L'IMPACT DES POMPES A CHALEUR SUR LE RESEAU ELECTRIQUE

Le Développement des Pompes à Chaleur est une conséquence de l'essor des offres commerciales concernant ce procédé, censé proposer une solution pertinente en terme d'efficacité énergétique.

Quercy Energies vous propose de faire le point sur son impact sur le réseau électrique.

Article rédigé par Patrick Villalon et Olivier Loizeau, Sydev, pour le Cler Infos n° 66.
Avec l'aimable autorisation d'Anne-Sophie Peyret Rosa, Chargée de communication du CLER.
Le SyDEV (Syndicat Départemental d'Energie et d'Equipement de la Vendée), propriétaire et autorité concédante des réseaux de distribution publique d'électricité basse et moyenne tension et de gaz sur l'ensemble du territoire de la Vendée (282 communes) a mesuré l'impact des pompes à chaleurs sur la qualité de fourniture de l'électricité.

En effet, il est maintenant avéré que les premières générations de PAC engendraient des chutes de tension et donc, une dégradation de la qualité de fourniture d'électricité sur les réseaux à proximité. Pour bien comprendre ce phénomène, il est nécessaire de se pencher sur le principe de fonctionnement de ces pompes à chaleur.

Une PAC permet de récupérer les calories contenues dans un milieu (air, eau) afin de les restituer vers un autre milieu. Un fluide frigorigène comprimé puis détendu permet le transport de ces calories. La compression du fluide est effectuée par un compresseur qui est le seul élément mécanique de la pompe à chaleur. Il comprend un moteur, afin de convertir l'énergie électrique en énergie mécanique qui, lors de sa phase de démarrage peut consommer jusqu'à 8 fois son intensité nominale (intensité de fonctionnement).

C'est ce courant de démarrage ou courant rotor bloqué qui pose problème. Même si celui-ci apparaît dans un laps de temps très court (< 0,2ms) puis décroit rapidement pour atteindre sa valeur nominale, il engendre des appels de puissance instantanés très importants et, par là même, des chutes de tensions qui nécessitent de renforcer les réseaux de distribution d'électricité.

En outre, ces intensités de démarrage peuvent être également sources de fluctuations rapides de tensions, appelés phénomène de flicker (papillotement des lampes).
Représentation du phénomène de Flicker sur le réseau.
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Représentation de chutes de tension sur le réseau.

Il faut noter que ces intensités de démarrage sont réglementées par la norme NF C15 100 qui regroupe toutes les règles relatives aux installations électriques alimentées sous 1000 volts minimum. D'après cette norme, l'intensité de démarrage d'un moteur raccordé au réseau ne peut dépasser 45 ampères pour une habitation, en dessous de cette valeur les courants de démarrage n'entrainant pas de perturbations excessives.

La norme NF C15 100 stipule également qu' « au-delà de ces intensités, l'alimentation des moteurs est subordonnée à l'accord préalable du distributeur d'énergie afin que des dispositions soient prises pour que leur utilisation reste compatible avec la conservation des installations de distribution et la desserte sans troubles graves des usagers ».

Aujourd'hui, des solutions existent.

Une pompe à chaleur alimentée en triphasé par exemple, permet de répartir sur 3 phases les courants de démarrage et de limiter ainsi les appels de puissance sur le réseau.
A l'inverse, sur une alimentation monophasée, l'ensemble du courant de démarrage est supporté sur une seule phase. Pour pallier ce problème, de nombreuses marques intègrent désormais des démarreurs progressifs dans leurs unités. Ces démarreurs permettent ainsi de limiter le rapport I/In (Intensité réelle sur Intensité nominale) d'un facteur 2 à 4 contrairement à un démarrage direct ou ce dernier est de l'ordre de 6 à 8.

Comparaison entre démarrage avec et sans démarreur progressif.
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Le SyDEV a estimé à 800 000 EUR le coût annuel de renforcements de ses réseaux lié à des chutes de tensions induites par les Pompes à Chaleur, uniquement dans le département de la Vendée. Soit environ 25% de son budget travaux pour réaliser ces renforcements. On peut donc déplorer que certains modèles de PAC récentes proposent encore le démarrage progressif en option.

Auteurs :
Patrick Villalon et Olivier Loizeau, Sydev.

En savoir Plus :

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