Variation de fréquence

Début octobre 2023, Xylem a annoncé le lancement en France du système Hydrovar X, une solution de la gamme Lowara dédiée à la gestion du pompage. Pour en savoir davantage sur cette nouveauté, nous avons interrogé deux spécialistes chez Xylem : Laurent Berthier, expert produits Eaux claires, et Mickael Egidius, manager Monitoring & Contrôle.

À quand remonte le système Hydrovar ?

Laurent Berthier et Mickael Egidius : La naissance du concept Hydrovar remonte à 1993 : cette année-là, Xylem a été le premier fabricant à proposer un variateur de fréquence destiné au pompage. Le premier variateur de fréquence a vu le jour sous les noms Hydrovar et proposait de multiples fonctionnalités spécifiquement adaptées aux pompes. On n'utilisait finalement qu'environ 10 % des fonctionnalités d'un variateur.

Le variateur avait la particularité d'être monté directement sur le moteur et, dans le même temps, d'intégrer la partie puissance et la partie commande. Il était possible de faire fonctionner plusieurs pompes en simultané sans avoir à ajouter une carte de commande ou un automate. Depuis 1993, plusieurs générations de l'Hydrovar se sont succédé.

Quelles sont les spécificités de la nouvelle génération Hydrovar X ?

L. B. et M. E. : Nous avons pris en compte les évolutions importantes des dernières années dans les secteurs de l'électronique, de la communication ou de la variation de fréquence en général, mais aussi les nouveaux enjeux énergétiques, afin de proposer la sixième génération d'Hydrovar, nommée X. Alors que les anciennes générations fonctionnaient avec des moteurs classiques asynchrones qui répondaient aux indices d'efficacité moteur IE3 ou IE4, l'Hydrovar X est désormais associé à un moteur synchrone IE5.

De ce fait, l'ensemble du système répond à la classification IES 2, la plus haute classe d'efficacité énergétique concernant les motovariateurs. Tout comme les générations précédentes, l'Hydrovar X est disponible avec des puissances allant jusqu'à 22 kW.

Peut-on dire que l'Hydrovar X est écoresponsable ?

L. B. et M. E. : L'Hydrovar X est un variateur de fréquence associé à un moteur synchrone qui a la particularité d'être un moteur à réluctance assistée. Autrement dit, il s'agit d'un système qui propose les mêmes performances qu'un moteur à aimants permanents, mais avec l'avantage de ne pas intégrer de terres rares. De ce fait, nous limitons son empreinte environnementale et nous évitons les problématiques de pénurie de matériaux : Xylem ne participe pas à l'exploitation de terres rares.

La solution est-elle compatible avec toutes les pompes Xylem ?

L. B. et M. E. : Hydrovar X repose sur la motorisation à variation de fréquence : le système peut être associé à différentes gammes de pompes. Lors de la phase de lancement en septembre 2023, nous l'avons d'abord associé à nos pompes haute pression. L'Hydrovar X est disponible avec les pompes multicellulaires e-SV et e-SVI, mais aussi avec les pompes multicellulaires horizontales e-HM. Le système nous permet également de lancer une nouvelle génération de groupes de surpression à vitesse variable GHV. Il est important de préciser ici que l'Hydrovar X peut nativement gérer jusqu'à huit pompes, ce qui en fait un ensemble autonome et redondant : chaque Hydrovar X a la capacité d'être maître et de gérer l'ensemble des pompes auxquelles il est associé. Tout début 2024, la solution sera disponible pour notre gamme de pompes de circulation dédiée au bâtiment. Au 2^nd semestre, nous étendrons sa compatibilité avec l'ensemble de nos pompes de surface.

Quels sont les marchés demandeurs en variation de fréquence ?

L. B. et M. E. : Aujourd'hui, la variation de fréquence est recherchée quels que soient les marchés car elle offre des avantages de taille. Elle permet notamment de réaliser des économies d'énergie importantes dans les applications où la demande est fluctuante. Elle permet aussi d'adapter la pompe à son point de fonctionnement. Alors que le surdimensionnement d'une pompe occasionnerait des pertes d'énergie, l'utilisation d'un variateur permet de faire fonctionner une pompe par rapport au besoin réel du client. Nous pouvons retrouver l'Hydrovar X dans le secteur du bâtiment (pompes de circulation, ensembles de surpression, etc.) et de l'industrie (services généraux ou process) ou sur le marché du municipal (pompes de distribution d'eaux claires).

Qu'avez-vous mis en place pour faciliter l'installation sur site ?

L. B. et M. E. : Tout d'abord, il faut retenir que l'encombrement d'une pompe avec l' Hydrovar X est réduit par rapport à l'ancienne génération. Puisque nous utilisons un moteur synchrone fonctionnant à 3 500 tr/min, nous pouvons proposer des performances hydrauliques identiques avec un ensemble plus compact.

Ensuite, nous avons mis l'accent sur la simplicité de mise en service : nous avons développé un assistant de configuration, nommé Génie, qui permet d'accompagner les opérateurs qui ne sont pas forcément automaticiens. En renseignant quelques spécifications et en répondant à un panel de questions, l'opérateur peut configurer nos équipements de manière didactique. En parallèle de l'assistant de configuration, nous avons développé une application mobile qui permet de configurer et de gérer les équipements via Bluetooth.

Comment avez-vous rendu l'Hydrovar X plus intuitif que les anciennes générations ?

L. B. et M. E. : La version Hydrovar X+ est celle que nous proposons en standard sur nos équipements : elle est équipée d'une interface graphique en couleur très intuitive. Il s'agit d'une réelle innovation par rapport aux générations précédentes. Nous avons souhaité simplifier la navigation dans les différents menus, qui se fait grâce à un nombre limité de boutons. La visualisation des données est grandement facilitée, l'utilisateur peut accéder à tous les paramètres hydrauliques de la pompe et générer au besoin des rapports ou des courbes.

La version Hydrovar X n'est, quant à elle, pas équipée d'un écran graphique mais d'un simple affichage LED. Elle est plutôt réservée aux intégrateurs qui n'ont pas besoin de l'ensemble des fonctionnalités de la version X+.

Quels sont les scénarios possibles en termes de communication ?

L. B. et M. E. : En ce qui concerne la communication, la remontée d'informations et la supervision peuvent être réalisées via Modbus ou BACnet. Dans les mois à venir, nous pourrons aller un peu plus loin grâce à l'intégration de cartes de communication interchangeables. Nous pourrons proposer des communications bas débit de type Sigfox, Profinet, Profibus, etc. L'Hydrovar X communique également avec notre plateforme Avensor. L'utilisateur qui ne dispose pas d'outils de supervision en interne peut consulter l'état de fonctionnement de son installation depuis une interface cloud.

Aussi, grâce à des contacts tout ou rien, nous pouvons y remonter des données autres que celles qui peuvent être récupérées via le Modbus. L'ensemble des données est ouvert à l'utilisateur, aussi bien en lecture qu'en écriture. Ainsi, le client peut, à tout moment et en tout lieu, analyser les tendances, générer des alertes et prévenir les défaillances et temps d'arrêt des équipements.