Comment choisir un variateur de fréquence pour votre poste de relevage d'eaux usées : guide pratique

Pourquoi utiliser un variateur de fréquence pour piloter votre pompe de relevage ?

Les variateurs de fréquence ajustent la vitesse des moteurs en fonction des besoins réels, remplaçant les systèmes « tout ou rien ». Ils sont pilotés par des sondes (de niveau, de pression, de débit, …) 4-20 mA qui vont « piloter » la vitesse de rotation de la pompe de relevage suivant les consignes introduites dans le VFD.

Résultats concrets :  

• Jusqu'à 50% d'économies d'énergie en adaptant le débit de la pompe au débit d’entrée de par la réduction des pertes de charge générées par le circuit.  

• Réduction de l'usure mécanique (roulements, joints) grâce à une modulation progressive des phases de démarrage et d’arrêt de la pompe.

• Lissage des pics d’intensité au démarrage du moteur évitant les surchauffes des câbles électriques mais également des bobinages du moteur. 

• Contrôle précis du réseau (prévention des coups de bélier, régulation de pression).  

Dimensionnement du VFD : critères techniques essentiels

1. Type de pompe utilisé 

Pompes centrifuges :  

• Courbe de charge variable :  Elle est dite quadratique, c-à-d que le couple augmente avec le carré de la vitesse.  

• Choisissez un VFD capable de gérer des pics de courant suivant la demande de débit en fonction de la courbe de réseau.

Pompes volumétriques :  

Ce type de pompe présente un couple constant mais avec une intensité de démarrage, en fonction de la technologie volumétrique, qui peut nécessiter un couple bien plus important. 

2. Puissance et environnement  

- Calculez la puissance moteur (en kW) en fonction des courbes de performance de la pompe.

- Exigences environnementales : Optez pour un indice IP55 minimum et une plage de température adaptée aux locaux techniques ou conditions externes.  

3. Fonctions intelligentes 

Les fonctions intelligentes sont dépendantes du fabricant du variateur et peuvent être, entre autres :

• Régulation PID intégrée pour ajuster automatiquement la vitesse en fonction du niveau de la cuve.  

• Protections (surchauffe, surcharge, désamorçage) et diagnostics prédictifs (surveillance des vibrations, température).  

• Fonction de débourrage de la pompe 

4. Les erreurs à éviter lors de l’utilisation d’un VFD.

Le variateur de fréquence est, pour beaucoup d’entre nous, une grosse boite noire qui est compliqué à gérer.
Analysons succinctement les éléments à prendre en considération.

Le variateur et son environnement électrique.

Négliger la compatibilité électrique : Vérifiez les harmoniques et prévoyez des filtres si nécessaire. 

Négliger la gestion du moteur électrique : Avec un moteur standard asynchrone, on va privilégier une plage de fréquence de 30 à 60 Hz. En-dessous, la ventilation du moteur ne sera plus assurée en configuration standard. Au-dessus, une chute du couple du moteur pourra poser un problème à la pompe.

Le variateur et sa programmation.

Oublier la formation des équipes et votre VFD mal paramétré annulera ses avantages. 

Le variateur et la pompe gérée

Ce n’est pas parce que le variateur peut descendre jusqu’à 30 Hz que la pompe, par sa courbe de réseau, ne sortira pas de son champ de performance. 

Donc attention à ne pas tourner le potentiomètre du VFD comme celui d'une simple ampoule électrique.

Conclusion : vers des postes de relevage durables

Un VFD (Variable Frequency Driver – Variateur de fréquence) bien choisi transforme une pompe en un système adaptatif, allongeant sa durée de vie tout en réduisant la facture énergétique.
C'est l'assurance d'une solution robuste, économe et alignée sur les enjeux écologiques – un argument de poids face aux alternatives Low cost.