Qu'est-ce que la puissance électrique active, réactive, apparente?
- Le courant alternatif
- Les puissances : apparente, active, réactive
- L'eco-box, un moyen de compenser son énergie réactive?
- Réponses à vos questions
Le courant alternatif
Commençons en douceur avec le courant alternatif, qui alimente nos prises électriques et qui peut être représenté par une sinusoïde. La fréquence est de 50Hz (en France) et 60Hz aux Etats-Unis. Cela explique pourquoi les consoles de jeux notamment, propose les deux types de fréquences lors de la première utilisation. Cela veut donc dire, pour la France, qu'il y a 50 oscillations en 1 secondes, soit une toutes les 20 millisecondes.
Une notion très importante et qui nous intéresse particulièrement ici, est le déphasage, noter φ (ou ϕ)(phi). C'est le décalage entre la tension et l'intensité. A noter que selon le type d'appareils électriques (résistif, inductif, capacitif), les déphasages sont différents.
Les puissances : apparente, active, réactive
Le triangle des puissances
Maintenant que nous avons vu succinctement de quoi était composé le courant alternatif, passons aux puissances, puisque c'est bien l'objet de cet article. Il y a donc 3 puissances différentes, que nous verrons plus en détails un peu plus tard, à savoir la puissance apparente, active et réactive. Elles sont toutes trois liées par le triangle des puissances.
La puissance apparente
La puissance apparente est la somme (trigonométrique) de la puissance active et réactive. C'est par ailleurs la puissance souscrite (kVA) pour son contrat d'électricité. Elle se calcule comme suit : S=U.I S = Puissance apparente (VA) (homogène à des Watts) // U = Tension (V) // I = Intensité (A)
La puissance apparente est l'hypothénuse du triangle des puissances. On peut donc, grâce à ce bon vieux Pythagore, la calculer à partir des deux autres puissances :
S=√(P²+Q²)
S = Puissance apparente (VA) (Volt-Ampère)
P = Puissance active (W)
Q = Puissance réactive (VAR)
La puissance active
La puissance active est la puissance qui va provoquer un mouvement, on pourrait la qualifier d'"utile". Elle est souvent confondue avec la puissance apparente. Elle représente, en particulier dans les habitations, la majorité de l'énergie consommée.
P=U.I.cos φ
P = Puissance actve (W)
U = Tension (V)
I = Intensité (A)
φ = déphasage (°)
La puissance réactive
La puissance réactive est beaucoup moins connue et plus complexe à aborder. En effet, ce n'est pas une puissance à proprement parler puisque l'on ne peut pas en tirer un "travail". Cependant, elle est nécessaire dans de nombreux systèmes, notamment dans tous ceux qui sont équipés d'un bobinage. Parmi eux, on peut noter les moteurs tournants évidemment, mais aussi les appareils de froid, certains composants informatiques, etc. Les appareils purement résistifs, dont les convecteurs se rapprochent le plus, sont les seuls à ne pas consommer d'énergie réactive. Cette puissance réactive peut être compensée par des batteries de condensateurs qui ont la propriété de pouvoir fournir de l'énergie réactive au système en ayant besoin.
Q=U.I.sin φ
Q = Puissance réactive (VAR) (Volt-Ampère Réactif)
U = Tension (V)
I = Intensité (A)
φ = déphasage (°)
L'eco-box, un moyen de compenser son énergie réactive?
L’eco-box n’est pas un produit qui correspond aux installations électriques des foyers ou petites entreprises. Seuls les tarifs "jaune" avec des puissances souscrites importantes, pourront peut-être y trouver un intérêt, en baissant leur abonnement. L’argumentaire est bien rodé et table sur des notions où il est très facile de se perdre.
L’eco-box? Oui, mais laquelle?
Question qui peut paraître surprenante, mais qui est tout à fait légitime... De quelle eco-box allons-nous parler? En effet, de nombreux produits ont la dénomination eco-box (avec des orthographes plus ou moins différentes) et des usages très variés. Celle dont il est question ici est l’eco-box permettant, théoriquement, de diminuer ses consommations d’énergie en réduisant la puissance réactive consommée.
Principe
La mise en place d’une batterie de condensateurs, juste après le disjoncteur ERDF, permet de compenser l’appel d’énergie réactive. Cette dernière, ne se transforme pas en énergie mécanique et ne sert qu’à permettre le fonctionnement d’un moteur tournant notamment en alimentant les bobines. Comme cette énergie n’est pas à proprement parler utile, l’idéal est de la minimiser. C’est ce qu’oblige ERDF aux gros consommateurs, en tarif vert, en faisant payer leur consommation en énergie réactive au-delà d’un certain seuil. Mais quand est-il des tarifs bleu et jaune?
Quelles sont les promesses?
Les promesses faites par les vendeurs d’eco-box sont très nombreuses:
- Compensation de l’énergie réactive donc baisse des consommations et de la facture (de 20%)
- Baisse de la puissance souscrite
- Protection contre les surintensités en lissant la tension, donc augmentation de la durée de vie des appareils
L’argumentaire
Ça existe depuis longtemps aux États-Unis
Un des principaux arguments pour vanter les mérites de l’eco-box est de dire que ce genre de système existe depuis longtemps aux États-Unis, y compris pour les petites entreprises. Or, les tarifications de l’électricité aux États-Unis ou en France ne sont évidemment pas du tout les mêmes. Cela ne veut donc strictement rien dire.
EDF (ou concurrent) fait payer l’énergie réactive, même en tarif jaune ou bleu
Faux, faux et faux. EDF ne fait pas payer l’énergie réactive pour les tarifs "bleu" et "jaune". Point à la ligne. Les compteurs, même à roue, parviennent effectivement à faire la part entre puissance réactive et puissance active, pour ne prendre en compte et facturer que cette dernière. C’est tout ce qu’il faut retenir.
Que peut-on vraiment espérer?
En réalité, la seule chose que l’on peut tout à fait envisager est la réduction de la puissance souscrite (apparente). En effet, cette dernière tient compte à la fois de la puissance active et réactive. Si on baisse la puissance réactive, on peut baisser la puissance souscrite. Cela aura pour effet une diminution du tarif de l’abonnement. Mais la pose d’un tel système vaut environ 1000€ et ce n’est pas la diminution de votre abonnement, qui vous fera économiser quelques dizaines d’euros par an, qui rendra le système rentable.
Pour ce qui est de l’allongement de la durée de vie des appareils, cela dépend de beaucoup d’autres choses et il est très difficile à quantifier les effets bénéfiques qu’aura l’eco-box sur la qualité de votre installation électrique. Cependant, en régulant la tension, le système empêchera les surtensions qui pourraient endommager le matériel et joue donc un rôle de parafoudre. A noter que la plupart des multiprises récentes sont également parafoudres.
Conclusion
La puissance réactive est plus abstraite que la puissance active, mais le fait qu'elle puisse être compensée peut offrir une voie d'économie d'énergie et donc d'une baisse de la facture d'électricité. Mais ceci uniquement pour les gros consommateurs puisque les particuliers ne la payent pas. L’eco-box n’est pas un produit qui correspond aux installations électriques des foyers ou petites entreprises. Seuls les tarifs "jaune" avec des puissances souscrites importantes, pourront peut-être y trouver un intérêt, en baissant leur abonnement. L’argumentaire est bien rodé et table sur des notions où il est très facile de se perdre. L'idéal reste évidemment de connaître les gestes simples pour réduire sa facture d'électricité sur le long terme.
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#26 - Clo - 19 Septembre 2023
comment intégrer une batterie de condensateur dans un bilan de puissance quelle est sa consommation propre ou sa puissance en intrinsèque
#25 - clo - 19 Septembre 2023
Quelle est la consommation propre ou la puissance consommée d'une batterie de condensateurs d'une puissance de 400KVAR, comment l'intégrer d'ans un bilan de puissance
#24 - Fiacre Jr - 11 Juillet 2023
Excellent article, ça a répondu à toutes mes questions sur les puissances électriques merci beaucoup
#23 - Elec - 26 Septembre 2022
Cher Fg
Votre calcul est bien posé mais il y a un problème avec votre calculatrice car
cos (36.87°) = 0,8
On donne bien phi en degré.
#22 - fG - 20 Septembre 2022
Bonjour,
pour le calcul de la puissance active ou réactive. Le dépahasage φ est bien en degré ou en radian.
exemple pour un cos φ de 0.8 je trouve par Degres(Acos(0.8))=36.87°. si je refais cos (36.87°) je trouve 0.6754 !!!
pouvez vous m'eclairer
d'avance merci
#21 - Michel - 29 Mai 2022
Excellent article
#20 - Anonymat - 10 Décembre 2021
Tu fait d'économie car dans la facture EDF la puissance que tu déduit avec L ecobox tu la pays quand même a EDF car il l'a prenne on compte directement dans l'abonnement pour le particulier. Par contre dans l'industrie particulièrement les usine on récupère cette puissance avec des batteries de condensateur. Rejeté par ma terre. C'est pas avec 3 ampoule et 5 prise de courant que tu perturbe le réseaux. Une pure anarque.
#19 - romain - 29 Novembre 2021
Bonjour Lofty,
Si l’appareil dont vous chercher a connaître le courant (en Ampère)a un cosphi=1 naturellement (tel que un ampoule a incandescence)alors oui diviser par 220 fonctionne. s'il s'agit d'un moteur ou le lampe fluo ou led, alors la ça ne marche pas car P=U.I.cosphi
Si l’appareil à un cosphi=1 alors W=VA.
dans le doute si vous ne savez pas trop prenez un GE avec un puissance apparent immédiatement supérieur à votre besoin,
j'espère avoir pu répondre à votre question :)
#18 - lotfy - 03 Octobre 2021
bonjour, voici ma question j'espère que qlq1 peut éventuellement me répondre clairement :
la loi de base pour faire un bilan énergétique est de lire sur une charge ( ou n'importe quel équipement domestique ) la consommation max de la puissance en W, on divise cette valeur par 220, on obtient directement en A le bilan voulu pour le choix du disjoncteur thermomagnétique, la question est : comment choisir la valeur du Pmax de sorti d'un groupe électrogène qui est exprime en VA sachant que mon étude de dimentiomement été basé sur la puissance active ? il y a risque faire des dégât en négligeant la P réactive ( UxIxsin phi )
#17 - kapet - 15 Juillet 2020
Le compteur Linky installé récemment chez moi indique la "puissance apparente soutirée" en VA. Il s'agit donc de la somme (trigonométrique) des puissances active et réactive. L'énergie consommée affichée en KWh et qui sert à la facturation, ne prend-t-elle en compte seulement que la partie active ? La partie réactive est-elle déduite ?
#16 - Benjamin (Admin) - 25 Novembre 2019
BONJOUR Nicole,
Vous confondez augmentation de la puissance souscrite et facturation de la puissance réactive.
Il est vrai que certains particuliers doivent augmenter leur puissance souscrite suite au passage en Linky. Cela s'explique par le fait qu'ils consommaient une puissance trop élevée auparavant en profitant des largesses du disjoncteur de tête (environ 10%). La marge a été réduite à environ 5% donc il faut parfois augmenter la puissance souscrite (ou alors diminuer la puissance appelée en réduisant la concomitance des usages ou en diminuant la puissance de l'éclairage par exemple).
Pour l'énergie réactive, toujours aucune facturation et ce n'est absolument pas dans les tuyaux.
#15 - Nicole - 25 Novembre 2019
Vous écrivez « EDF ne fait pas payer l’énergie réactive pour les tarifs "bleu" et "jaune"». C'était vrai jusqu'à maintenant. Mais avec le déploiement des compteurs Linky qui avance à marche forcée sur le territoire, ce n'est plus vrai.
Et nombreux sont ceux qui se sont laissé installer ce mouchard, se trouvent maintenant obligés d'augmenter, et non pas réduire, leur puissance souscrite.
#14 - Benjamin (Admin) - 15 Mai 2019
Bonjour DED30,
Un compteur 36 kVA en tri délivre 12 kVA max par phase.
Donc on est loin des 37 kVA par phase demandés par votre moteur qui consomme donc 111,6 kVA (hors puissance au démarrage).
Donc même en optimisant le cos phi avec une batterie de condensateur (comme l'est l'eco-box) il n'est pas possible que cela passe sur un 36 kVA.
Donc vous n'avez pas le choix de passer en >36 kVA
#13 - DED30 - 15 Mai 2019
Bonjour,
J'ai un compteur tarif bleu 36 KVA et j'ai une machine industrielle qui a besoin de 37,2 KVA par phase. D'après vous, L'eco-box peut-elle faire en sorte que je ne sois pas obligé de passer en compteur jaune.
Merci d'avance
#12 - Mat17 - 26 Janvier 2019
Bonjour,
j ai des tetes d'eclairages de puissance 23W 16A. Je peux les relier les unes aux autres sur un groupe electrogene. Questions:
- Comment savoir combien de lampes je peux brancher selon la puissance du groupe, exemple 3.5 kWA, 1 kWA...
- Si je connecte x tetes, quelle puissance me reste-t-il pour brancher d'autres equipements sur le GE ? perceuses....
Merci de votre aide
#11 - Michel 83120 - 02 Novembre 2018
Bonjour, j'ai un problème sur une installation avicole. Relamping de tubes neuf LED 24w dimmable, par 37 pièces répartis sur 2 rangées (18 + 19 pièces). Fonctionnant sur un dimmer RVLED 1000E (de 1000W). La mesure est de 110mA par tube avant l'installation, et une fois installé les tubes pas à 170mA. Pourquoi?
quand nous allumons les 37 tubes c'et une vrai discothèque, ça clignote en permanence quelque soit le degré de variation du dimmer, et quand nous allumons une seule rangée cela fonctionne parfaitement. Pourquoi ?
Nous avons également relevé 7,8A sur la totalité des tubes: hors cela devrait faire que 4,07A....pratiquement du 200%, pourquoi ?
Pour infos le batiment fait de 80 à 100m de long, le tube LED a été crée sur une base de fonctionnement avec dimmer TRIAC (mais nous sommes en rupture et travaillons maintenant avec le RVLED 1000E : est-ce compatible?)... Merci pour votre retour d'infos!
#10 - dario - 12 Juillet 2018
les compteurs à disque ne mesure que de l'actif c'est la position des bobines tension et intensité qui permet cela , les linky n'indique plus la puissance active donc difficile de vérifier une consommation active faible c'est un raté de cet appareil. Son disjoncteur est calqué sur celui du disjoncteur électro-magnétique et ne disjoncte pas à sa valeur d'abonnement comme annoncer un peu partout ( j'ai éffectué les test) et les problèmes courament vu sue les blog ne viennent que d'une différence entre l'abonnement officiel et l'abonnement du client qu'on appelle tout simplement : fraude . L'abonnement 6 KVA est bien règlé à 30 A et non 26 A donc rien n'est changé de ce coté. Quand au post ci-dessous cette personne consomme du courant avec le disjoncteur principal déclenché ce qui n'est pas normal.
#9 - rouault - 16 Février 2018
bonsoir Benjamin
J'ai installé un filtre passe bas car j'ai un LINKY qui me pourrit la vie. Je suis devenu EHS 1 mois après son installation.
Ce filtre (triphasé + N) est intercalé entre le disjoncteur et mon Interrupteur différentiel général.
Disjoncteur OFF : zéro VA
Disjoncteur ON et inter OFF : 70 VA par phase
C'est une puissance apparente, mais c'est quand même une consommation non ? : 70/230=0.3 A par phase
ça va m'être facturé comment ?
Cordialement
#8 - miporquerolles - 30 Janvier 2018
le fait de présenter la puissance par le produit de 2 valeurs efficaces m'incite à penser que le cosinus phi n'est pas pris en compte
De même la notion de valeur efficace n'a de signification que si les ondes sont parfaitement sinusoïdales
Le compteur a les 2 valeurs: tension et courant instantanées il peut donc par l'intégration du produit i*v connaitre la puissance active intégrée sur un certain temps. C'est ce qu'il transmet pour facturation?
Ceci étant une surfacturation pour compenser les surintensités est utile
Changer de puissance souscrite c'est augmenter de 30€/an l'abonnement!!
#7 - Benjamin (Admin) - 26 Janvier 2018
Bonjour miporquerolles,
Sur les factures d'électricité, la consommation facturée est bien en kWh. Effectivement, je ne sais pas comment physiquement se fait la conversion "en direct" par les compteurs à roue. J'imagine qu'il y a un étalonnage avec un cos phi "par défaut". Mais il y a peu de littérature sur le sujet (et les sujets récents ne parlent que du Linky ce qui est relativement logique).
De mémoire, les compteurs électroniques faisaient déjà la différence en instantanée (affichage de la puissance en W et en VA).
Mais dans ces 2 cas, c'étaient bien le disjoncteur de tête qui faisaient couper l'installation en cas de dépassement, d'où la puissance en kVA car le disjoncteur lui ne fait pas la différence active/apparante.
Il était donc souvent possible d'aller un peu au-delà de la puissance souscrite (avec une puissance efficace de 220V = radiateur électrique, on gagne 10% de marge par rapport à la tension efficace moyenne prise en compte par Enedis de 200V).
Avec le Linky, c'est différent puisque c'est lui qui coupe et est donc programmé pour la puissance souscrite. C'est pourquoi de nombreuses personnes voient le Linky sauté plus souvent. Dans ce cas, cela signifie qu'il faut passer à la puissance d'abonnement supérieure ou bien mieux gérer ses consommations simultanées d'électricité (éviter la machine à laver lorsque l'on cuisine par exemple...).