Puissance apparente en kVA : formule et calcul p=ui cos phi
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La puissance apparente, notion clé du marché de l'énergie, est utilisée par les fournisseurs d'électricité pour déterminer, dimensionner et protéger correctement les installations électriques. Exprimée en kVA, elle correspond à la puissance maximale affichée sur le compteur. Cette donnée est essentielle pour comprendre la nature de son contrat.
- La puissance apparente : l'essentiel à retenir
- La puissance apparente est la valeur affichée sur le compteur électrique et sur le contrat à la souscription ;
- Elle est exprimée en kilovoltampère (kVA), et non en kW ;
- Il existe plusieurs manières de calculer la puissance apparente. La formule la plus utilisée est S=U.I ;
- Elle dépend également de la puissance active et de la puissance réactive ;
- Les fournisseurs tels que Engie, TotalEnergies (anciennement Total Direct Energie) ou encore Vattenfall utilisent la puissance apparente dans le but de dimensionner les installations électriques ;
- Cette valeur est souvent indiquée de manière évidente sur le contrat sous l'appellation "puissance souscrite". Elle peut être demandée par le client à tout moment ;
- Contacter des comparateurs tels que Selectra au ☎️ 09 75 18 41 65 Rappel gratuit permet de souscrire une offre correspondant au mieux à ses besoins en électricité.
Qu'est-ce que la puissance apparente ?
Définition de la puissance apparente
Dans le domaine de l'électricité, la puissance apparente est définie comme la valeur maximale qui n'est pas réellement développée. Elle s'apparente à un réservoir dont le contenu se répartit entre deux types de puissances :
- la puissance active ;
- la puissance réactive.
Autrement dit, la puissance apparente est une donnée plafond qui figure sur les contrats. La puissance apparente se retrouve directement sur les compteurs et les installations électriques, où l'on peut lire une valeur en kVA (par exemple : 6 kVA sur le compteur de la plupart des logements des particuliers).
Calculer la puissance apparente
Le calcul de la puissance apparente, souvent notée S, utilise la formule :
S=U.I
En multipliant une intensité I en Ampère et une tension U en Volt, on obtient une valeur en volt-ampère. La plupart du temps, on utilise plutôt le kilovoltampère (kVA) sur les contrats.
Le choix de la puissance apparente est crucial au moment de la souscription : plus la puissance apparente est élevée, plus la partie fixe de la facture d'électricité sera élevée. Le but est de trouver un équilibre qui permette de ne pas payer trop, sans pour autant risquer un dépassement de puissance.
Que se passe-t-il en cas de dépassement de la puissance apparente ? Les compteurs associés à une puissance inférieure ou égale à 36 kVA disjonctent si la puissance utilisée par les appareils qui fonctionnent simultanément est supérieure à la puissance souscrite. En revanche, les compteurs pros avec une puissance supérieure à 36 kVA autorisent les dépassements de puissance. Cela permet aux entreprises de continuer à fonctionner pendant des périodes de travail intenses sans pour autant arrêter l'activité. Ce dépassement de puissance est Cependant, facturé avec des majorations aux entreprises.
Pour comprendre plus en détail la puissance apparente, il faut se pencher sur les deux notions auxquelles elle est connectée : la puissance active et la puissance réactive.
Comprendre la puissance active
La puissance active est exprimée en watt (W) ou kilowatts (kW). On la qualifie de puissance électrique réelle ou "utile" : c'est celle qui est effectivement développée par les appareils électriques. Elle est appelée "réelle" car c'est la seule puissance au sens mécanique du terme : c'est la seule à être l'expression d'une action réalisée dans une temporalité donnée. Elle est toujours une partie de la puissance apparente. Par exemple, on estime qu'un lave-vaisselle a une puissance de 1,2 kW.
Notée avec la lettre P, sa formule est : P=U.I.cos φ, où U est la tension en volt, I l'intensité en ampère et φ le déphasage.
Pourquoi parle-t-on de kilowatt-heure ? Bien que la puissance active d'un appareil soit exprimée en kilowatt (kW), on emploie souvent le kilowatt-heure (kWh) pour mettre en relation cette puissance à la durée que l'appareil met à la développer. Le kWh est utilisé par les fournisseurs d'énergie, car il prend en compte le temps de marche des appareils.
Comprendre la puissance réactive
Moins visible et plus complexe à définir, la puissance réactive permet de mesurer la puissance des champs magnétiques d'un réseau ou d'un appareil. Par exemple, là où c'est la puissance active qui fait tourner un moteur, la bobine de ce moteur utilise la puissance réactive. Plusieurs types d'appareils sont concernés par la puissance réactive :
- Les appareils à froids ;
- Les ordinateurs ;
- Les appareils à moteurs.
À l'inverse, certaines machines, comme celles qui utilisent des résistances (les fours notamment), n'impliquent aucune puissance réactive. Toute la puissance apparente fournie est alors utilisée sous forme de puissance active (dans le cas d'un four, pour la production de chaleur).
Les abonnements électriques sont exprimés en kVA : ils prennent en compte la puissance réactive qui vient s'ajouter à la puissance active de l'appareil. La puissance réactive joue un rôle pour estimer les dimensions des installations électriques.
La puissance réactive est exprimée en volt-ampère réactif (VAR). Notée Q, sa formule est Q=U.I.sin φ.
Pourquoi chercher à réduire la puissance réactive ? Certains dispositifs comme les condensateurs ont pour but de réduire la puissance réactive. Pour finir, cela correspond également à une baisse de la puissance apparente, et donc à une économie réalisée.
Le triangle des puissances
On peut schématiser la relation entre ces trois notions sous la forme d'un triangle des puissances :
| Puissance apparente | Puissance active | Puissance réactive | |
|---|---|---|---|
| Définition | Puissance maximale disponible | Puissance "utile" qui utilise une partie de l'énergie de la puissance apparente | Utilisée par les circuits magnétiques, sert à dimensionner les installations électriques |
| Unité de mesure | Volt-ampère (VA), mais souvent exprimée en kilo volt-ampère en raison de l'ordre de grandeur | Watt (W), mais souvent exprimée en kilowatts en raison de l'ordre de grandeur | Volt-ampère réactif (VAR) |
| Notation dans les formules | S | P | Q |
| Calcul | S=U.I | P=U.I.cos φ | Q=U.I.sin φ |
Peut-on toujours obtenir la puissance apparente souhaitée ? La puissance de raccordement, c'est-à-dire la puissance maximale que peut supporter l'installation électrique en fonction du raccordement au réseau Enedis, n'est pas forcément la même que la puissance apparente (fixée selon les besoins du client). En d'autres termes, il est possible d'augmenter la puissance apparente associée à un compteur, mais toujours dans la limite de la puissance de raccordement.
Courant monophasé et triphasé
La puissance apparente peut présenter des valeurs différentes en fonction de la nature du courant :
- Le courant monophasé ou alternatif, fonctionne grâce à un seul câble conducteur de phase (associé à un câble neutre). Ce mode d'alimentation correspond à des puissances faibles et est généralement utilisé pour les habitations des particuliers ;
- Le courant triphasé utilise, comme son nom l'indique, trois câbles conducteurs de phase, également couplés avec un câble neutre. Il alimente certains logements très énergivores, mais surtout les locaux des professionnels.
Ainsi, l'utilisation intensive de machines énergivores requiert une puissance apparente supérieure à 18 kVA. Il est alors recommandé d'utiliser un courant triphasé. Chacun des trois conducteurs de phase portera 6 kVA.
La distance qui sépare l'appareil électrique de l'installation réseau peut également justifier le recours à un courant triphasé. Certains appareils, notamment les machines professionnelles, ont également besoin d'un courant triphasé pour fonctionner.
Quel est le rôle de la puissance apparente ?
La valeur de la puissance apparente est rarement atteinte, mais pose le cadre de l'installation électrique et joue un rôle déterminant dans le choix du matériel utilisé. Les utilisations du calcul de la puissance apparente sont diverses :
- Déterminer le type d'installation électrique et ses dimensions ;
- Dimensionner les appareils protecteurs ;
- Catégoriser différents types d'abonnements en fonction d'une valeur en kVA.
Ainsi, ce chiffre définit la quantité d'énergie à acheminer vers les réseaux électriques pour le fournisseur d'électricité, qu'ils soient partagés par plusieurs utilisateurs ou non.
Quelle est la relation entre la puissance apparente, la puissance réactive et la puissance active ?
La puissance apparente se répartit entre la puissance active et la puissance réactive. En effet, pour alimenter le moteur d'un appareil électrique, le fournisseur d'énergie doit fournir les deux puissances nécessaires à son fonctionnement.
Il est ainsi possible de calculer la puissance apparente d'une autre manière : elle est la racine carrée de la somme des carrés de la puissance active et de la puissance réactive.
On utilise alors la formule S=√(P²+Q²), où S est la puissance active et Q la puissance réactive. Le schéma sous forme de triangle permet de comprendre cette relation : c'est l'application du théorème de Pythagore.
Comment trouver sa puissance apparente ?
À la souscription, c'est le fournisseur d'électricité qui se charge de communiquer la puissance apparente au consommateur. En général, elle est indiquée à la souscription et peut être demandée à tout moment en cas de doute.
Au quotidien, dans certains cas, notamment pour les compteurs Linky, le compteur électrique peut afficher sur demande la puissance apparente.
Enfin, dans le cadre d'un nouveau contrat concernant, par un exemple, un lieu inoccupé auparavant, le fournisseur peut réaliser une estimation sur-mesure de la puissance apparente. Le but est toujours de faire payer au client ce qu'il consomme, sans risquer que le compteur ne disjoncte. Le fournisseur peut également conseiller le client sur le type d'offre à souscrire.
Souscrire une offre d'électricité sur-mesure Pour toute question relative à des besoins en énergie ou pour souscrire directement à une offre d'électricité et de gaz, il est possible d'appeler Selectra.
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Questions fréquentes sur la puissance apparente
À quelles puissances apparentes correspondent les usages quotidiens ?
Pour les particuliers et les TPE, les contrats d'énergie fonctionnent par palier, de 3 kVA à 36 kVA pour les lieux les plus énergivores. À partir de 18 kVA, il convient de recourir à un courant triphasé.
Pour des locaux de 3 pièces ou plus, chauffés à l'électricité une puissance de 9 kVA peut être nécessaire.
Les abonnements destinés aux entreprises de taille moyenne, suivant les secteurs d'activité, peuvent s'échelonner entre 42 kVA et 240 kVA. Cela correspond au profil tarif jaune pro. Les usines et les grandes entreprises peuvent quant à elle se référer au profil tarif vert pro, qui regroupe les puissances apparentes supérieures à 250 kVA.
Qu'est-ce que le facteur de puissance ?
On entend souvent parler de facteur de puissance. Ce terme désigne la relation directe entre la puissance apparente (en kVA) et la puissance active en (kW).
Ce facteur est compris entre 0 et 1. Dans tous les cas, c'est la puissance apparente qui est communiquée au client.
Est-il possible de changer de puissance apparente sur le compteur ?
La plupart des fournisseurs proposent des procédures assez simples de changement d'offre. Néanmoins, la puissance de raccordement limite toujours la puissance apparente du compteur.
Ce type de changement est à prévoir dans différentes situations :
- L'installation de nouveaux appareils (piscine chauffée, nouvel électroménager...)
- Le changement de type de raccordement (de monophasé à triphasé, ou inversement)
- La réalisation de travaux ou d'un agrandissement
Dans certains cas, des frais de modification de puissance sont à prévoir. La venue d'un technicien peut être envisagée. Les compteurs Linky, quant à eux, ne nécessitent pas d'intervention.
Pour un changement de puissance, il faut contacter le service client de son fournisseur ou un service comme Selectra au ☎️ 01 86 26 22 81 ou programmer un Rappel gratuit. Pour un compteur Linky, cela ne coûte que 4,02 €. En revanche, pour un compteur d'ancienne génération, et si le changement implique une modification du disjoncteur ou encore le passage du monophasé ou triphasé, ce tarif peut grimper à une centaine d'euros.
La puissance apparente a-t-elle un impact sur la nature du contrat ?
Les différents types de contrats sont associés à des services différents. Les contrats des particuliers et des petits pros peuvent être modifiés et résiliés avec plus de facilité.
Les gros contrats, à l'inverse, impliquent des conditions d'engagement et de résiliation plus strictes. Ces abonnements sont aussi associés à des services de meilleure qualité : le dépassement de puissance est, par exemple, autorisé.
Ainsi, en cas de changement important de la puissance apparente, qu'il s'agisse d'une augmentation ou d'une diminution, il faut faire attention aux prestations qui accompagnent le type de contrat souscrit.
En savoir plus sur la conversion de kVA vers kW ou encore la conversion de kVA en ampère.
