Mesure d’énergie en industrie : comprendre, instrumenter et exploiter ses données énergétiques

Optimisez la performance énergétique de vos installations industrielles grâce à la mesure d’énergie : compteurs, analyseurs et solutions de supervision pour un suivi précis et fiable.

Pourquoi mettre en place une mesure d’énergie industrielle ?

Dans l’industrie, la consommation énergétique représente une part importante des coûts d’exploitation. La mise en place d’une mesure d’énergie permet d’obtenir une vision précise des consommations électriques afin d’identifier les sources de gaspillage et d’optimiser les installations.

Contrairement à une simple mesure globale au niveau du compteur du fournisseur d’énergie, l’instrumentation énergétique au sein de l’installation permet de :

Suivre la consommation par atelier ou ligne de production

Identifier les machines les plus énergivores

Détecter des dérives de consommation

Vérifier l’efficacité d’actions d’optimisation énergétique

Où installer les points de mesure dans une installation industrielle ?

Dans une architecture industrielle, la mesure d’énergie est généralement répartie sur plusieurs niveaux de l’installation.

Mesure au niveau du TGBT

La mesure au niveau du tableau général basse tension permet de suivre la consommation globale du site et de surveiller les paramètres électriques principaux :

  • tension
  • courant
  • puissance
  • énergie consommée
Cette mesure constitue le point de référence énergétique du site.
Mesure d'énergie au niveau du TGBT

Mesure au niveau des sous-tableaux

La mesure sur les départs d’ateliers ou de lignes de production permet de répartir la consommation énergétique par zone de production.

Cela permet notamment de :

  • comparer les performances énergétiques de plusieurs lignes
  • détecter des anomalies sur un atelier
  • identifier les postes énergétiques principaux
Mesure d'énergie au niveau des sous-tableaux

Mesure au niveau des machines

La mesure au niveau machine permet de suivre précisément la consommation d’un équipement critique :

  • compresseurs
  • groupes froids
  • machines de production
  • fours ou presses

Ces données permettent d’identifier :

  • des cycles de fonctionnement énergivores
  • des dérives de consommation liées à l’usure
  • des phases de veille inutiles
Mesure d'énergie au niveau des machines

Quels équipements utiliser pour mesurer l’énergie ?

La mesure d’énergie repose généralement sur plusieurs types d’équipements complémentaires.

Solutions Carlo Gavazzi pour la mesure et la supervision d’énergie

La mise en place d’un système de mesure énergétique dans une installation industrielle repose généralement sur plusieurs niveaux d’instrumentation :

  • compteurs d’énergie pour mesurer les consommations électriques
  • transformateurs de courant (TC) ou boucles de Rogowski pour adapter les mesures sur les circuits de forte puissance
  • analyseurs de réseau pour analyser les paramètres électriques et la qualité de l’alimentation
  • plateformes de supervision pour centraliser et exploiter les données

Carlo Gavazzi propose une gamme complète d’équipements permettant de mettre en place une architecture de suivi énergétique simple et évolutive, depuis la mesure locale jusqu’à la supervision centralisée.

  • Compteur d’énergie monophasé EM511

    Compteur d’énergie monophasé EM511

    Le EM511 est un compteur d’énergie monophasé conçu pour la mesure de consommation sur des circuits monophasés.

  • Compteur d’énergie triphasé EM530

    Compteur d’énergie triphasé EM530

    Le EM530 est un compteur d’énergie triphasé destiné aux installations industrielles nécessitant une mesure via transformateurs de courant (TC) ou boucles de Rogowski.

  • Compteur d’énergie triphasé EM540

    Compteur d’énergie triphasé EM540

    Le EM540 est un compteur d’énergie triphasé conçu pour les applications nécessitant un suivi énergétique détaillé sur des installations triphasées.

  • Analyseurs de réseau WM30 / WM40

    Analyseurs de réseau WM30 / WM40

    Pour les applications nécessitant une analyse plus approfondie des paramètres électriques, Carlo Gavazzi propose les analyseurs de réseau WM30 et WM40.

Mesure d'énergie

Compteur d’énergie monophasé EM511

Ce compteur fonctionne en mesure directe jusqu’à 45 A, ce qui permet de l’installer directement sur le circuit sans transformateur de courant.

Mesures disponibles

  • Énergie active (kWh)
  • Tension
  • Courant
  • Puissance
  • Facteur de puissance

Applications recommandées

  • Suivi énergétique de circuits auxiliaires
  • Mesure de petits équipements
  • Instrumentation de consommations spécifiques dans un atelier

Mesure d'énergie

Compteur d’énergie triphasé EM530

Il fonctionne avec des entrées courant secondaires 1 A / 5 A ou 333 mV, provenant de transformateurs de courant ou de boucles de Rogowski.

Mesures disponibles

  • Énergie active (kWh) et réactive (kvarh)
  • Puissance active, apparente et réactive
  • Tension phase-phase et phase-neutre
  • Courant
  • Facteur de puissance
  • Fréquence du réseau

Applications recommandées

  • Instrumentation de TGBT
  • Mesure énergétique de départs moteurs
  • Suivi de consommation de lignes de production

Mesure d'énergie

Compteur d’énergie triphasé EM540

Ce compteur fonctionne en mesure directe jusqu’à 65 A, ce qui permet de l’installer directement sur des départs de tableaux ou sur certaines machines industrielles sans transformateur de courant.

Mesures disponibles

  • Énergie active et réactive
  • Puissance active, apparente et réactive
  • Tension
  • Courant
  • Facteur de puissance
  • Fréquence du réseau

Applications recommandées

  • Suivi énergétique de machines industrielles
  • Instrumentation de départs de tableaux
  • Architectures de monitoring énergétique multi-points

Mesure d'énergie

Analyseurs de réseau WM30 / WM40

Mesures disponibles

  • Puissance active et réactive
  • Déséquilibre des phases
  • Harmoniques
  • Qualité du réseau électrique
  • Facteur de puissance

Applications recommandées

  • Diagnostic d’installations électriques
  • Analyse de perturbations réseau
  • Optimisation des performances énergétiques d’un site industriel
  • Transformateurs de courant

    Transformateurs de courant

    Dans les installations industrielles, les courants peuvent atteindre plusieurs centaines voire milliers d’ampères.

  • Boucles de Rogowski

    Boucles de Rogowski

    Les boucles de Rogowski sont des capteurs de courant flexibles permettant de mesurer des courants élevés sans nécessiter l’ouverture du circuit électrique.

  • Plateforme de supervision énergétique UWP4

    Plateforme de supervision énergétique UWP4

    La UWP4 (Universal Web Platform) est une plateforme permettant de centraliser les données provenant des différents équipements de mesure installés sur une installation.

Mesure d'énergie

Transformateurs de courant

Les transformateurs de courant (TC) permettent d’adapter ces niveaux de courant aux entrées de mesure des compteurs et analyseurs de réseau.

Applications recommandées

  • Adapter un courant primaire élevé vers un courant secondaire standard 1 A ou 5 A
  • Instrumenter les TGBT et départs de puissance
  • Améliorer la précision des mesures énergétiques

Mesure d'énergie

Boucles de Rogowski

Avantages

  • Installation facile autour des câbles existants
  • Grande plage de mesure pour les fortes intensités
  • Encombrement réduit dans les tableaux électriques

Mesure d'énergie

Plateforme de supervision énergétique UWP4

Ce compteur fonctionne en mesure directe jusqu’à 65 A, ce qui permet de l’installer directement sur des départs de tableaux ou sur certaines machines industrielles sans transformateur de courant.

Protocoles pris en charge

  • Modbus RTU
  • Modbus TCP
  • BACnet
  • Courant
  • MQTT
  • DALI-2

Capable de :

  • collecter les données des compteurs d’énergie
  • enregistrer et historiser les mesures
  • visualiser les consommations via une interface web
  • créer des tableaux de bord énergétiques

Exemple d’architecture d’un système de mesure d’énergie

Une architecture typique de mesure énergétique dans une installation industrielle peut être organisée de la manière suivante :

Mesure

Compteurs d’énergie installés sur les machines ou départs électriques

Adaptation

Transformateurs de courant ou boucles de Rogowski pour adapter la mesure

Communication

Communication Modbus entre les équipements de mesure et la passerelle

Centralisation

Plateforme UWP4 pour centraliser et historiser les données

Supervision

Interface de supervision pour analyser les consommations énergétiques

Cette architecture permet d’obtenir une vision détaillée de la consommation énergétique par machine, atelier ou ligne de production, facilitant la mise en place d’actions d’optimisation.

Mettre en place une démarche de suivi énergétique

La mesure d’énergie constitue la première étape d’une démarche d’optimisation énergétique.

Une fois les points de mesure installés et les données collectées, il devient possible de :

  • identifier les postes énergétiques les plus consommateurs
  • détecter des dérives de consommation
  • comparer les performances énergétiques des équipements
  • mettre en place des actions d’amélioration

La supervision énergétique permet ainsi de transformer les données de mesure en leviers d’amélioration de la performance industrielle.


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