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L’automne dernier, un fabricant commercial d’UAA (unités de traitement de l’air) avec plus de dix ans d’expérience nous a contactés : « Dannis, notre UAA atteint parfaitement le débit d’air cible lors des essais en usine. Mais après un mois sur site, le débit d’air chute de 20 %. Nous avons essayé trois fournisseurs de ventilateurs — avec des ventilateurs axiaux à courant alternatif identiques sur le plan des caractéristiques techniques — et tous présentent le même comportement. Le problème vient-il des ventilateurs ou de notre conception ? »
Il nous a envoyé la configuration de l’UAA : section de mélange + préfiltre G4 + filtre à poche F7 + batterie de refroidissement + batterie de chauffage + humidificateur + section ventilateur — une UAA type pour bureaux commerciaux, débit d’air nominal de 3 000 m³/h, équipée d’un ventilateur axial à moteur asynchrone en courant alternatif de 350 mm fonctionnant à vitesse fixe, sans régulation de vitesse.
Lors des essais en usine, chaque section était neuve : perte de charge du préfiltre de 50 Pa, perte de charge de la batterie de refroidissement en fonctionnement à sec de 80 Pa, humidificateur désactivé. Résistance totale du système : environ 180 Pa. Le ventilateur fonctionnait confortablement dans sa zone nominale. Débit d’air : 3 000 m³/h. Réussi.
Un mois plus tard, sur site : préfiltre chargé à 120 Pa, batterie de refroidissement fonctionnant en mode humide (mode de refroidissement réel) à 150 Pa, humidificateur actif à 30 Pa. Résistance totale du système : 350 pa — près du double de la valeur mesurée en usine. Et le ventilateur de climatisation ? Aucun réglage de vitesse. Le point de fonctionnement a glissé vers la gauche le long de la courbe PQ. Le débit d'air est passé de 3 000 m³/h à 2 400 m³/h .
Première analyse : Les ventilateurs n'étaient pas défectueux. Les trois fournisseurs étaient en ordre. Le défaut fondamental résidait dans la logique de sélection : le ventilateur avait été dimensionné uniquement pour les conditions neuves en usine, sans tenir compte de la résistance variable sur site.
La cause profonde devient évidente lorsqu'on trace l'évolution de la résistance du système dans le temps :
| Calendrier | État | Filtre | En bobine | Humidificateur | Résistance totale | Débit d'air |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Test d'usine | Neuf · Batterie sèche | 50 Pa | 80 Pa | 0 Pa | ~180 Pa | 3 000 m³/h ✅ |
| installé depuis 1 mois | Encrassement du filtre · Serpentin mouillé | 120 pa | 150 pa | 30 Pa | ~350 Pa | 2 400 m³/h ❌ |
| installé depuis 6 mois | Fin de vie du filtre · Serpentin mouillé | 200 Pa | 150 pa | 30 Pa | ~430 Pa | 1 800 m³/h ❌ |
Une UTA n’est pas un système statique. Les filtres se chargent, les batteries de refroidissement passent d’un fonctionnement à sec à un fonctionnement mouillé, les humidificateurs s’allument et s’éteignent cycliquement — chacun de ces changements modifie la résistance rencontrée par le ventilateur. la résistance augmente → le point de fonctionnement se déplace vers la gauche → le débit d’air diminue . Sans régulation de vitesse, il ne peut que suivre la courbe descendante.
La solution n’a pas nécessité un ventilateur plus grand, un variateur de fréquence (VDF) ni une nouvelle conception de l’armoire de l’UTA. Elle a requis une seule chose : un moteur capable d’ajuster sa vitesse en réponse aux variations de résistance — un moteur à courant continu (CC) électronique (EC).
Nous avons recommandé le FG3G350-2APL-90 — même diamètre (350 mm), même tension (230 V~), même classe de débit d’air (3 500 m³/h), mais avec le moteur asynchrone à courant alternatif remplacé par un Moteur CC électronique (EC) sans balais à rotor externe BLEC92 doté d’un contrôle natif de vitesse variable 0-10 V / PWM.
| Élément de conception | Choisi | Pourquoi cela était important ici |
|---|---|---|
| Type de ventilateur | Axial (type G, protégé) | Débit élevé · décharge axiale · compatible avec la direction du débit d’air du CAE |
| Type de moteur | Courant continu sans balais à commande électronique (BLEC92) | Commande native de vitesse 0-10 V / PWM · variation continue · pas besoin de variateur de fréquence (VDF) |
| Tension | pour les appareils de type à combustion | Alimentation directe sur le réseau électrique · aucune alimentation externe en courant continu requise |
| Diamètre de l'hélice | 350mm | Mêmes dimensions que l’original — aucune modification du caisson du CAE nécessaire |
| Paramètre | Valeur | Remarque |
|---|---|---|
| Modèle | FG3G350-2APL-90 | Série électrique PL · série mécanique 90 |
| Catégorie de ventilateur | Ventilateur axial (avec grille de protection) | Type G |
| Diamètre de l'hélice | 350 mm | — |
| Tension nominale | 230 VAC | 50/60 Hz |
| Vitesse nominale | 1 580 tr/min | régulation continue de la vitesse 0-10 V / PWM |
| Débit maximal | 3 500 m³/h | Condition d’air libre |
| Pression statique maximale | 135 pa | Condition de débit nul |
| Puissance nominale | 160 W | Pleine charge |
| Courant nominal | 1,15 A | À 230 VCA |
| Niveau de pression acoustique | 63 dB(A) | Condition nominale · à 1 m |
| Type de moteur | BLEC92 | moteur EC triphasé sans balais · rotor externe |
| Contrôle de la vitesse | 0-10 VCC / PWM | Standard |
| Classe de protection | Ip44 | Installation en UTA intérieure |
| Température de fonctionnement | -25 à +60 ℃ | — |
Le client a posé la question évidente : « Même diamètre de roue, le moteur EC coûte plus cher que le moteur CA. Est-ce justifié ? »
Nous lui avons fourni un tableau comparatif et trois critères de décision :
| Pour les produits de base | Original : moteur à courant alternatif à induction | Nouveau : moteur à courant continu sans balais (BLEC92) | Différence |
|---|---|---|---|
| Rendement en charge maximale | ~55-65% | >85% | économie d’énergie de 30 à 40 % |
| Plage de réglage de vitesse | Fixe / nécessite un variateur de fréquence (VFD) | variation continue de 0 à 100 % · native | Suppression du coût du variateur de fréquence (VFD) |
| COURANT DE DÉMARRAGE | 5 à 7 × le courant nominal | < 1,2 × le courant nominal | Impact minimal sur le réseau électrique |
| Facteur de puissance | 0.6-0.75 | >0.95 | Faibles pertes réactives |
| Bruit | 68-72 dB(A) | 63 dB(A) | 5 à 9 dB plus silencieux |
| Durée de vie | 20 000 à 30 000 h | 40 000 à 60 000 h | durée de vie doublée |
Trois dimensions qui ont déterminé ce cas :
① La régulation de vitesse est obligatoire, et non facultative : La résistance dynamique à plusieurs étages de cette UTA signifiait que le ventilateur avait devait être équipé d’une régulation de vitesse. Le coût total du moteur à courant alternatif + variateur de fréquence + armoire de commande + câblage + mise en service représentait en réalité a dépassé la solution EC tout-en-un.
② Emplacement sensible au bruit : La salle des UTA était directement adjacente aux espaces de bureau. 72 dB(A) en CA → 63 dB(A) en CE. Cette différence de 9 dB signifiait une étape de moins d’atténuation acoustique — et les économies réalisées sur le silencieux compensaient approximativement la prime de prix liée à la technologie CE.
③ Prêt pour la VAV dans les projets futurs : Le client avait des projets à venir nécessitant un débit d’air variable. Avec l’architecture CA + variateur de fréquence, la mise à niveau vers la VAV implique de revoir la logique de commande. Avec la technologie CE, l’interface 0-10 V / PWM se connecte directement au DDC — le passage du CAV à la VAV ne nécessite aucune modification de la section ventilateur.
Chaque sélection doit respecter la courbe P-Q. Voici le modèle FG3G350-2APL-90 à 1 580 tr/min, superposé au profil réel de résistance du système dans ce cas :
| Point de fonctionnement | Débit d'air (m³/h) | Pression statique (Pa) | Condition correspondante du cas |
|---|---|---|---|
| Air libre | 3,500 | 0 | — (maximum théorique) |
| Point nominal ⭐ | ~1,750 | ~70 | Neuf usine·bobine sèche → la vitesse peut être réduite |
| installé depuis 1 mois | ~3,000 | ~90 | La commande électronique (EC) augmente progressivement jusqu’à environ 85 % de la vitesse nominale·le débit d’air est ramené à la valeur de conception |
| installé depuis 6 mois | ~3,000 | ~110 | La commande électronique (EC) augmente progressivement jusqu’à environ 95 % de la vitesse nominale·elle reste toutefois dans la zone nominale |
| Arrêt | 0 | 135 | Pression statique maximale·débit nul |
Conclusion : Le modèle FG3G350-2APL-90, avec une pression statique maximale de 135 Pa, maintient le point de fonctionnement dans sa zone nominale, même lorsque la résistance du système atteint 2,4 fois la valeur initiale de conception. Là où le ventilateur à courant alternatif (CA) avait déjà chuté à 2 400 m³/h, le ventilateur à courant continu (CC) doté d’un contrôle de vitesse en boucle fermée ramène le débit d’air à 3 000 m³/h tout en restant confortablement inférieur à 90 % de sa vitesse maximale.
Le client a rétrofité une unité centrale de traitement d’air (UCTA) pilote avec le modèle FG3G350-2APL-90, couplé à un capteur de pression statique 0–10 V pour un contrôle en boucle fermée. Après un cycle complet de six mois de filtration, voici ce qu’il a rapporté :
Aucune dégradation sur tout le cycle de filtration. La commande en boucle fermée EC compense automatiquement le chargement du filtre et les conditions de bobine mouillée.
160 W contre environ 250 W pour l’original. Fonctionnement de 12 h/jour. Économie annuelle de 400 à 500 kWh par unité.
63 contre 72 dB(A). UTA installée dans une pièce adjacente aux bureaux. Les plaintes liées au bruit ont cessé.
Le climatiseur à courant alternatif (CA) original nécessitait un réglage trimestriel de la tension des courroies. Entraînement direct EC : aucune maintenance requise.
| Pour les produits de base | Avant (vitesse fixe CA) | Après (vitesse variable EC) |
|---|---|---|
| Débit d’air usine | 3 000 m³/h | 3 000 m³/h (vitesse réduite pour correspondre) |
| Débit d’air après 6 mois | 1 800 m³/h (-40 %) | 3 000 m³/h (compensation en boucle fermée · dégradation nulle) |
| Puissance d’entrée (en fonctionnement) | ~250 W | ~160 W |
| Niveau de bruit à 1 m | 72 dB(A) | 63 dB(A) |
| Contrôle de la vitesse | Aucun | 0-10 VCC direct vers DDC |
| Intervalle d'entretien | Trimestriel (tension de la courroie) | Sans entretien (entraînement direct, pas de courroies) |
Le client a depuis spécifié le modèle FG3G350-2APL-90 dans trois projets complémentaires et évalue actuellement ses variantes à débit d’air plus élevé pour une autre gamme de produits.
Ce projet nous a appris plusieurs points dignes d’être partagés :
Si vous travaillez sur un projet d’UCA similaire, voici la matrice complète de la plateforme FG3G350 :
| Modèle | MOTEUR | Tension | Débit maximal | Pression Maximale | Puissance | Bruit | Idéal pour |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
FG3G350-2APL-90 |
Ec | pour les appareils de type à combustion | 3 500 m³/h | 135 pa | 160W | 63dB | UCA standard · régulation électronique de vitesse (EC) · cette caisse |
FG3G350-2AGL-90 |
- Le climatiseur | pour les appareils de type à combustion | 3 500 m³/h | 135 pa | — | — | UCA à débit d’air constant (CAV) · sensible au budget |
FG3G350-2APN-90 |
Ec | pour les appareils de type à combustion | 3 500 m³/h | 135 pa | 160W | 63dB | Alimentation électrique PN · solution de remplacement direct |
FG3G350-48PL-90 |
Ec | 48VDC | 3 500 m³/h | 135 pa | 160W | 63dB | Alimentation en courant continu (DC) · applications spéciales |
Remarque de sélection : Les signaux de commande de vitesse des bornes PL et PN présentent des polarités différentes. Si vous les branchez à l’envers, le ventilateur fonctionne à vitesse minimale, quelle que soit la consigne de commande. Vérifiez le type de sortie DDC avant de passer commande.
Vous constatez une dégradation du débit d’air de votre UTA ? Vous avez besoin de la courbe complète P-Q du modèle FG3G350-2APL-90 afin de la valider par rapport à votre système ? Contactez notre équipe d’ingénierie applicative : [email protected]envoyez-nous la configuration de votre section UTA ainsi que vos estimations de résistance — nous effectuerons pour vous l’ajustement de la courbe P-Q.
