Pompes de lrsquoeau souterraine
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Pompage pompes avec reacutegulation de freacutequence deacutemarrage progressif
Pompes de leau souterraine - Mario HuumlbnerSBV ndash Weitebildungskurse 2017
Gestion des eaux(Water Management)
Trop peu de llsquoeau pour transporter les matiegraveres solides dans les trop grands canaux Danger de colmatage
Les puits ne sont plus reacutegeacuteneacutereacutes de faccedilon qulsquoil serait neacutecessaire
Les pompes et les moteurs ne travaillent plus dans les points de fonctionnement optimaux
Consideacuteration du systegraveme total
Objectif Pompage de llsquoeau avec une plus grande efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Qulsquoest-ce qulsquoon doitconsideacuterer
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Puits filtrants verticaux
Augmentation de pression
Pompe de surpression
Pompe de surpression compacte avec moteur standard et convertisseur de freacutequence
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Transport de llsquoeau
Pompe agrave plan de jointshorizontal
Pompe normaliseacutee
Pompe immergeacutee
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Pompes avec moteurs normaliseacutes
Hauteur
Deacutebit
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Concept dlsquoeacutenergie Basel
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Courbe de systegraveme
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Deacutebit [msup3h]
Hau
teu
r[m
]
Possibiliteacutes dlsquooptimisation1) Optimiser le point de fonctionnement de la pompe (courbe QH ndash courbe de systegraveme)
2) Reacuteduire le deacutebitllsquohauteur ndash convertisseur de freacutequence
3) Optimiser les heures de travail
4) Utiliser des pompes avec un haut rendement hydraulique ndash revecirctements
5) Haut rendement de moteur par de hautes classes dlsquoefficaciteacute moteurs agrave
aimants permanents
6) Reacutealiser de basses pertes de puissance dans les cacircbles en cas de longs cacircbles
(plus grandes sections de cacircble)
7) Reacutealiser des rabattements infeacuterieurs dans le puits
8) Un reacutegeacuteneacuteration de puits au bon moment
9) Utiliser des billes de verre dans llsquoespace annulaire du puits - transmissiviteacute
10) Plus petites pertes de friction dans les tuyauteries
11) Utiliser les mateacuteriaux corrects ndash reacutesistance agrave la corrosion - revecirctements
12) Minimiser des deacutepocircts dlsquoocre dans la station
13) Positionnement correct de la pompe immergeacutee dans le puits
14) Faire attention aux accessoires ndash jupe de refroidissement colliers de cacircble
centrage de pompe
15) Preacutevoir les intervalles de service
16) Teacuteleacutesurveillance via ordinateur central - Eau 40
Objectif pompage de llsquoeau avec une plus grande efficaciteacute dlsquoeacutenergie ndash si possible
les pompes doivent marcher continuellement
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La chambre de puits avec lesystegraveme dlsquoaeacuteration
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Aquifegravere
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Le deacuteveloppement temporelde la capaciteacute de puits
Gravier
Section transversale de pore libre
Deacutepocirct de llsquohydroxyde ferrique
Canal de pore utilisable
Volume de pore rempli
Capaciteacute d
e p
uits
Ans Reacutegeacuteneacuteration
I
I
II
II
III
III
1
2
3
Inseacutecuriteacutes dans le deacutepocirct Fe
Condition I II III
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Modegravele de puits
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Conditions tendues dlsquoeau souterraineamp eacutecoulement non stationnaireEvaluation selon Theis (1937)
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m
ca 65 ls
ca 64 m
ca 33 ls
ca 52 m
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Llsquoessai de pompage
Llsquoessai de pompage
Brunnen 6
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Deacutebit Q [ls]
Rab
atte
me
nt
[m]
u1
w1
c1
u2
w2
c2
u3
w3c3
En cas dlsquoune modification de la vitesse de rotation les triangles de vitesse restent similaires
La loi de similitudes
0 02 04 06 08 1
n3n2n1
hmax
h
Q
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Via convertisseur de freacutequence
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Deacutetermination de dessin
Hauteur statique
Plut petit rabattement de puits
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Economie dynamique
Economie statique
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Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Formules
]1[367
][]sup3[)(
pompe
mHhmQ
Pompe erfPh
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Point de fonctionnement
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1
Relation
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Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
Relation
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Exemple
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Point de fonctionnement
Rendement total
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845
La nouvelle Zetos
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
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Dimensionnement CFD
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
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Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
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Gestion des eaux(Water Management)
Trop peu de llsquoeau pour transporter les matiegraveres solides dans les trop grands canaux Danger de colmatage
Les puits ne sont plus reacutegeacuteneacutereacutes de faccedilon qulsquoil serait neacutecessaire
Les pompes et les moteurs ne travaillent plus dans les points de fonctionnement optimaux
Consideacuteration du systegraveme total
Objectif Pompage de llsquoeau avec une plus grande efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Puits filtrants verticaux
Augmentation de pression
Pompe de surpression
Pompe de surpression compacte avec moteur standard et convertisseur de freacutequence
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Transport de llsquoeau
Pompe agrave plan de jointshorizontal
Pompe normaliseacutee
Pompe immergeacutee
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Pompes avec moteurs normaliseacutes
Hauteur
Deacutebit
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Concept dlsquoeacutenergie Basel
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Courbe de systegraveme
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Deacutebit [msup3h]
Hau
teu
r[m
]
Possibiliteacutes dlsquooptimisation1) Optimiser le point de fonctionnement de la pompe (courbe QH ndash courbe de systegraveme)
2) Reacuteduire le deacutebitllsquohauteur ndash convertisseur de freacutequence
3) Optimiser les heures de travail
4) Utiliser des pompes avec un haut rendement hydraulique ndash revecirctements
5) Haut rendement de moteur par de hautes classes dlsquoefficaciteacute moteurs agrave
aimants permanents
6) Reacutealiser de basses pertes de puissance dans les cacircbles en cas de longs cacircbles
(plus grandes sections de cacircble)
7) Reacutealiser des rabattements infeacuterieurs dans le puits
8) Un reacutegeacuteneacuteration de puits au bon moment
9) Utiliser des billes de verre dans llsquoespace annulaire du puits - transmissiviteacute
10) Plus petites pertes de friction dans les tuyauteries
11) Utiliser les mateacuteriaux corrects ndash reacutesistance agrave la corrosion - revecirctements
12) Minimiser des deacutepocircts dlsquoocre dans la station
13) Positionnement correct de la pompe immergeacutee dans le puits
14) Faire attention aux accessoires ndash jupe de refroidissement colliers de cacircble
centrage de pompe
15) Preacutevoir les intervalles de service
16) Teacuteleacutesurveillance via ordinateur central - Eau 40
Objectif pompage de llsquoeau avec une plus grande efficaciteacute dlsquoeacutenergie ndash si possible
les pompes doivent marcher continuellement
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La chambre de puits avec lesystegraveme dlsquoaeacuteration
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Aquifegravere
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Le deacuteveloppement temporelde la capaciteacute de puits
Gravier
Section transversale de pore libre
Deacutepocirct de llsquohydroxyde ferrique
Canal de pore utilisable
Volume de pore rempli
Capaciteacute d
e p
uits
Ans Reacutegeacuteneacuteration
I
I
II
II
III
III
1
2
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Inseacutecuriteacutes dans le deacutepocirct Fe
Condition I II III
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Modegravele de puits
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Conditions tendues dlsquoeau souterraineamp eacutecoulement non stationnaireEvaluation selon Theis (1937)
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
m
ca 65 ls
ca 64 m
ca 33 ls
ca 52 m
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Llsquoessai de pompage
Llsquoessai de pompage
Brunnen 6
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Deacutebit Q [ls]
Rab
atte
me
nt
[m]
u1
w1
c1
u2
w2
c2
u3
w3c3
En cas dlsquoune modification de la vitesse de rotation les triangles de vitesse restent similaires
La loi de similitudes
0 02 04 06 08 1
n3n2n1
hmax
h
Q
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Via convertisseur de freacutequence
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Deacutetermination de dessin
Hauteur statique
Plut petit rabattement de puits
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Economie dynamique
Economie statique
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Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Formules
]1[367
][]sup3[)(
pompe
mHhmQ
Pompe erfPh
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Point de fonctionnement
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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1
Relation
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
Relation
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Exemple
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Rendement total
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845
La nouvelle Zetos
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
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Dimensionnement CFD
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
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Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
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Trop peu de llsquoeau pour transporter les matiegraveres solides dans les trop grands canaux Danger de colmatage
Les puits ne sont plus reacutegeacuteneacutereacutes de faccedilon qulsquoil serait neacutecessaire
Les pompes et les moteurs ne travaillent plus dans les points de fonctionnement optimaux
Consideacuteration du systegraveme total
Objectif Pompage de llsquoeau avec une plus grande efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Qulsquoest-ce qulsquoon doitconsideacuterer
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Puits filtrants verticaux
Augmentation de pression
Pompe de surpression
Pompe de surpression compacte avec moteur standard et convertisseur de freacutequence
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Transport de llsquoeau
Pompe agrave plan de jointshorizontal
Pompe normaliseacutee
Pompe immergeacutee
Pompes de leau souterraine - Mario HuumlbnerSBV ndash Weitebildungskurse 2017
Pompes avec moteurs normaliseacutes
Hauteur
Deacutebit
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Concept dlsquoeacutenergie Basel
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Courbe de systegraveme
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Deacutebit [msup3h]
Hau
teu
r[m
]
Possibiliteacutes dlsquooptimisation1) Optimiser le point de fonctionnement de la pompe (courbe QH ndash courbe de systegraveme)
2) Reacuteduire le deacutebitllsquohauteur ndash convertisseur de freacutequence
3) Optimiser les heures de travail
4) Utiliser des pompes avec un haut rendement hydraulique ndash revecirctements
5) Haut rendement de moteur par de hautes classes dlsquoefficaciteacute moteurs agrave
aimants permanents
6) Reacutealiser de basses pertes de puissance dans les cacircbles en cas de longs cacircbles
(plus grandes sections de cacircble)
7) Reacutealiser des rabattements infeacuterieurs dans le puits
8) Un reacutegeacuteneacuteration de puits au bon moment
9) Utiliser des billes de verre dans llsquoespace annulaire du puits - transmissiviteacute
10) Plus petites pertes de friction dans les tuyauteries
11) Utiliser les mateacuteriaux corrects ndash reacutesistance agrave la corrosion - revecirctements
12) Minimiser des deacutepocircts dlsquoocre dans la station
13) Positionnement correct de la pompe immergeacutee dans le puits
14) Faire attention aux accessoires ndash jupe de refroidissement colliers de cacircble
centrage de pompe
15) Preacutevoir les intervalles de service
16) Teacuteleacutesurveillance via ordinateur central - Eau 40
Objectif pompage de llsquoeau avec une plus grande efficaciteacute dlsquoeacutenergie ndash si possible
les pompes doivent marcher continuellement
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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La chambre de puits avec lesystegraveme dlsquoaeacuteration
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Aquifegravere
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Le deacuteveloppement temporelde la capaciteacute de puits
Gravier
Section transversale de pore libre
Deacutepocirct de llsquohydroxyde ferrique
Canal de pore utilisable
Volume de pore rempli
Capaciteacute d
e p
uits
Ans Reacutegeacuteneacuteration
I
I
II
II
III
III
1
2
3
Inseacutecuriteacutes dans le deacutepocirct Fe
Condition I II III
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Modegravele de puits
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Conditions tendues dlsquoeau souterraineamp eacutecoulement non stationnaireEvaluation selon Theis (1937)
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
m
ca 65 ls
ca 64 m
ca 33 ls
ca 52 m
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Llsquoessai de pompage
Llsquoessai de pompage
Brunnen 6
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Deacutebit Q [ls]
Rab
atte
me
nt
[m]
u1
w1
c1
u2
w2
c2
u3
w3c3
En cas dlsquoune modification de la vitesse de rotation les triangles de vitesse restent similaires
La loi de similitudes
0 02 04 06 08 1
n3n2n1
hmax
h
Q
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Via convertisseur de freacutequence
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Deacutetermination de dessin
Hauteur statique
Plut petit rabattement de puits
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Economie dynamique
Economie statique
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Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Formules
]1[367
][]sup3[)(
pompe
mHhmQ
Pompe erfPh
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Point de fonctionnement
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1
Relation
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Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
Relation
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Exemple
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Point de fonctionnement
Rendement total
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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845
La nouvelle Zetos
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
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Dimensionnement CFD
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Rendement de moteurs
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
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Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Puits filtrants verticaux
Augmentation de pression
Pompe de surpression
Pompe de surpression compacte avec moteur standard et convertisseur de freacutequence
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Transport de llsquoeau
Pompe agrave plan de jointshorizontal
Pompe normaliseacutee
Pompe immergeacutee
Pompes de leau souterraine - Mario HuumlbnerSBV ndash Weitebildungskurse 2017
Pompes avec moteurs normaliseacutes
Hauteur
Deacutebit
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Concept dlsquoeacutenergie Basel
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Courbe de systegraveme
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Deacutebit [msup3h]
Hau
teu
r[m
]
Possibiliteacutes dlsquooptimisation1) Optimiser le point de fonctionnement de la pompe (courbe QH ndash courbe de systegraveme)
2) Reacuteduire le deacutebitllsquohauteur ndash convertisseur de freacutequence
3) Optimiser les heures de travail
4) Utiliser des pompes avec un haut rendement hydraulique ndash revecirctements
5) Haut rendement de moteur par de hautes classes dlsquoefficaciteacute moteurs agrave
aimants permanents
6) Reacutealiser de basses pertes de puissance dans les cacircbles en cas de longs cacircbles
(plus grandes sections de cacircble)
7) Reacutealiser des rabattements infeacuterieurs dans le puits
8) Un reacutegeacuteneacuteration de puits au bon moment
9) Utiliser des billes de verre dans llsquoespace annulaire du puits - transmissiviteacute
10) Plus petites pertes de friction dans les tuyauteries
11) Utiliser les mateacuteriaux corrects ndash reacutesistance agrave la corrosion - revecirctements
12) Minimiser des deacutepocircts dlsquoocre dans la station
13) Positionnement correct de la pompe immergeacutee dans le puits
14) Faire attention aux accessoires ndash jupe de refroidissement colliers de cacircble
centrage de pompe
15) Preacutevoir les intervalles de service
16) Teacuteleacutesurveillance via ordinateur central - Eau 40
Objectif pompage de llsquoeau avec une plus grande efficaciteacute dlsquoeacutenergie ndash si possible
les pompes doivent marcher continuellement
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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La chambre de puits avec lesystegraveme dlsquoaeacuteration
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Aquifegravere
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Le deacuteveloppement temporelde la capaciteacute de puits
Gravier
Section transversale de pore libre
Deacutepocirct de llsquohydroxyde ferrique
Canal de pore utilisable
Volume de pore rempli
Capaciteacute d
e p
uits
Ans Reacutegeacuteneacuteration
I
I
II
II
III
III
1
2
3
Inseacutecuriteacutes dans le deacutepocirct Fe
Condition I II III
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Modegravele de puits
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Conditions tendues dlsquoeau souterraineamp eacutecoulement non stationnaireEvaluation selon Theis (1937)
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
m
ca 65 ls
ca 64 m
ca 33 ls
ca 52 m
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Llsquoessai de pompage
Llsquoessai de pompage
Brunnen 6
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Deacutebit Q [ls]
Rab
atte
me
nt
[m]
u1
w1
c1
u2
w2
c2
u3
w3c3
En cas dlsquoune modification de la vitesse de rotation les triangles de vitesse restent similaires
La loi de similitudes
0 02 04 06 08 1
n3n2n1
hmax
h
Q
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Via convertisseur de freacutequence
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Deacutetermination de dessin
Hauteur statique
Plut petit rabattement de puits
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Economie dynamique
Economie statique
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Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Formules
]1[367
][]sup3[)(
pompe
mHhmQ
Pompe erfPh
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Point de fonctionnement
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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1
Relation
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
Relation
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Exemple
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Rendement total
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845
La nouvelle Zetos
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Dimensionnement CFD
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
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Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
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Augmentation de pression
Pompe de surpression
Pompe de surpression compacte avec moteur standard et convertisseur de freacutequence
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Transport de llsquoeau
Pompe agrave plan de jointshorizontal
Pompe normaliseacutee
Pompe immergeacutee
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Pompes avec moteurs normaliseacutes
Hauteur
Deacutebit
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Concept dlsquoeacutenergie Basel
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Courbe de systegraveme
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Deacutebit [msup3h]
Hau
teu
r[m
]
Possibiliteacutes dlsquooptimisation1) Optimiser le point de fonctionnement de la pompe (courbe QH ndash courbe de systegraveme)
2) Reacuteduire le deacutebitllsquohauteur ndash convertisseur de freacutequence
3) Optimiser les heures de travail
4) Utiliser des pompes avec un haut rendement hydraulique ndash revecirctements
5) Haut rendement de moteur par de hautes classes dlsquoefficaciteacute moteurs agrave
aimants permanents
6) Reacutealiser de basses pertes de puissance dans les cacircbles en cas de longs cacircbles
(plus grandes sections de cacircble)
7) Reacutealiser des rabattements infeacuterieurs dans le puits
8) Un reacutegeacuteneacuteration de puits au bon moment
9) Utiliser des billes de verre dans llsquoespace annulaire du puits - transmissiviteacute
10) Plus petites pertes de friction dans les tuyauteries
11) Utiliser les mateacuteriaux corrects ndash reacutesistance agrave la corrosion - revecirctements
12) Minimiser des deacutepocircts dlsquoocre dans la station
13) Positionnement correct de la pompe immergeacutee dans le puits
14) Faire attention aux accessoires ndash jupe de refroidissement colliers de cacircble
centrage de pompe
15) Preacutevoir les intervalles de service
16) Teacuteleacutesurveillance via ordinateur central - Eau 40
Objectif pompage de llsquoeau avec une plus grande efficaciteacute dlsquoeacutenergie ndash si possible
les pompes doivent marcher continuellement
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La chambre de puits avec lesystegraveme dlsquoaeacuteration
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Aquifegravere
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Le deacuteveloppement temporelde la capaciteacute de puits
Gravier
Section transversale de pore libre
Deacutepocirct de llsquohydroxyde ferrique
Canal de pore utilisable
Volume de pore rempli
Capaciteacute d
e p
uits
Ans Reacutegeacuteneacuteration
I
I
II
II
III
III
1
2
3
Inseacutecuriteacutes dans le deacutepocirct Fe
Condition I II III
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Modegravele de puits
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Conditions tendues dlsquoeau souterraineamp eacutecoulement non stationnaireEvaluation selon Theis (1937)
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
m
ca 65 ls
ca 64 m
ca 33 ls
ca 52 m
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Llsquoessai de pompage
Llsquoessai de pompage
Brunnen 6
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Deacutebit Q [ls]
Rab
atte
me
nt
[m]
u1
w1
c1
u2
w2
c2
u3
w3c3
En cas dlsquoune modification de la vitesse de rotation les triangles de vitesse restent similaires
La loi de similitudes
0 02 04 06 08 1
n3n2n1
hmax
h
Q
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Via convertisseur de freacutequence
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Deacutetermination de dessin
Hauteur statique
Plut petit rabattement de puits
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Economie dynamique
Economie statique
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Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Formules
]1[367
][]sup3[)(
pompe
mHhmQ
Pompe erfPh
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Point de fonctionnement
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1
Relation
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Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
Relation
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Exemple
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Point de fonctionnement
Rendement total
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845
La nouvelle Zetos
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
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Dimensionnement CFD
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
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SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
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sg
rad
[
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Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ceram ndash Teflon
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SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Transport de llsquoeau
Pompe agrave plan de jointshorizontal
Pompe normaliseacutee
Pompe immergeacutee
Pompes de leau souterraine - Mario HuumlbnerSBV ndash Weitebildungskurse 2017
Pompes avec moteurs normaliseacutes
Hauteur
Deacutebit
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Concept dlsquoeacutenergie Basel
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Courbe de systegraveme
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Deacutebit [msup3h]
Hau
teu
r[m
]
Possibiliteacutes dlsquooptimisation1) Optimiser le point de fonctionnement de la pompe (courbe QH ndash courbe de systegraveme)
2) Reacuteduire le deacutebitllsquohauteur ndash convertisseur de freacutequence
3) Optimiser les heures de travail
4) Utiliser des pompes avec un haut rendement hydraulique ndash revecirctements
5) Haut rendement de moteur par de hautes classes dlsquoefficaciteacute moteurs agrave
aimants permanents
6) Reacutealiser de basses pertes de puissance dans les cacircbles en cas de longs cacircbles
(plus grandes sections de cacircble)
7) Reacutealiser des rabattements infeacuterieurs dans le puits
8) Un reacutegeacuteneacuteration de puits au bon moment
9) Utiliser des billes de verre dans llsquoespace annulaire du puits - transmissiviteacute
10) Plus petites pertes de friction dans les tuyauteries
11) Utiliser les mateacuteriaux corrects ndash reacutesistance agrave la corrosion - revecirctements
12) Minimiser des deacutepocircts dlsquoocre dans la station
13) Positionnement correct de la pompe immergeacutee dans le puits
14) Faire attention aux accessoires ndash jupe de refroidissement colliers de cacircble
centrage de pompe
15) Preacutevoir les intervalles de service
16) Teacuteleacutesurveillance via ordinateur central - Eau 40
Objectif pompage de llsquoeau avec une plus grande efficaciteacute dlsquoeacutenergie ndash si possible
les pompes doivent marcher continuellement
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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La chambre de puits avec lesystegraveme dlsquoaeacuteration
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Aquifegravere
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Le deacuteveloppement temporelde la capaciteacute de puits
Gravier
Section transversale de pore libre
Deacutepocirct de llsquohydroxyde ferrique
Canal de pore utilisable
Volume de pore rempli
Capaciteacute d
e p
uits
Ans Reacutegeacuteneacuteration
I
I
II
II
III
III
1
2
3
Inseacutecuriteacutes dans le deacutepocirct Fe
Condition I II III
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Modegravele de puits
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Conditions tendues dlsquoeau souterraineamp eacutecoulement non stationnaireEvaluation selon Theis (1937)
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
m
ca 65 ls
ca 64 m
ca 33 ls
ca 52 m
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Llsquoessai de pompage
Llsquoessai de pompage
Brunnen 6
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Deacutebit Q [ls]
Rab
atte
me
nt
[m]
u1
w1
c1
u2
w2
c2
u3
w3c3
En cas dlsquoune modification de la vitesse de rotation les triangles de vitesse restent similaires
La loi de similitudes
0 02 04 06 08 1
n3n2n1
hmax
h
Q
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Via convertisseur de freacutequence
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Deacutetermination de dessin
Hauteur statique
Plut petit rabattement de puits
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Economie dynamique
Economie statique
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Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Formules
]1[367
][]sup3[)(
pompe
mHhmQ
Pompe erfPh
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Point de fonctionnement
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1
Relation
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
Relation
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Exemple
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Rendement total
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845
La nouvelle Zetos
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
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Dimensionnement CFD
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
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Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
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Pompes avec moteurs normaliseacutes
Hauteur
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Courbe de systegraveme
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Hau
teu
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]
Possibiliteacutes dlsquooptimisation1) Optimiser le point de fonctionnement de la pompe (courbe QH ndash courbe de systegraveme)
2) Reacuteduire le deacutebitllsquohauteur ndash convertisseur de freacutequence
3) Optimiser les heures de travail
4) Utiliser des pompes avec un haut rendement hydraulique ndash revecirctements
5) Haut rendement de moteur par de hautes classes dlsquoefficaciteacute moteurs agrave
aimants permanents
6) Reacutealiser de basses pertes de puissance dans les cacircbles en cas de longs cacircbles
(plus grandes sections de cacircble)
7) Reacutealiser des rabattements infeacuterieurs dans le puits
8) Un reacutegeacuteneacuteration de puits au bon moment
9) Utiliser des billes de verre dans llsquoespace annulaire du puits - transmissiviteacute
10) Plus petites pertes de friction dans les tuyauteries
11) Utiliser les mateacuteriaux corrects ndash reacutesistance agrave la corrosion - revecirctements
12) Minimiser des deacutepocircts dlsquoocre dans la station
13) Positionnement correct de la pompe immergeacutee dans le puits
14) Faire attention aux accessoires ndash jupe de refroidissement colliers de cacircble
centrage de pompe
15) Preacutevoir les intervalles de service
16) Teacuteleacutesurveillance via ordinateur central - Eau 40
Objectif pompage de llsquoeau avec une plus grande efficaciteacute dlsquoeacutenergie ndash si possible
les pompes doivent marcher continuellement
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
La chambre de puits avec lesystegraveme dlsquoaeacuteration
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Aquifegravere
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Le deacuteveloppement temporelde la capaciteacute de puits
Gravier
Section transversale de pore libre
Deacutepocirct de llsquohydroxyde ferrique
Canal de pore utilisable
Volume de pore rempli
Capaciteacute d
e p
uits
Ans Reacutegeacuteneacuteration
I
I
II
II
III
III
1
2
3
Inseacutecuriteacutes dans le deacutepocirct Fe
Condition I II III
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Modegravele de puits
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Conditions tendues dlsquoeau souterraineamp eacutecoulement non stationnaireEvaluation selon Theis (1937)
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
m
ca 65 ls
ca 64 m
ca 33 ls
ca 52 m
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Llsquoessai de pompage
Llsquoessai de pompage
Brunnen 6
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Deacutebit Q [ls]
Rab
atte
me
nt
[m]
u1
w1
c1
u2
w2
c2
u3
w3c3
En cas dlsquoune modification de la vitesse de rotation les triangles de vitesse restent similaires
La loi de similitudes
0 02 04 06 08 1
n3n2n1
hmax
h
Q
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Via convertisseur de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Deacutetermination de dessin
Hauteur statique
Plut petit rabattement de puits
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Economie dynamique
Economie statique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Formules
]1[367
][]sup3[)(
pompe
mHhmQ
Pompe erfPh
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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1
Relation
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
Relation
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Exemple
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Rendement total
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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845
La nouvelle Zetos
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
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Dimensionnement CFD
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Concept dlsquoeacutenergie Basel
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Courbe de systegraveme
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Deacutebit [msup3h]
Hau
teu
r[m
]
Possibiliteacutes dlsquooptimisation1) Optimiser le point de fonctionnement de la pompe (courbe QH ndash courbe de systegraveme)
2) Reacuteduire le deacutebitllsquohauteur ndash convertisseur de freacutequence
3) Optimiser les heures de travail
4) Utiliser des pompes avec un haut rendement hydraulique ndash revecirctements
5) Haut rendement de moteur par de hautes classes dlsquoefficaciteacute moteurs agrave
aimants permanents
6) Reacutealiser de basses pertes de puissance dans les cacircbles en cas de longs cacircbles
(plus grandes sections de cacircble)
7) Reacutealiser des rabattements infeacuterieurs dans le puits
8) Un reacutegeacuteneacuteration de puits au bon moment
9) Utiliser des billes de verre dans llsquoespace annulaire du puits - transmissiviteacute
10) Plus petites pertes de friction dans les tuyauteries
11) Utiliser les mateacuteriaux corrects ndash reacutesistance agrave la corrosion - revecirctements
12) Minimiser des deacutepocircts dlsquoocre dans la station
13) Positionnement correct de la pompe immergeacutee dans le puits
14) Faire attention aux accessoires ndash jupe de refroidissement colliers de cacircble
centrage de pompe
15) Preacutevoir les intervalles de service
16) Teacuteleacutesurveillance via ordinateur central - Eau 40
Objectif pompage de llsquoeau avec une plus grande efficaciteacute dlsquoeacutenergie ndash si possible
les pompes doivent marcher continuellement
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La chambre de puits avec lesystegraveme dlsquoaeacuteration
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Aquifegravere
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Le deacuteveloppement temporelde la capaciteacute de puits
Gravier
Section transversale de pore libre
Deacutepocirct de llsquohydroxyde ferrique
Canal de pore utilisable
Volume de pore rempli
Capaciteacute d
e p
uits
Ans Reacutegeacuteneacuteration
I
I
II
II
III
III
1
2
3
Inseacutecuriteacutes dans le deacutepocirct Fe
Condition I II III
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Modegravele de puits
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Conditions tendues dlsquoeau souterraineamp eacutecoulement non stationnaireEvaluation selon Theis (1937)
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
m
ca 65 ls
ca 64 m
ca 33 ls
ca 52 m
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Llsquoessai de pompage
Llsquoessai de pompage
Brunnen 6
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Deacutebit Q [ls]
Rab
atte
me
nt
[m]
u1
w1
c1
u2
w2
c2
u3
w3c3
En cas dlsquoune modification de la vitesse de rotation les triangles de vitesse restent similaires
La loi de similitudes
0 02 04 06 08 1
n3n2n1
hmax
h
Q
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Via convertisseur de freacutequence
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Deacutetermination de dessin
Hauteur statique
Plut petit rabattement de puits
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Economie dynamique
Economie statique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Formules
]1[367
][]sup3[)(
pompe
mHhmQ
Pompe erfPh
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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1
Relation
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Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
Relation
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Exemple
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Rendement total
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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845
La nouvelle Zetos
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
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Dimensionnement CFD
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Diffeacuterents moteurs
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
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Courbe de systegraveme
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Deacutebit [msup3h]
Hau
teu
r[m
]
Possibiliteacutes dlsquooptimisation1) Optimiser le point de fonctionnement de la pompe (courbe QH ndash courbe de systegraveme)
2) Reacuteduire le deacutebitllsquohauteur ndash convertisseur de freacutequence
3) Optimiser les heures de travail
4) Utiliser des pompes avec un haut rendement hydraulique ndash revecirctements
5) Haut rendement de moteur par de hautes classes dlsquoefficaciteacute moteurs agrave
aimants permanents
6) Reacutealiser de basses pertes de puissance dans les cacircbles en cas de longs cacircbles
(plus grandes sections de cacircble)
7) Reacutealiser des rabattements infeacuterieurs dans le puits
8) Un reacutegeacuteneacuteration de puits au bon moment
9) Utiliser des billes de verre dans llsquoespace annulaire du puits - transmissiviteacute
10) Plus petites pertes de friction dans les tuyauteries
11) Utiliser les mateacuteriaux corrects ndash reacutesistance agrave la corrosion - revecirctements
12) Minimiser des deacutepocircts dlsquoocre dans la station
13) Positionnement correct de la pompe immergeacutee dans le puits
14) Faire attention aux accessoires ndash jupe de refroidissement colliers de cacircble
centrage de pompe
15) Preacutevoir les intervalles de service
16) Teacuteleacutesurveillance via ordinateur central - Eau 40
Objectif pompage de llsquoeau avec une plus grande efficaciteacute dlsquoeacutenergie ndash si possible
les pompes doivent marcher continuellement
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La chambre de puits avec lesystegraveme dlsquoaeacuteration
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Aquifegravere
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Le deacuteveloppement temporelde la capaciteacute de puits
Gravier
Section transversale de pore libre
Deacutepocirct de llsquohydroxyde ferrique
Canal de pore utilisable
Volume de pore rempli
Capaciteacute d
e p
uits
Ans Reacutegeacuteneacuteration
I
I
II
II
III
III
1
2
3
Inseacutecuriteacutes dans le deacutepocirct Fe
Condition I II III
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Modegravele de puits
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Conditions tendues dlsquoeau souterraineamp eacutecoulement non stationnaireEvaluation selon Theis (1937)
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
m
ca 65 ls
ca 64 m
ca 33 ls
ca 52 m
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Llsquoessai de pompage
Llsquoessai de pompage
Brunnen 6
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Deacutebit Q [ls]
Rab
atte
me
nt
[m]
u1
w1
c1
u2
w2
c2
u3
w3c3
En cas dlsquoune modification de la vitesse de rotation les triangles de vitesse restent similaires
La loi de similitudes
0 02 04 06 08 1
n3n2n1
hmax
h
Q
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Via convertisseur de freacutequence
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Deacutetermination de dessin
Hauteur statique
Plut petit rabattement de puits
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Economie dynamique
Economie statique
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Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Formules
]1[367
][]sup3[)(
pompe
mHhmQ
Pompe erfPh
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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1
Relation
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
Relation
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Exemple
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Rendement total
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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845
La nouvelle Zetos
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Dimensionnement CFD
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Rendement de moteurs
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
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Possibiliteacutes dlsquooptimisation1) Optimiser le point de fonctionnement de la pompe (courbe QH ndash courbe de systegraveme)
2) Reacuteduire le deacutebitllsquohauteur ndash convertisseur de freacutequence
3) Optimiser les heures de travail
4) Utiliser des pompes avec un haut rendement hydraulique ndash revecirctements
5) Haut rendement de moteur par de hautes classes dlsquoefficaciteacute moteurs agrave
aimants permanents
6) Reacutealiser de basses pertes de puissance dans les cacircbles en cas de longs cacircbles
(plus grandes sections de cacircble)
7) Reacutealiser des rabattements infeacuterieurs dans le puits
8) Un reacutegeacuteneacuteration de puits au bon moment
9) Utiliser des billes de verre dans llsquoespace annulaire du puits - transmissiviteacute
10) Plus petites pertes de friction dans les tuyauteries
11) Utiliser les mateacuteriaux corrects ndash reacutesistance agrave la corrosion - revecirctements
12) Minimiser des deacutepocircts dlsquoocre dans la station
13) Positionnement correct de la pompe immergeacutee dans le puits
14) Faire attention aux accessoires ndash jupe de refroidissement colliers de cacircble
centrage de pompe
15) Preacutevoir les intervalles de service
16) Teacuteleacutesurveillance via ordinateur central - Eau 40
Objectif pompage de llsquoeau avec une plus grande efficaciteacute dlsquoeacutenergie ndash si possible
les pompes doivent marcher continuellement
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La chambre de puits avec lesystegraveme dlsquoaeacuteration
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Aquifegravere
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Le deacuteveloppement temporelde la capaciteacute de puits
Gravier
Section transversale de pore libre
Deacutepocirct de llsquohydroxyde ferrique
Canal de pore utilisable
Volume de pore rempli
Capaciteacute d
e p
uits
Ans Reacutegeacuteneacuteration
I
I
II
II
III
III
1
2
3
Inseacutecuriteacutes dans le deacutepocirct Fe
Condition I II III
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Modegravele de puits
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Conditions tendues dlsquoeau souterraineamp eacutecoulement non stationnaireEvaluation selon Theis (1937)
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
m
ca 65 ls
ca 64 m
ca 33 ls
ca 52 m
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Llsquoessai de pompage
Llsquoessai de pompage
Brunnen 6
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Deacutebit Q [ls]
Rab
atte
me
nt
[m]
u1
w1
c1
u2
w2
c2
u3
w3c3
En cas dlsquoune modification de la vitesse de rotation les triangles de vitesse restent similaires
La loi de similitudes
0 02 04 06 08 1
n3n2n1
hmax
h
Q
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Via convertisseur de freacutequence
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Deacutetermination de dessin
Hauteur statique
Plut petit rabattement de puits
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Economie dynamique
Economie statique
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Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Formules
]1[367
][]sup3[)(
pompe
mHhmQ
Pompe erfPh
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Point de fonctionnement
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1
Relation
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Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
Relation
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Exemple
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Rendement total
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845
La nouvelle Zetos
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
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Dimensionnement CFD
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
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Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
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SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
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sg
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[
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Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
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Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
La chambre de puits avec lesystegraveme dlsquoaeacuteration
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Aquifegravere
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Le deacuteveloppement temporelde la capaciteacute de puits
Gravier
Section transversale de pore libre
Deacutepocirct de llsquohydroxyde ferrique
Canal de pore utilisable
Volume de pore rempli
Capaciteacute d
e p
uits
Ans Reacutegeacuteneacuteration
I
I
II
II
III
III
1
2
3
Inseacutecuriteacutes dans le deacutepocirct Fe
Condition I II III
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Modegravele de puits
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Conditions tendues dlsquoeau souterraineamp eacutecoulement non stationnaireEvaluation selon Theis (1937)
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
m
ca 65 ls
ca 64 m
ca 33 ls
ca 52 m
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Llsquoessai de pompage
Llsquoessai de pompage
Brunnen 6
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Deacutebit Q [ls]
Rab
atte
me
nt
[m]
u1
w1
c1
u2
w2
c2
u3
w3c3
En cas dlsquoune modification de la vitesse de rotation les triangles de vitesse restent similaires
La loi de similitudes
0 02 04 06 08 1
n3n2n1
hmax
h
Q
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Via convertisseur de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Deacutetermination de dessin
Hauteur statique
Plut petit rabattement de puits
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Economie dynamique
Economie statique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Formules
]1[367
][]sup3[)(
pompe
mHhmQ
Pompe erfPh
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Point de fonctionnement
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
1
Relation
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
Relation
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Point de fonctionnement
Exemple
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Point de fonctionnement
Rendement total
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
845
La nouvelle Zetos
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Dimensionnement CFD
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
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Aquifegravere
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Le deacuteveloppement temporelde la capaciteacute de puits
Gravier
Section transversale de pore libre
Deacutepocirct de llsquohydroxyde ferrique
Canal de pore utilisable
Volume de pore rempli
Capaciteacute d
e p
uits
Ans Reacutegeacuteneacuteration
I
I
II
II
III
III
1
2
3
Inseacutecuriteacutes dans le deacutepocirct Fe
Condition I II III
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Modegravele de puits
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Conditions tendues dlsquoeau souterraineamp eacutecoulement non stationnaireEvaluation selon Theis (1937)
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m
ca 65 ls
ca 64 m
ca 33 ls
ca 52 m
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Llsquoessai de pompage
Llsquoessai de pompage
Brunnen 6
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Deacutebit Q [ls]
Rab
atte
me
nt
[m]
u1
w1
c1
u2
w2
c2
u3
w3c3
En cas dlsquoune modification de la vitesse de rotation les triangles de vitesse restent similaires
La loi de similitudes
0 02 04 06 08 1
n3n2n1
hmax
h
Q
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Via convertisseur de freacutequence
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Deacutetermination de dessin
Hauteur statique
Plut petit rabattement de puits
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Economie dynamique
Economie statique
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Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Formules
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pompe
mHhmQ
Pompe erfPh
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Point de fonctionnement
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1
Relation
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Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
Relation
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Exemple
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Point de fonctionnement
Rendement total
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La nouvelle Zetos
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
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Dimensionnement CFD
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Rendement de moteurs
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
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Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
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Le deacuteveloppement temporelde la capaciteacute de puits
Gravier
Section transversale de pore libre
Deacutepocirct de llsquohydroxyde ferrique
Canal de pore utilisable
Volume de pore rempli
Capaciteacute d
e p
uits
Ans Reacutegeacuteneacuteration
I
I
II
II
III
III
1
2
3
Inseacutecuriteacutes dans le deacutepocirct Fe
Condition I II III
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Modegravele de puits
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Conditions tendues dlsquoeau souterraineamp eacutecoulement non stationnaireEvaluation selon Theis (1937)
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
m
ca 65 ls
ca 64 m
ca 33 ls
ca 52 m
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Llsquoessai de pompage
Llsquoessai de pompage
Brunnen 6
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Deacutebit Q [ls]
Rab
atte
me
nt
[m]
u1
w1
c1
u2
w2
c2
u3
w3c3
En cas dlsquoune modification de la vitesse de rotation les triangles de vitesse restent similaires
La loi de similitudes
0 02 04 06 08 1
n3n2n1
hmax
h
Q
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Via convertisseur de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Deacutetermination de dessin
Hauteur statique
Plut petit rabattement de puits
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Economie dynamique
Economie statique
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Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Formules
]1[367
][]sup3[)(
pompe
mHhmQ
Pompe erfPh
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Point de fonctionnement
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1
Relation
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
Relation
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Exemple
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Point de fonctionnement
Rendement total
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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845
La nouvelle Zetos
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Dimensionnement CFD
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
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Modegravele de puits
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Conditions tendues dlsquoeau souterraineamp eacutecoulement non stationnaireEvaluation selon Theis (1937)
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
m
ca 65 ls
ca 64 m
ca 33 ls
ca 52 m
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Llsquoessai de pompage
Llsquoessai de pompage
Brunnen 6
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Deacutebit Q [ls]
Rab
atte
me
nt
[m]
u1
w1
c1
u2
w2
c2
u3
w3c3
En cas dlsquoune modification de la vitesse de rotation les triangles de vitesse restent similaires
La loi de similitudes
0 02 04 06 08 1
n3n2n1
hmax
h
Q
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Via convertisseur de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Deacutetermination de dessin
Hauteur statique
Plut petit rabattement de puits
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Economie dynamique
Economie statique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Formules
]1[367
][]sup3[)(
pompe
mHhmQ
Pompe erfPh
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Point de fonctionnement
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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1
Relation
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
Relation
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Exemple
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Rendement total
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845
La nouvelle Zetos
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
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Dimensionnement CFD
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
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Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
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Conditions tendues dlsquoeau souterraineamp eacutecoulement non stationnaireEvaluation selon Theis (1937)
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m
ca 65 ls
ca 64 m
ca 33 ls
ca 52 m
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Llsquoessai de pompage
Llsquoessai de pompage
Brunnen 6
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Deacutebit Q [ls]
Rab
atte
me
nt
[m]
u1
w1
c1
u2
w2
c2
u3
w3c3
En cas dlsquoune modification de la vitesse de rotation les triangles de vitesse restent similaires
La loi de similitudes
0 02 04 06 08 1
n3n2n1
hmax
h
Q
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Via convertisseur de freacutequence
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Deacutetermination de dessin
Hauteur statique
Plut petit rabattement de puits
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Economie dynamique
Economie statique
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Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Formules
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pompe
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Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Exemple
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Point de fonctionnement
Rendement total
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La nouvelle Zetos
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Dimensionnement CFD
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
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m
ca 65 ls
ca 64 m
ca 33 ls
ca 52 m
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Llsquoessai de pompage
Llsquoessai de pompage
Brunnen 6
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Deacutebit Q [ls]
Rab
atte
me
nt
[m]
u1
w1
c1
u2
w2
c2
u3
w3c3
En cas dlsquoune modification de la vitesse de rotation les triangles de vitesse restent similaires
La loi de similitudes
0 02 04 06 08 1
n3n2n1
hmax
h
Q
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Via convertisseur de freacutequence
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Deacutetermination de dessin
Hauteur statique
Plut petit rabattement de puits
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Economie dynamique
Economie statique
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Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Formules
]1[367
][]sup3[)(
pompe
mHhmQ
Pompe erfPh
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Point de fonctionnement
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1
Relation
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Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
Relation
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Exemple
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Point de fonctionnement
Rendement total
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845
La nouvelle Zetos
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
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Dimensionnement CFD
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
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Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
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Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
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Llsquoessai de pompage
Brunnen 6
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Deacutebit Q [ls]
Rab
atte
me
nt
[m]
u1
w1
c1
u2
w2
c2
u3
w3c3
En cas dlsquoune modification de la vitesse de rotation les triangles de vitesse restent similaires
La loi de similitudes
0 02 04 06 08 1
n3n2n1
hmax
h
Q
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Via convertisseur de freacutequence
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Deacutetermination de dessin
Hauteur statique
Plut petit rabattement de puits
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Economie dynamique
Economie statique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Formules
]1[367
][]sup3[)(
pompe
mHhmQ
Pompe erfPh
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Point de fonctionnement
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1
Relation
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
Relation
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Exemple
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Rendement total
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845
La nouvelle Zetos
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
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Dimensionnement CFD
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
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Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
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Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
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w2
c2
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En cas dlsquoune modification de la vitesse de rotation les triangles de vitesse restent similaires
La loi de similitudes
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Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
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La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
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Point de fonctionnement
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Dimensionnement CFD
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Diffeacuterents moteurs
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
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Via convertisseur de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Deacutetermination de dessin
Hauteur statique
Plut petit rabattement de puits
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Economie dynamique
Economie statique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Formules
]1[367
][]sup3[)(
pompe
mHhmQ
Pompe erfPh
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Point de fonctionnement
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1
Relation
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
Relation
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Exemple
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Point de fonctionnement
Rendement total
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845
La nouvelle Zetos
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
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Dimensionnement CFD
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
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Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Contre des deacutepocircts dlsquoocre
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ceram ndash Teflon
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SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
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Deacutetermination de dessin
Hauteur statique
Plut petit rabattement de puits
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Economie dynamique
Economie statique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hauteur dynamique (courbe de systegraveme)
Formules
]1[367
][]sup3[)(
pompe
mHhmQ
Pompe erfPh
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Point de fonctionnement
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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1
Relation
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
Relation
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Exemple
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Rendement total
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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845
La nouvelle Zetos
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
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Dimensionnement CFD
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
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Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
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Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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Point de fonctionnement
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La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
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Exemple
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Contre des deacutepocircts dlsquoocre
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ceram ndash Teflon
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SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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1
Relation
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
Relation
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Exemple
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Rendement total
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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845
La nouvelle Zetos
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Dimensionnement CFD
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
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Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Relation
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Freacutequence Vitesse de rotation
La freacutequence et la vitesse de rotation sontsynchrones
Relation
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Point de fonctionnement
Exemple
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Point de fonctionnement
Rendement total
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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845
La nouvelle Zetos
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
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Dimensionnement CFD
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
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SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
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Relation
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Deacutebit
Hauteur
Puissance
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Deacutetermination
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Point de fonctionnement
Exemple
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Point de fonctionnement
Rendement total
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La nouvelle Zetos
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
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Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Contre des deacutepocircts dlsquoocre
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ceram ndash Teflon
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SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Point de fonctionnement
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Point de fonctionnement
Exemple
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Point de fonctionnement
Rendement total
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
845
La nouvelle Zetos
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Dimensionnement CFD
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
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Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
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Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
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Point de fonctionnement
Exemple
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Point de fonctionnement
Rendement total
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845
La nouvelle Zetos
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Rendement de moteurs
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
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Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Deacutetermination
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Exemple
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Rendement total
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845
La nouvelle Zetos
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Dimensionnement CFD
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
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Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Exemple
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Point de fonctionnement
Rendement total
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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845
La nouvelle Zetos
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Dimensionnement CFD
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
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bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
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Dimensionnement CFD
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
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Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Contre des deacutepocircts dlsquoocre
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ceram ndash Teflon
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SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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845
La nouvelle Zetos
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Dimensionnement CFD
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diffeacuterents moteurs
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Rendement de moteurs
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
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SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
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Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
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Zetosbull Jusqulsquoagrave 18 eacutetages
bull Hauteur jusqulsquoagrave 600 m
bull Mateacuteriau standard 14408
bull Mateacuteriau speacutecial 14517 ndash Duplex
bull Arbre en mateacuteriau duplex 14462
bull Puissance de moteur dans le domaine 8ldquo
jusqulsquoagrave 150 kW
bull Puissance de moteur dans le domaine 9ldquo
jusqulsquoagrave 220 kW
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
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Dimensionnement CFD
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Diffeacuterents moteurs
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
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Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Contre des deacutepocircts dlsquoocre
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ceram ndash Teflon
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SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Mategraveriau en couleacutee de preacutecision
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Dimensionnement CFD
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Diffeacuterents moteurs
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
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Diffeacuterents moteurs
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Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
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Diffeacuterents moteurs
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Capsuleacute Rebobinable Technologie moteur PMTechnique
Refroidissement
Grandeur
Puissance
Niveau
rendement
Moteur asynchrone ndash NU 801
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
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[
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Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
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Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
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Moteur asynchrone ndash NU 801
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Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Rendement de moteurs
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Contre des deacutepocircts dlsquoocre
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ceram ndash Teflon
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Stator rebobinable amp rotoragrave aimant permanent
Des aimants de terres rares
arrangeacutes agrave llsquoentrefer
Llsquoeacutequipement du rotor avec
des aimants coquilles est
automatisable et la
protection des aimants par
un bandage ou une fine
douille en acier inox est la
pratique eacutetablie
bull Jusqulsquoagrave 150 kW
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
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Rendement de moteurs
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
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ng
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rad
[
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Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Moteurs agrave aimant permanent
Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Moteur 6ldquo Sept 2015
4 - 75 kW 93 - 185 kW 22 - 37 kW 89 ndash 93 eta moteur
Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Moteur 8ldquo Septembre 2016
37 ndash 75 kW 52 ndash 100 kW 75 ndash 150 kW 89 ndash 93
Rendement de systegraveme jusqulsquoagrave 37 kW = eta moteur x eta convertisseur de freacutequence
Rendement de convertisseur de freacutequence mesureacute 978
Ainsi le rendement de moteur respectif (au moment jusqulsquoagrave 37 kW) sera
multiplieacute par 978 pour le convertisseur de freacutequence
Die Energieeffiziente Wasserfoumlrderung - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Rendement de moteurs
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Contre des deacutepocircts dlsquoocre
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ceram ndash Teflon
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
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Rendement de moteurs
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Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
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Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
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Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Diagramme de moteurs
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Contre des deacutepocircts dlsquoocre
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ceram ndash Teflon
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
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Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Consideacuteration eacutenergeacutetique
Coucirct eacutenergeacutetique par an [euro]
Deacutebit en point de fonctionnement [msup3h]
Hauteur en point de fonctionnement [m]
Densiteacute du liquide [kgdmsup3]
Heures de travail de la pompe par an [h]
Prix de llsquoeacutenergie speacutecifique [eurokWh]
Rendement de pompe en point de fonctionnement
Rendement de moteur en point de fonctionnement
Rendement de cacircble (perte de puissance de cacircble)
Rendement de convertisseur de freacutequence
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
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ng
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rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
- On devrait essayer dlsquoutiliser une pompe avec un plus petit deacutebit
- Une meilleure hydraulique de faccedilon eacutenergeacutetique
- Un meilleur moteur de faccedilon eacutenergeacutetique ndash eacuteventuellement un moteur agrave aimant permanent
- Un optimal convertisseur de freacutequence
- Utiliser un plus grand section de cacircble
- Laisser la pompe pomper autant drsquoheures que possible
Objectif ndash coucirct dlsquoexploitation plus favorable ndash nous faisons un calcul
Consideacuteration eacutenergeacutetique
Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
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Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
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Comparaison
Exeacutecution de station de
pompage
NK ndash domaine avec des
moteurs rebobinables NU ndash
technologie asynchrone
Exeacutecution de station de
pompage
Zetos ndash domaine avec des
moteurs rebobinables agrave
aimant permanent ndash
technologie synchrone
+ 77
total
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Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
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Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
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Comparaison ndash nouvelle pompe + nouveau moteur
NK87-4 avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 82 + NU 801T-245 (37 kW) 85 rendement de moteurZetos agrave 4 eacutetages avec revecirctement Ceram CT ndash Eta pompe 86 + moteur agrave aimant permanent ( 37 kW ) 90 Rendement de systegraveme = moteur x convertisseur de freacutequence
Reacuteduction de
coucirct
eacutenergeacutetique de
6500-Euro an
Rendement total
augmente de 77
Comparaison
Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
httpwwwindustrie2025chquick-navnewsaktuelles-detailhtmltx_news_pi15Bnews5D=28amptx_news_pi15Bcontroller5D=Newsamptx_news_pi15Baction5D=detailampcHash=095f3338b67a4f0dc6bc4efbace71e3b
httpus13campaign-archive2comu=c81e8205e609107bbc59b9343ampid=6a1a9422c4
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Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
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Rendement total
augmente de 77
Frais dlsquoachat du groupe avec revecirctement Ceram CT
Frais total 13440- Euro
Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration continuelle (24 heures) 2 ans Amortissement en cas dlsquoune opeacuteration de 8 heures environ 6 ans Avec le programme de calcul vous pouvez calculer vos donneacutees tregraves vite
Comparaison
Vous pouvez obtenir ce programme via Mr Schlageter
Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
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Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
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40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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Avez-vous encore de questions
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Calcul de la rentabiliteacute
MOTEUR(Moteur asynchrone agrave courant triphaseacute
avec rotor agrave aimant permanent) Moteur
immergeacute avec certification ACS pour
eau potable selon bdquostandard NEMAldquo en
technologie agrave rotor noyeacute En exeacutecution agrave
courant triphaseacute (4-pocircle 100 Hz) avec
stator rebobinable exclusivement pour
une opeacuteration directe au convertisseur
de freacutequence et filtre livreacutes
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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Nous regardons un vaste programme de rentabiliteacute qui ne peut pas ecirctre mis agrave disposition
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
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20
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40
50
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70
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90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
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Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
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Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
Avez-vous encore de questions
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
Station complegravetement couverte
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Donneacutees
Pompe
Moteur
Vitesse de rotation nom (min-1)
Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
ng
sg
rad
[
]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner SBV ndash Weitebildungskurse 2017
Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Ceram ndash Teflon
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
SBV ndash Weitebildungskurse 2017 Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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Un tube de refoulement DN 150 en mateacuteriau PVC eacutetait poseacute sur une longueur dlsquoenviron 18 km
A cause du deacutebit actuel de Q= 28ls il y a une haute vitesse dlsquoeacutecoulement dlsquoenviron 17 ms dans le
tube de refoulement
En ce cas les pertes de tuyauterie sont tregraves hautes (507 m)
Nous vous recommandons de reacuteduire le deacutebit agrave environ 16 ls pour obtenir une vitesse dlsquoeacutecoulement
de 10 ms Ainsi la partie dynamique peut ecirctre reacuteduite fortement Il y a un nouveau point de
fonctionnement de Q= 16 ls agrave 38 mCE On peu utiliser une plus petite hydraulique de pompe avec une
puissance fortement infeacuterieure
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Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
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Coucirct eacutenergeacutetique par an
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consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
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ttges
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bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Optimisationde
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Reacutegulationde vitesse
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
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Ceram CT jusqulsquoagrave
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Alimentation en eau Langdorf
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superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Moteur
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Vitesse de rot reacuteelle (min-1)
Deacutebit par jour (msup3)
Deacutebit (ls)
Hauteur (m)
P11 (kW)
P21 (kW)
Eta convertisseur de freacutequence
Coucirct eacutenergeacutetique (eurokWh)
Eta pompe
Eta moteur
Eta total
Dureacutee de marche (hjour)
Besoins dlsquoeacutenergie (kWhmsup3)
Coucirct eacutenergeacutetique par an
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
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Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
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Systegraveme ajusteacute
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distance
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Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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Ne pas perdre la vue agrave llsquoeau
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Gracircce au changement vers une ZETOS K870-2 le coucirct eacutenergeacutetique peut ecirctre reacuteduit
consideacuterablement agrave llsquoavenir En comparant les deux variantes de moteur nous vous recommandons
le moteur agrave aimant permanent agrave long terme
Gracircce au bdquosystegraveme HEldquo vous pouvez reacutegler la station encore mieux selon votre demande agrave llsquoavenir
Apregraves llsquoamortissement des machines vous pouvez eacuteconomiser environ 1700000 euro de coucirct
eacutenergeacutetique calculeacute sur la base des 10 ans prochains par rapport agrave un moteur asynchrone
Si on compare llsquoeacutetat actuel avec la plus efficace variante dlsquoun moteur agrave aimant permanent
llsquoeacuteconomie sera 2095100 euro - 861800 euro = 1233300 euro an
Sur la base de 10 ans il y a une eacuteconomie de coucirct eacutenergeacutetique de 12333000 euro
Reacutesultat
Deacuteteacutermination du profil de charge
ttges
QQopt
Profil de charge statiquettges
QQopt
Profil de charge variable
Alimentation secteur Opeacuteration avec convertisseur
de freacutequence
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Interaction
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Projet ndash ENERWAG 1516 juin 2016
bull Prof Dr Ing Mathias Ernst DVGW Forschungsstelle TUHH-Auszligenstelle des TZW
Karlsruhe
bull TU ndash Hamburg-Harburg WILO KSB Flowserve ( Pleuger ) Hamburg Wasser
Berliner Wasserbetriebe Siemens Danfoss und viele andere
bull Plusieurs Workshops
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
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0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
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]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
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bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
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Dispositif de deacutemarrageprogressif
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bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Convertisseur de freacutequence
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Convertisseur de freacutequence
La future de la interconnexion40 ndash Congregraves de trois pays
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Hydraulique Moteur
Optimisationde
llsquoopeacuteration
Reacutegulationde vitesse
Efficaciteacute eacutenergeacutetique
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Les colonnes de llsquoefficaciteacuteeacutenergeacutetique
Rendement
Consideacuteration du systegraveme
Champ de captage avec gestion
de puits
Systegraveme ajusteacute
30 Pompe moteur agrave aimant permanent
Convertisseur de freacutequence
8 - 10 Pompe
4
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Pompe avec
Ceram CT jusqulsquoagrave
6
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0 10 20 30 40 50 60Volumenstrom [ls]
Wir
ku
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sg
rad
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]
Rendement de pompeaugmenteacute
Veuillez observer
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Ceram CT ca 2
Ceram ndash Teflon
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Contre des deacutepocircts dlsquoocre
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Industrie 40
Eau 40
Communal 40
SmaDiWa bdquoIntelligent transformation
digitale dans la gestion drsquoeau
Alimentation en eau Langdorf
- Mise agrave jour et eacutelargissement du
superviseur de processus bdquoFlowChiefldquo
- Teacuteleacutemaintenance
- Connexions modem GPRS et de cacircble
- Surveillance des stations par accegraves agrave
distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
Deacutemarrage en eacutetoile-triangle
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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digitale dans la gestion drsquoeau
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- Teacuteleacutemaintenance
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distance
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bullExeacutecution simple et bon marcheacute bullLe couple de deacutemarrage compl et la vitesse de rotation nominale sont disponibles immeacutediatement
bullFaible eacutechauffement du moteur gracircce au vite temps dlsquoacceacuteleacuterationbullNe peut ecirctre utiliseacute que jusqulsquoagrave une puissance de 55 kW maxibullHaut courant de deacutemarrage (4-6 fois le courant nominal)bullPlus grande charge meacutecanique de la pompe
Deacutemarrage direct
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bullEst utiliseacute en cas des puissances de 55 kW agrave 11 kWbullSeulement un tiers de la puissance de deacutemarrage et du couple de deacutemarrage dans la connexion en eacutetoile
bullCommutation agrave la connexion en triangle seulement quand la vitesse de rotation nominale est atteinte
bullDes raccords de bobinage doivent ecirctre guideacutes seacutepareacutement vers llsquoexteacuterieur
bullLes moteurs doivent ecirctre approprieacutes au deacutemarrage en eacutetoile-trianglebullHaut besoin en cacircblage et en matiegravere
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bullIl reacuteduit la tension avec un deacutecoupage de phase pendant le deacutemarrage et llsquoaugmente lentement jusqulsquoagrave la tension de reacuteseau complegravete
bullMais avec une petite tension le couple de moteur se reacuteduit au carreacute
bullSi la tension complegravete est obtenue llsquoeacutelectronique sera ponteacutee pour reacuteduire la puissance dissipeacutee
bullLe temps de deacutemarrage et les rampes booster peuvent ecirctre ajusteacutes
bullInstallation simple et peu encombrante
bullControcircle de courant de moteur et de charge dans le dispositif
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bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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Pompes de leau souterraine - Mario Huumlbner
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bullHaute eacuteconomie potentielle par un reacuteglage automatique de la quantiteacute deacutesireacutee (deacutebit pression)
bullReacuteglable en continubullLimitation du courant de deacutemarrage ccedila veut dire qulsquoil nlsquoy a pas de pointes de courant et pas de chutes de tension pendant le deacutemarrage
bull Indication de tous les eacutetats dlsquoopeacuteration importants bullCommande et connexion possibles par reacuteseaux de bus(Modbus Profibus)bullEn cas dlsquoun convertisseur de freacutequence un controcircle thermique par thermosondes agrave froid PTC est recommandeacute
bullPour les controcircles de la chambre dlsquoeacutetancheacuteiteacute il faudrait utiliser des eacutelectrodes-tiges double
bullFaire attention agrave une installation selon CEM
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