Planifier et calculer correctement les blocs d’alimentation
La conception des bonnes alimentations pour les appareils 24V dans un boîtier de distribution est une tâche qui exige à la fois un savoir-faire technique et une planification prévoyante.
Dans cet article, nous mettons en lumière certains aspects importants à prendre en compte lors de la planification des blocs d’alimentation pour les systèmes d’automatisation des bâtiments et nous abordons les défis qui peuvent survenir.
1. Calculer la puissance totale
La première étape, et la plus importante, consiste à calculer la puissance totale requise par tous les appareils 24V. Ce calcul doit non seulement tenir compte des besoins actuels, mais aussi prévoir les extensions futures. En cas de sous-dimensionnement des blocs d’alimentation, une surcharge et des pannes peuvent se produire. En revanche, en cas de surdimensionnement, on suppose souvent à tort la puissance totale maximale de tous les appareils et, par conséquent, on installe inutilement beaucoup de blocs d’alimentation, ce qui prend de la place dans le distributeur et coûte de l’argent. Une variable est ici particulièrement importante – le facteur dit de simultanéité.
L’outil de planification Loxone calcule la puissance nécessaire de manière entièrement automatique en fonction des composants prévus.
2. Facteur de simultanéité
Ce facteur est utilisé pour des composants tels que l’éclairage et l’audio et reflète la probabilité qu’un grand nombre de ces composants soient actifs à 100% en même temps. Dans la construction privée, on parle ici d’un facteur d’environ 0,3, soit 30% de la puissance totale (en cas d’alimentation électrique centrale).
Pour les composants de distribution, comme le Miniserver et ses extensions, ainsi que pour tous les appareils périphériques, comme les détecteurs de présence ou les Touchs, on compte avec 100% de la puissance nécessaire.
Exemple de calcul pour l’éclairage :
La bande LED Loxone de 5m a une consommation maximale de 86W. Dans la configuration Loxone, l’allumage est toutefois réparti sur les trois canaux RGB et le canal W. Cela signifie qu’en utilisant cette bande LED couleur de 5m, 64W maximum peuvent être activés. (2,66A au lieu de 3,58A)
Consommation par canal et par bande de 5m :
Rouge : 20W
Vert : 23W
Bleu : 21W
Blanc chaud : 22W
Max : 86W
Valeurs mesurées dans la pratique :
Les spots à modulation de largeur d’impulsion (PWM), comme les spots Loxone Tree, ne nécessitent par exemple que 60% de la puissance pour 80% de la luminosité.
80% de luminosité – 4,92W
100% de luminosité – 7,5W
Exemple de calcul audio :
Une sortie des Audioservers Loxone est calculée avec une puissance RMS de 18W. Cette puissance serait nécessaire pour un volume de mise en marche maximal. Mais seulement pour de la musique à très basse fréquence.
Valeurs mesurées dans la pratique :
Avec de la musique calme, à 100% du volume, seulement 40%* de la puissance totale est nécessaire.
Hôtel Californie – Eagles
25% de volume – 3,2W
100% volume – 9,6W
Animals – Martin Garrix
25% de volume – 3,4 W
100% volume – 14,4W
Mesuré sur le WALL Speaker.
*les valeurs se réfèrent au courant maximal mesuré, car celui-ci est très dynamique en musique.
3. Prévoir une réserve de puissance
Il est conseillé de prévoir une réserve de puissance d’au moins 20% supérieure à la puissance totale calculée. Cette réserve contribue à absorber les pics de charge inattendus et offre une marge de manœuvre pour des extensions ultérieures du système.
Le Power Supply and Backup peut délivrer 60A pendant 10 secondes au lieu des 40A maximum autorisés par la fiche technique.
4. Qualité et fiabilité
Le choix des blocs d’alimentation ne doit pas se faire uniquement en fonction de leur capacité de puissance. Des blocs d’alimentation de haute qualité avec un bon rendement et des fonctions de protection telles que la protection contre les courts-circuits, la protection contre les surcharges et la protection thermique sont essentielles pour la longévité et la sécurité de l’ensemble du système.
Compatibilité électromagnétique (CEM) :
L’installation de plusieurs blocs d’alimentation dans un distributeur peut entraîner des interférences électromagnétiques. Il est important de choisir des blocs d’alimentation qui obtiennent de bons résultats en termes de CEM et de prendre des mesures de blindage supplémentaires si nécessaire.
5. Tenir compte de la chaleur produite
Le placement des composants à l’intérieur du répartiteur doit être stratégique afin d’éviter toute surchauffe :
Les blocs d’alimentation : Les blocs d’alimentation étant l’une des plus grandes sources de chaleur, ils doivent être placés dans des zones bénéficiant d’une bonne ventilation. Il est conseillé de ne pas les placer directement à côté d’autres sources de chaleur ou au milieu du répartiteur afin de minimiser l’accumulation de chaleur. Si possible, ils doivent être installés à proximité de fentes d’aération ou à des endroits où l’air circule naturellement.
Automates (disjoncteurs) : Ils devraient être placés si possible au début du distributeur, où ils sont facilement accessibles. La chaleur dégagée par les automates est généralement moins importante que celle des blocs d’alimentation ou de la commande, ce qui rend leur emplacement plus flexible.
6. Câblage et connexions
Plus de blocs d’alimentation signifie également plus de travail de câblage. Chaque borne, chaque connexion et chaque vis représentent une source d’erreur supplémentaire. Pour un répartiteur, on compte environ 2 à 5 % d’erreurs sur toutes les connexions. Si l’on peut minimiser le nombre total de connexions, on réduit non seulement le temps d’installation, mais aussi la recherche potentielle d’erreurs. Un effet supplémentaire appréciable est l’espace économisé dans le répartiteur.
Ainsi, un câblage correct et un raccordement sûr sont essentiels pour la fiabilité de l’alimentation électrique. Veillez à ce que les sections des câbles soient suffisantes et que toutes les connexions soient bien fixées.
7. Maintenance et surveillance
En cas de court-circuit ou de surcharge de la ligne, chaque départ doit être protégé individuellement. Pour éviter une longue recherche de panne, il est judicieux de surveiller ces fusibles afin d’être averti lorsqu’ils se sont déclenchés. En outre, il est très utile de mesurer la consommation d’énergie afin d’identifier les potentiels d’économie et d’éviter les gaspillages d’énergie. Notre recommandation : Power Supply & Backup comme solution tout-en-un.
Le plus grand défi est souvent la dynamique du projet. Des changements dans la phase de planification, ou des extensions inattendues. En résumé, la planification des blocs d’alimentation pour la domotique est une tâche qui va bien au-delà de la simple addition de valeurs de puissance. Elle requiert une compréhension approfondie des exigences techniques, une planification prévisionnelle et la capacité de réagir avec souplesse aux défis imprévisibles.
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