normes ies efficacité des systémes

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Une fois toutes ces indications vérifiées, vous êtes prêt à assister à notre conférence !

* L’ingéniosité au service de la vie

Norme EN 590598.2 Nouvelle réglementation en matière d’efficacité énergétiqueBâtissons ensemble notre succes

Thierry Dalle – Janvier 2017© Siemens AG 2016

Unrestricted © Siemens AG 2016

Sommaire

Le Marché industriel français – où en sommes nous ?

Norme EN 50598 Présentation

Large Drives solutions – Integrated Drive Systems

2017-Janvier PD LD P – T.Dalle

Marché Industriel Enjeux 2017

https://intranet.siemens.com/ld-sicRestricted © Siemens AG 2016

https://intranet.siemens.com/ld-sic


Comment passer d’une…

Optimisation de la production de masse


à une …

Adaptation et optimisation de l’outil de production


Pourquoi mettre en place de nouvelles réglementations ? « Les contraintes »

Energie: L’amenuisement des ressources impose un changement de nos habitudes.

Tendances et contraintes dans le monde entier : urbanisation, changement démographique, changement climatique

L’ensemble de ces contraintes provoque une augmentation

des coûts

Croissance de la demande en énergie

Consommation énergétique

Augmentation de la pollution

CO2 emissions

Coûts de l’énergie

Prix de l’énergie

Amenuisement des ressources

Production de Pétrole


Où se situe le marché ?

Si l’enjeu en matière d’efficacité s’intègre parfaitement dans l’industrie du futur, en matière d’efficacité énergétique le marché industriel est mature

Efficacité Energétique

Emergent

EnergyData

Management

Laboratoire

Prouvé

Mature

Fréquent

Répandu

Pourquoi ?• Intégrée dans le plan Européen sur le climat

Energétique COP 21

• Connaissance des industriels suite à la mise en place des normes IE2 en 2011 et IE3 en 2015

• Prise de conscience sur l’augmentation des coûts de l’énergie dans un avenir proche, alignement au niveau européen, prix de revient des énergies propres (solaire, éolien, etc.)


Pour rappel

Le 1er Janvier 2016 les contrats d’électricité souscrits avec une offre aux tarifs réglementés seront caducs.

Sont concernés :

Entreprises qui ont une consommation supérieure à 36 KVA.

Les audits énergétiques ont été rendus obligatoires dans les entreprises de plus de 250 salariés depuis début 2015


Efficacité Energétique Centre d’intérêt et forte pression politique

Moteurs synchrones à aimants permanents• Nécessite beaucoup de ressources

(Utilisation des terres rares)• Maîtrise des coûts difficile du fait des

terres rares

Moteurs Synchrone à reluctance• Haut rendement Eficacité Energétique• Couts optimisés, construction simple• Grande dynamique – faible inertie

Augmenter l’efficacité énergétique est au centre des discussion politique• Management energétique (Limiter le

nucléaire)• Independance en import énergétique

En conséquence, un nouveau standard en terme d’efficacité énergétique arrive :• Définition d’une classe de rendement

des variateurs AC/AC-(IE)• Classe de rendement des systèmes

(IES)• Définition d’une limitation des pertes pour

l’ensemble moteur/variateur.

• 2/3 de la consommation électrique dans l’industrie concerne l’alimentation et le pilotage des moteurs électriques 1)

• Approx. Seulement 1/5th des nouvelles installations en 2015 sont a vitesse variable 2)

• La consommation énergétique représente approx. 97% *) du coût global de la vie d’un moteur électrique 3)

1) (Federal Ministry of Economic Cooperation and Development (BMZ), May 2013, in cooperation with ZVEI2) Energy efficiency with electrical drives, ZVEI – German Electrical and Electronic Manufacturers, Frankfurt, April 20163) Standards and legal requirements for the energy efficiency of low-voltage three-phase motors, ZVEI – German Electrical

and Electronic Manufacturers', Frankfurt, December 2010* At 4000 operating hours per year

Tendance Vitesse variable Solution

NORME EN 50598 Présentation

https://intranet.siemens.com/ld-sicRestricted © Siemens AG 2016

https://intranet.siemens.com/ld-sic


EN 50598 permet d’analyser les rendements des systèmes d’entrainement

Nouvelle réglementation EN 50598

Analyse des rendements• Les constructeurs de système

d’entrainement électriques pourront analyser les rendements des systèmes en utilisant des points de charge normalisés.

üPublication• La norme a été publiée fin 2014

ü

Obligation• Dans un futur proche, après sa publication,

la norme EN 50598 est listée dans le journal officiel de l’UE

• En conséquence, les constructeurs de convertisseurs ont une obligation légale (Mise en conformité avec le standard)

• Sa mise en œuvre dans l’UE est planifiée pour 2018

ü

Classe de rendement• Les variateurs seront classifiés selon une

référence IE. Les systèmes moteurs et variateurs seront classifiés selon une référence IES

üParamètre• Dans cette nouvelle norme, les pertes à

différents points de fonctionnement sont décisives

üTransparence• Dans les conditions générales d’utilisation

les systèmes drives (moteurs et variateurs) pourront être comparés pour chaque application

ü


La norme actuelle est basée sur un seul point

Partie de l’entrainement concerné = moteur (IEC 60034-30)

IE4

IE2

IE1

IE3

0 100%

100%Couple

Vitesse

Classe de rendement,Réduction des Pertes

IE Clas

s



Systeme d’entrainement complet = Systéme électrique (EN 50598)

Le nouveau standard en matiére d’éfficacité pour les systèmes prend en compte toute la plage d’utilisation

IES2

IES1

IES0

Classe de rendement, Réduction des pertes

0 100%50%

100%

25%

50%

Couple

Vitesse

IES Clas

s



8 points : Pour répondre à l’ensemble des applications industrielles


Unrestricted © Siemens AG 2016PD LD P/DF MC GMC

Nouveau standard EN 50598-2 La classe de rendement est definie au point nominal d‘utilisation

100%

75%

50%

0%

125%

IE 2

IE 0)100;90(,

)100;90(,

RCDML

CDML

pp

IE 1

100%

80%

50%

0%

120%

IES 2

IES 0

IES 1

)100;100(,

)100;100(,

RPDSL

PDSL

ppPertes du système Drives/moteur

Pertes CDM

20% de pertes au dessus

De la valeur de réference

25% de pertes au dessus

de la veleur de réfeence

Valeur de référence ± 25%

Valeur de référence± 20%

25% de pertes en dessous

de la valeur de réference

Valeur de référence(référence du variateur)

20% de pertes en dessous

de la valeur de réference

Point de definition de la classe de rendement

Valeur de référence (référence système = référence variateur + référence moteur)

IE 0

IE 1

IE 2

IES 0

IES 1

IES 2

IE0 - IE2CDM relative Torquecurrent / %

100

25

50

50 100

p L,CDM (0;25)

p L,CDM (0;50)

p L,CDM (0;100)

p L,CDM (50;25)

p L,CDM (50;50)

p L,CDM (50;100)

p L,CDM (90;50)

p L,CDM (90;100)

90

CDM relative motor stator frequency / %

IES0 - IES2CDM relative Torquecurrent / % 100

25

50

50 100

p L,PDS (0;25)

p L,PDS (0;50)

p L,PDS (0;100)

p L,PDS (50;25)

p L,PDS (50;50)

p L,PDS (50;100)

p L,PDS (100;50)

p L,PDS (100;100)

CDM relative motor stator frequency / %

2016_04

Point de definition de la classe de rendement

Unrestricted © Siemens AG 2016PD LD P/DF MC GMC

Nouveau standard EN 50598-2 Calcul de la valeur de PDS

Power Drive Systems (PDS) – Définition des pertes au point de fonctionnement.

Pertes CDM IE0 - IE2

CDM relative Torquecurrent / %

CDM relative motor statorfrequency / %

100

25

50

50 100

p L,CDM (90;100)

90

Pertes MoteurRM relative torque / %

RM relative speed / %

100

25

50

50 100

p L,RM (100;100)

IES0 - IES2

Pertes systèmes Power Drive System / moteursPDS relative torque / %

PDS relative speed / %

100

25

50

50 100

p L,PDS (100;100)

+ =

La valeur du PDS peut être calculée ou mesurée (quand le client achète des composants séparés)Pour le PDS, Siemens fournis, précise et optimise les pertes du

système – IES 2 minimum SIEMENS informe la valeur de son PDS dans les outils de

dimensionnement

2016_04


Economie d’énergie à pleine charge et charge partielle (15kW)

IES1

PDS relativ speed / %

10050

100

25

50

1,65

69%

5,33

74%

6,82

1,77

2,67

61%

6,91

2,97

66%

8,66

69%

12,18

3,77

57%5,76

13,43

57%6,79

15,94

8,01

21,60

63%

IES2PDS relative torque / %

Référence system acc. NormSIMOTICS 1LE1 VSD10SIMOTICS 1LE1 IE2SIMOTICS 1LE1 IE3SIMOTICS 1LE1 IE4SIMOTICS 1FP1


Choix d’un G120P en armoire, édition d’une fiche technique

New

EN 50 598

DT Configurator Selection at configuration des convertisseurs

• Data sheet conforme aux nouvelles réglementations

Pour plus informationwww.siemens.com/engineering-tools

http://www.siemens.com/engineering-tools


Motorisations concernées

Quand s’applique la norme EN 50 598.2

• Plage de puissance: 0,12 kW – 1000 kW• Tension : 100 V à 1000 V. • Motorisation mono axe AC/AC• Les convertisseurs type Active Front End (Réinjection sur le réseau et ou 4Q) ne sont

pas concerné par cette réglementation (Pertes supplémentaires)• Tous types de moteurs : Asynchrones / Synchrones / Aimant permanent / Reluctance

LD – Solutions IDS Integrated Drive Systems Bâtissons ensemble notre succes

siemens.com/sinamicsUnrestricted © Siemens AG 2016


Les solutions d’entrainement Siemens Classe de rendement supérieure à la norme standard

Ren

dem

ent

Puissance

IES2

200 kW2.2 kW 1800 kWIES1

SIMOTICS GP/SD VSD10et SINAMICS G120

SIMOTICS GP/SD VSD4000et SINAMICS G120 SIMOTICS FD

et SINAMICS G120P



Les 3 dimensions de l’Integrated Drives System Pour des bénéfices client mesurables

Portfolio ligne d’entrainement complète Une seule source d’approvisionnement pour tous les convertisseurs, moteurs, accouplements et réducteurs. Intégration et interaction parfaites. Solution complète adaptée aux besoins du clients .

Totalement intégré dans le monde des automates: Face plate disponible .Gestion des flux d’informations de l’entrainement via TIA portal vers le système de gestion industriel MES Pour toutes applications.

Software et services intégré et continus tout au long du cycle de vie des produits. Pour une haute performance et un maximum de sécurité de votre installation. Maintenance préventive, gestion de l’obsolescence.

Vous pouvez augmenter la disponibilité de votre installation – jusqu’à

En utilisant TIA Portal, vous pouvez réduire le temps d’ingénierie – jusqu’à

Basé sur l’Integrated Drives System vous pouvez réduire vos coûts de maintenance – jusqu’à

IntégrationCycle devie

IntégrationVerticale

Intégration Horizontale


Avec la norme EN 50598, l’IDS est défini comme le standard

Large choix de solutions Faciliter l’optimisation du train complet d’entrainement avec ces composants à haut rendement pour obtenir la meilleure performance associée à l’application

Capacité de communication Sytstème intégré qui offre des possibilités supplémentaires d’économie d’énergie

Exemple: Managemeent de l’énergie de l’entrainement

Ecomode, standby etc;

Integrated Drive System IDS

Intégration HorizontaleLes produits d’entrainements sont intégrés pour créer un système coordonné et harmonisé

Intégration VerticaleIntégration des drives (moteurs et variateur) dans le monde de TIA portal

Intégration Cycle de vieOutils et services disponibles tout au long du cycle de vie du produit

Outils et services Tout au long de la vie du produit

Exemples: Outils (SIZER / SinaSave / DT Configurateur)


Avantages de la solution IDSIntegrated Drives System

Efficacité

Economie d’énergie et un meilleur ratio CO2

Maintenance facileRéduction de temps de maintenanceProtection de l’environnement Ecodesign

Efficacité optimale sur toute la plage d’utilisation

Réduction OPEX

Disponibilité

Augmentation de la disponibilité de l’installation

Continuité des produits facilité de remplacement

Maintenance préventive/ condition monitoring

Support global pour la solution complèteCAPEX security

Productivité

Performance optimisée et classe de rendement élevé

Parfaite interaction entre tous les composants

Réduction du temps d’ingénierie Grande flexibilitéAmélioration de la compétitivité

3 axes de progrès avec l’IDS


IDS-PortfolioCouvre toute la plage de puissance

IDS offre une solution système en basse et moyenne tension ainsi que en CC**** Solution DC non représenté dans le tableau ci dessus

AC – Basse tension(Tension <1000V)

AC – Moyenne tension(Tension >1000V)

Application Vitesse fixe(D.O.L)

Application vitesse variable(Axe simple)

Application Motion Control (Simple et multi Axes)

• SIMOTICS LV moteurs

• SIMOGEAR

• SIRIUS• FLENDERAccouplements et réducteurs

• SIMATIC

• SIMOTICS LV moteurs, LOHER moteurs

• SIMOGEAR

• SIMOTICS MC moteurs

• SINAMICS V, G, S

• LOHER Dynavert

• FLENDERAccouplements et réducteurs

• SIMATIC

• SIMOTICS LV moteurs

• SIMOGEAR

• SIMOTICS MC moteurs

• SINAMICSS


• SIMOTION

• SINUMERIK

• SIMATIC

• SIMOTICS HV moteurs

• LOHER HV moteurs

• SINAMICS GL150*,Perfect Harmony *


• SIMATIC


• LOHER HV moteurs

• SINAMICS Perfect Harmony, GM150, GL150


• SIMATIC


• SINAMICS SM150, SL150

• SIMOTION

• SIMATIC


*SINAMICS used as startup converter


Le moteur devient digital



Conclusions

Répondre aux attentes du marché en termes d’efficacité energetique.

Rester ou devenir un acteur économique sur le marché mondial

Maîtriser et optimiser ses coûts de production.

Pouvoir se doter d’un outil de production performant et disponible

Objectif commun

Apporter les meilleures solutions

d’entrainement maitrisées en

terme d’efficacité et disponibilité


Merci de votre attention!

Thierry DALLEPD LD P & AP

Resp Business Development

E-Mail:[email protected]

siemens.com/simotics

normes ies efficacité des systémes

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