tourne autour de 2 watts.
Le cosinus φ est égal au rapport de la puissance active (P) sur la puissance apparente (S). Donc un récepteur avec un facteur de puissance (cosinus phi) égale à 1 ne consommera aucune énergie réactive à contrario ce même recepteur avec un cosinus φ inférieur à 1 conduira à une consommation d'énergie réactive.