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 kilovoltampère (kVA), elle correspond à la puissance maximale affichée sur le compteur. La formule de calcul de la puissance apparente (S) la plus courante est : S = UI cos φ, où U est la tension en volt (V), I est l'intensité en ampère (A) et cos φ est le déphasage en degré (º) . En moyenne, les logements des particuliers sont équipés d'une puissance avec un courant monophasé (entre 3 kVA et 18 kVA), tandis que les professionnels se dotent d'un courant triphasé pour une puissance supérieure à 18 kVA.
- 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 fait partie du triangle de puissance avec la puissance active et réactive ;
- Elle est exprimée en kilovoltampère (kVA), et non en kW ;
- Formule de calcul de la puissance apparente :
- La formule de calcul la plus utilisée est S=UI cos φ :
- U = tension en volt (V)
- I = intensité en ampère (A)
- φ = déphasage (º)
- La deuxième formule de calcul est S = √(P²+Q²) :
- P = puissance active en watt (W) = = UI.cos φ
- Q = la puissance réactive en kilovoltampère réactif heure (kVARh) = UI.sin φ
- La formule de calcul la plus utilisée est S=UI cos φ :
- Deux types de courants pour une puissance apparente :
- courant monophasé (ou alternatif) pour les puissances de 3 kVA à 18 kVA destinés généralement aux logements des particuliers ou petits professionnels ;
- courant triphasé pour les puissances supérieures 18 kVA destinés aux logements très énergivores et aux grandes entreprises.
- Les fournisseurs tels qu'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 Kelwatt au ☎️ 09 75 18 41 65 Rappel gratuit permet de souscrire une offre correspondant au mieux à ses besoins en électricité.
Comment calculer la puissance apparente en kVA ?
Première formule de calcul de la puissance apparente
Pour calculer de la puissance apparente, souvent notée S, il faut multiplier la tension en volt (U) par l'intensité en ampère (I). En multipliant une intensité I en Ampère et une tension U en Volt, on obtient une valeur en voltampère. La plupart du temps, on utilise plutôt le kilovoltampère (kVA) sur les contrats.
S=UI
- S = puissance apparente en voltampère (VA)
- U = tension en volt (V)
- I = intensité en ampere (A)
Deuxième formule de calcul de la puissance apparente
Il existe également une deuxième formule de calcul tenant compte du triangle de puissance (apparente, active et réactive) où le S est la puissance apparente en voltampère (VA), le P est la puissance active en watt (W) et le Q est la puissance réactive en voltampère réactif (VAR).
S=√(P²+Q²)
- S = puissance apparente en voltampère (VA)
- P = puissance active en watt (W)
- Q = puissance réactive en voltampère réactif (VAR)
L'importance du choix de la puissance apparente
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.
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 Kelwatt.
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Qu'est-ce que 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).
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.
La différence entre un courant monophasé et triphasé
La puissance apparente peut présenter des valeurs différentes en fonction de la nature du courant monophasé ou triphasé.
Une puissance d'un courant monophasé
Le courant monophasé, aussi appelé "courant 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 compris entre 3 kVA et 18 kVA.
Une puissance d'un courant triphasé
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 avec une puissance apparentes supérieures à 18 kVA.
Dès lors qu'une 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 (18 kVA divisé par 3 phases).
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.
Explications d'un courant alternatif et continu avec un schéma
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.
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=UI | P=UI.cos φ | Q=UI.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.
La différence entre la puissance apparente et 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.
- P = puissance active en watt (W)
- U = tension en volt (V)
- I = intensité en ampère (A)
- φ = déphasage (º)
Notée avec la lettre P, la puissance active en W ou kW se calcule en multipliant U pour la tension en volt, I pour l'intensité en ampère et φ pour 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.
La différence entre la puissance apparente et la puissance réactive
Moins visible et plus complexe à définir, la puissance réactive, exprimée en kilo Volt Ampère Réactif heure (kVARh) ou Volt Ampère Réactif (VAR), 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.
- Q = puissance réactive en voltampère réactif (VAR)
- U = tension en volt (V)
- I = intensité en ampère (A)
- φ = déphasage (º)
La puissance réactive notée Q est calculée en multipliant la tension (U), l'intensité (I) et le déphasage (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.
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 Kelwatt 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.
