MESURES ET CALCULS
1. Aux fins de la conformité et du contrôle de la conformité avec les exigences du présent règlement, les mesures et les calculs sont réalisés en utilisant les normes harmonisées dont les numéros de référence ont été publiés à cet effet au Journal officiel de l’Union européenne, ou d’autres méthodes fiables, précises et reproductibles tenant compte des méthodes généralement reconnues les plus récentes, en conformité avec les dispositions énoncées aux points 2 à 8.
En l’absence de normes pertinentes existantes et jusqu’à la publication des références des normes harmonisées pertinentes au Journal officiel de l’Union européenne, les méthodes d’essai transitoires définies au tableau 2 ou d’autres méthodes fiables, précises et reproductibles généralement reconnues reflétant l’état de la technique, sont utilisées, en conformité avec les dispositions énoncées aux points 2 à 8.
Les fabricants, importateurs ou mandataires utilisent les valeurs déclarées des paramètres visés à l’article 4, paragraphe 2, pour les calculs de la présente annexe.
2. Aux fins des essais de conformité et pour autant que des méthodes d’essai et de calcul fiables, précises et reproductibles soient utilisées, le constructeur:
a) peut supprimer les éléments qui ne sont pas des éléments significatifs au sens de l’article 2, point 2);
b) peut effectuer les essais avec l’équivalent géométrique de la surface intérieure du stator;
c) peut effectuer les essais à l’aide d’un modèle réduit du ventilateur et calculer les résultats pour le ventilateur de taille réelle si celui-ci a un diamètre de turbine supérieur à 1 m pour les ventilateurs accélérateurs ou à 0,5 m pour les autres ventilateurs;
d) peut effectuer les essais sur le site du client ou du fabricant si le ventilateur a un diamètre de turbine supérieur à 1 m pour les ventilateurs accélérateurs ou à 0,5 m pour les autres ventilateurs.
3. La conformité des ventilateurs équipés de moteurs à plusieurs vitesses est déterminée à la puissance et à la vitesse correspondant au régime le plus élevé mis à la disposition du client.
La conformité des ventilateurs dont l’angle de pas d’aube peut être ajusté pour satisfaire au point de service du client est déterminée à l’aide de la configuration de pas la moins favorable mise à la disposition du client.
Le cas échéant, les résultats des essais doivent être corrigés comme indiqué dans les normes applicables, afin de produire des valeurs reflétant les conditions atmosphériques standard et, le cas échéant, la vitesse intrinsèque applicable. Le détail de ces corrections est fourni dans la documentation technique.
4. Angle de flux du ventilateur
L’angle de flux α du ventilateur est calculé comme la moyenne des angles α1 et α2 selon la formule suivante:
αα1 + α22
où:
α1 est l’angle dans le sens de l’axe de rotation de la tangente au moyeu à l’intersection du bord de fuite de l’aube avec le moyeu;
α2 est l’angle dans le sens de l’axe de rotation de la tangente à l’hauban ou au diamètre extérieur de l’aube à l’intersection du bord de fuite de l’aube avec le hauban ou avec le diamètre extérieur de l’aube, étant donné que, si le moyeu et/ou le hauban ne sont/n’est pas asymétrique(s), les angles α1 et α2 sont les valeurs moyennes dans le sens circonférenciel.
Une turbine est définie comme «hélicoïde» si α < 20°, «hélico-centrifuge» si 20° ≤ α < 70° et «centrifuge» si α ≥ 70°.
5. Angle d’aube centrifuge
On entend par «angle d’aube centrifuge β2» l’angle entre la tangente à la circonférence extérieure du cercle extérieur, tel qu’il est défini par le bord de fuite des aubes, et une ligne coupant le bord de fuite de l’aube. Pour tenir compte des dessins des aubes qui présentent un changement rapide d’angle au bord de fuite, l’angle est la moyenne arithmétique le long de 50 % de la longueur de l’aube. Le bord de fuite de l’aube est le bord situé à l’extrémité de l’aube à la sortie de la turbine. Une turbine centrifuge est définie comme «courbée vers l’arrière» si 0° < β2 ≤ 50°, «inclinée vers l’arrière» si 50° < β2 ≤ 90° et «courbée vers l’avant» si β2 > 90°.
6. Rendement du ventilateur
6. 1. Ventilateurs autres que les ventilateurs accélérateurs
Le rendement du ventilateur est calculé comme suit:
η = Cp • Cc • Cguard • Pu/Pe
où:
Cp est un facteur de correction pour les pertes de conversion de puissance d’une valeur de 0,9 pour les ventilateurs équipés d’un moteur à courant continu dont la tension nominale est inférieure à 100 V lorsque le convertisseur de courant alternatif en courant continu ne fait pas partie du ventilateur, et 1,0 dans les autres cas;
Cc est un facteur de correction pour la compensation de charge partielle avec une des valeurs suivantes, en fonction de la puissance électrique à l’entrée Pe (exprimée en kW):
— Cc = 1 pour un ventilateur sans variateur de vitesse,
— Cc = 1,04 pour un ventilateur avec variateur de vitesse, une Pe ≥ 5 kW et ce variateur de vitesse inclus dans l’évaluation de la conformité du ventilateur,
— Cc = 1 + 0,0812 (Pe)-0,5 pour un ventilateur avec variateur de vitesse, une Pe < 5 kW et ce variateur de vitesse inclus dans l’évaluation de la conformité du ventilateur;
Cguard est un facteur de correction pour la compensation des protecteurs qui peut être appliqué lors du calcul du rendement du ventilateur lorsque le ventilateur est équipé de protecteurs fixés à demeure qui ne peuvent être enlevés sans rendre le ventilateur inutilisable; La valeur de Cguard est:
— 1 pour un ventilateur sans protecteur, avec protecteur amovible, ou avec un protecteur d’une ouverture e > 30 mm,
— 1 + (30-e) • 0,004 pour un ventilateur équipé d’un protecteur d’une ouverture 20 < e ≤ 30 mm,
— 1,04 + (20-e) • 0,0035 pour un ventilateur équipé d’un protecteur d’une ouverture 10 < e ≤ 20 mm,
— 1,075 + (10-e) • 0,0375 pour un ventilateur équipé d’un protecteur d’une ouverture 8 < e ≤ 10 mm,
— 1,15 pour un ventilateur équipé d’un protecteur d’une ouverture e ≤ 8 mm,
où «e» est la dimension de l’ouverture, correspondant au côté d’une ouverture carrée, au diamètre d’une ouverture ronde et à la dimension la plus étroite d’une ouverture en fente, telle que définie au point 4.2.4.1 de la norme EN ISO 13857:2019;
Pu, en W, est le produit du débit volumique qv, en m3/s, et de la perte de charge entre l’entrée et la sortie du ventilateur Δp, en Pa, ces deux valeurs étant déterminées au point de rendement maximal, selon l’expression:
Pu = qv • Δp,
où qv, en m3/s, est le volume de gaz déplacé par unité de temps par le ventilateur et obtenu à partir du débit massique, généralement avec de l’air standard d’une densité ρ égale à 1 200 kg/m3 par défaut.
6. 2. Ventilateurs accélérateurs
Le rendement ηr(T) du ventilateur accélérateur est calculé comme suit:
ηrTCp•Cc•Cguard•qvT•ΔpTPeCp•Cc•Cguard•0,5Tmρ•A2 •TmPe
où:
qv(T) est le débit volumique à la poussée T, en m3/s;
Δp(T) est la perte de charge à la poussée T, en Pa;
Pe est la puissance électrique à l’entrée du ventilateur, en W;
ρ est la densité d’air standard (1,2 kg/m3);
A2 est la surface brute à la sortie du ventilateur, en m2;
Tm est la poussée du ventilateur accélérateur tel que défini à l’annexe I, point 24;
Cp, Cc et Cguard sont des facteurs de correction tels que décrits au point 6.1 plus haut.
7. Valeur caractéristique des émissions sonores L
La valeur caractéristique d’émission sonore C, exprimée en dB(A), est définie comme suit:
L = PWL impeller – 30 log u tip – 10 log (0,001•qv • pfs) + 5 log Dimpeller
où:
PWL impeller est le niveau de puissance acoustique de la turbine au point de rendement maximal, en dB(A);
u tip est la vitesse de la turbine au bout des aubes au point de rendement maximal, en m/s;
qv est le débit volumique au point de rendement maximal, en m3/s;
pfs est la pression statique du ventilateur au point de rendement maximal, en Pa;
Dimpeller est le diamètre de la turbine, en m.
8. Vitesse spécifique σΒΕΡ
La vitesse spécifique σΒΕΡ des ventilateurs centrifuges de puissance électrique à l’entrée Pe < 10 kW, de catégorie de mesure B ou D et de catégorie de rendement «total» est définie comme suit:
σBEPn•2•π•qv,BEP2•pf,BEPρ0,75
où:
σΒΕΡ est la vitesse spécifique;
n est la vitesse du ventilateur en tours par seconde (rps);
ρ est la densité d’air 1,2 kg/m3;
qv,BEP est le débit volumique au point de rendement maximal, en m3/s;
pf,BEP est la pression du ventilateur au point de rendement maximal, en Pa;
π est le nombre pi (3,14…).
Tableau 2
Références et remarques pour les ventilateurs
(Sauf indication contraire, la source de toutes les références est le CEN)
| Paramètres | Référence/Titre | Notes et brève description
| | FprEN 17166:2020 Ventilateurs — Procédures et méthodes pour déterminer et évaluer le rendement énergétique pour la gamme de puissance d’entrée électrique de 125 W jusqu’à 500 kW |
| Catégorie de mesure | 4.3 Détermination d’une catégorie de mesure appropriée. | On entend par «catégorie de mesure» un essai, une mesure ou un dispositif qui définit les conditions à l’entrée et à la sortie du ventilateur soumis à essai, utilisé pour déterminer le rendement énergétique; Les catégories incluses sont numérotées A à E, conformément aux normes EN ISO 13349:2010 et EN ISO 5801:2017 points 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 (catégories A à D) et EN ISO 13350:2015 (catégorie E — ventilateurs accélérateurs).
| Catégorie de rendement | 3.15.1 et 3.15.3 Définitions de la pression du ventilateur et de la pression statique du ventilateur. | La forme d’énergie du gaz à la sortie du ventilateur, utilisée pour déterminer le rendement énergétique du ventilateur, définie par la pression du ventilateur ou la pression statique du ventilateur.
| Niveau de rendement | 6.1 et 6.2 Méthode de comparaison entre les notes de rendement. | Le paramètre dans le calcul du rendement énergétique minimal du ventilateur est désigné dans le présent règlement par «N». Dans FprEN 17166:2020, le niveau minimal de rendement exigé est noté Ng.
| Rendement du ventilateur | 5.5.2.5 Essai des ventilateurs accélérateurs | Le rendement global du ventilateur accélérateur est calculé conformément à la norme EN ISO 13350:2015.
| Débit volumique qv | 3.18 Débit volumique |
Le débit volumique qv1 est le débit massique divisé par la densité à l’entrée du ventilateur: qv1 = qm / ρ1.
EN ISO 5801:2017, point 11.2 et annexe A pour la mesure et le calcul du débit massique, le débit volumique pouvant être calculé conformément au point 15.1.8.
| Vitesse spécifique σΒΕΡ | 3.15.1 | Le rapport entre le débit et la pression du ventilateur sous forme d’un nombre caractéristique sans dimension déterminé au point de rendement maximal, qui peut être calculé conformément à l’annexe III, point 8. La pression du ventilateur nécessaire peut être calculée conformément au point 3.15.1 de la norme FprEN 17166:2020.
| | EN ISO 5801:2017 Ventilateurs — Essais aérauliques sur circuits normalisés |
| Différence de pression Δp (en Pa) au point de rendement maximal | 12.8.9 Méthode de mesure | Décrit comment mesurer la différence de pression entre l’entrée et la sortie du ventilateur, ce qui, conformément au règlement, doit être réalisé au point de rendement maximal.
| Vitesse du ventilateur (tr/min) | 7.2 et 12.3 Vitesse de rotation |
| Rapport spécifique | 15.1.6 Pression du ventilateur |
La pression de stagnation mesurée à la sortie du ventilateur divisée par la pression d’arrêt à l’entrée du ventilateur au débit nominal.
Le rapport spécifique peut être calculé sur la base de la norme EN ISO 5801:2017, point 3.35, dans lequel il est défini comme le rapport de pression du ventilateur (r), où r = psg2 / psg1.
| | IEC/EN 60034-2-1:2014 Machines électriques tournantes — Partie 2-1: méthodes normalisées pour la détermination des pertes et du rendement à partir d’essais (à l’exclusion des machines pour véhicules de traction) |
| Puissance électrique à l’entrée Pe (en kW) | Point 6.1.2 Mesure directe des puissances d’entrée (P1) et de sortie (P2) | La puissance électrique à l’entrée au point de rendement maximal, mesurée aux principaux terminaux du moteur ou, le cas échéant, du variateur de vitesse. EN IEC/60034-2-1:2014 pour la puissance électrique à l’entrée des moteurs électriques alimentés directement par le réseau, EN IEC 61800-9-2:2017 pour l’alimentation électrique des moteurs électriques combinée à un CDM et alimentée par celui-ci, y compris les clauses applicables en ce qui concerne la température ambiante pendant les essais (clauses 5.10 et 7.10 respectivement), c’est-à-dire entre 15 °C et 30 °C.