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Évaluation
Pour plusieurs municipalités, les données utiles d'un rapport d'étalonnage se limitent aux débits pompés pour chaque pompe et combinaison de pompes. De plus, trop souvent, ces simples données sont d'une précision douteuse. Vérifiez pourquoi nos données sont précises en cliquant ici. À quoi pourrait servir de connaître la capacité des pompes, si on ne sait pas si les pompes fonctionnaient correctement lors de l'étalonnage? Est-ce que le but est justement d'en vérifier le fonctionnement? Voici le rapport d'évaluation de MAID Labs. Cliquez ici pour télécharger le rapport d'évaluation. Cliquez sur une section du rapport pour en voir la description.
Le but du rapport est de fournir des données utiles sur la capacité des pompes, leur consommation électrique et le volume d’eau pompé par unité d’énergie consommée. Au cours de sa vie utile, 95% des coûts d’utilisation d’une pompe est l’électricité qu’elle consomme. Une évaluation n’est pas complete sans cette information vitale
Plusieurs facteurs influencent la précision des données lors qu’un calcul volumétrique du débit. C’est pourquoi le calcul précis du volume entre les niveaux d’opération des pompes est très important. Lorsque le volume et les temps de remplissages sont précis à 100%, lorsqu’aucune pompe n’est en opération, le débit d’entrée moyen de cette période du cycle de pompage est donc à 100%.
Les niveaux d’opération des pompes sont calculés avec le plus de précision possible. Lorsque c’est possible, les niveaux sont calculés trois fois. Les volumes moyens sont ensuite entrés dans le logiciel créé par MAID Labs, dont l’algorithme de calcul breveté calcule avec précision les débits d’entrée pendant l’opération des pompes. Ceci permet de déterminer les capacités des pompes avec une précision de près de 98.5% pour la majorité des postes de pompage.
La section "Volumes" permet de vérifier les données qui furent utilisées pour calculer les volumes d'eau entre les niveaux d'opération des pompes.
La section "Électricité" présente les données les plus utiles au niveau de l'analyse électrique et du temps de fonctionnement des pompes. L'exemple ci-dessus utilisait des valeurs de tension entrées manuellement parce que toutes les entrées électriques étaient utilisées par des capteurs de courant.
Dans cette section, "% VAR" est un pourcentage comparant la phase à la moyenne des trois phases. Il en va de même pour les autres entrées.
Les temps d'opération incluent l'opération combinée des pompes. Si les compteurs horaires des panneaux de contrôles sont en bon état, ils devraient augmenter à la même vitesse. Le nombre de démarrages n'inclus pas les anomalies de fonctionnement où des pompes essaient de démarrer à plusieurs reprises avant de rester en opération, à cause de mauvais fonctionnement des organes de contrôles des moteurs.
95% du coût d’utilisation d’une pompe est l’électricité qu’elle consomme, mais rares sont ceux ayant cette information pour prendre des décisions plus éclairées. Trois ensembles (3 pompes) de capteurs électriques trois phases peuvent être branchés sur l’enregistreur MerMaid en même temps. Le pourcentage de variation de la tension ou du courant entre les phases d’une pompe influence grandement la vie de celle-ci. Il faut éviter que cette variation ne dépasse 5%. Lorsque le poste comporte trois pompes, la tension est prise lors de l’installation et du démontage des instruments et différents capteurs.
Si deux pompes sont analysées, il devient possible d’y brancher un capteur de tension trois phases. La précision de la consommation électrique calculée devient beaucoup plus précise que lorsque la tension est prise manuellement. De plus, ceci permet de vérifier la qualité de l’alimentation fournie par Hydro-Québec, ou le fournisseur local.
La qualité de l’analyse du poste est proportionnelle aux nombres de cycles de pompage et au nombre d’heures de fonctionnement des pompes, en opération seule ou combinée. Le nombre de démarrages fournit une bonne indication de la qualité de l’étude.
Lorsque c’est possible, l’algorithme calculera la capacité des combinaisons de pompes. Si ce n’est pas possible, parce qu’il n’y a pas eu de cycles ayant des pompes en opération en même temps, ou lorsque les temps entre les événements ne permettent pas un calcul précis, alors des opérations combinées de pompes seront générées manuellement afin de calculer correctement les capacités de combinaisons de pompes.
Les temps d'opérations (les titres sont dans la section "Électricité") indiquent le temps total de fonctionnement pour chaque combinaison possible. Le nombre de départ indique le nombre d'occasions où ces combinaisons furent en fonctions.
Le débit des pompes seules fait parti de la section suivante.
La section "Efficacité" présente les données les plus utiles au niveau hydraulique et énergétique.
La capacité hydraulique d’une pompe (le débit moyen pompé) doit être calculée avec beaucoup de précision. L’algorithme de calcul volumétrique estime le débit d’entrée pendant l’opération des pompes. Les scientifiques de MAID Labs ont passé 21 années à parfaire l’algorithme de calcul intégré au logiciel MerMaid. MAID Labs prend très au sérieux la précision des données qu’elle présente et rien n’est laissé au hasard.
Le "% Var" est un pourcentage comparant la pompe à la moyenne des pompes. Il en va de même pour les autres données.
Le volume pompé pour une pompe est le produit de son débit moyen pompé par le nombre d’heures de fonctionnement de celle-ci, en excluant les périodes d’opération combinée.
La tension et le courant permettent de calculer l'énergie électrique consommée de chaque pompe.
Tension (Volts) X Courant (Ampères) X Temps d’opération (Heures) = Énergie consommée (KWAh).L’efficacité d’une pompe est la quantité d’eau pompée par unité d’électricité consommée pour y parvenir (M3 / KWAh). Si l’un de ces deux éléments n’est pas précis, cette donnée est inutile.
Le temps d'opération moyen par cycle provient du temps total de fonctionnement / nombre de démarrage.
La section graphique permet une comparaison rapide du fonctionnement des pompes
Avez-vous remarqué, dans le rapport d'évaluation ci-haut ?
La pompe #3 n'était pas plus efficace que la pompe #1, malgré que son débit était près de 40% plus élevé. Est-ce une information utile ?
Le courant des phases de la pompe #3 était déséquilibré de plus de 10%. Ceci va réduire de beaucoup la vie utile de la pompe en plus d'augmenter sa consommation d'électricité. Est-ce une information utile ?
Comparatif entre les services offerts par MAID Labs et les firmes "d'experts".
| Comparez le service d'analyse global de postes de pompage offert par MAID Labs versus celui des "Experts". | MAID Labs |
Firmes d'experts |
| Nombre de pompes vérifiées en même temps | 3 |
5 |
| Précision moyenne des débits calculés (1,2) | 98.5% |
80% |
| Vérification des séquences d'opération des pompes | OUI |
NON |
| Nombre moyen de cycles de pompage par caractérisation (3) | 1000 |
3 |
| Comparatif possible entre un temps sec et pluvieux (4) | OUI |
NON |
| Courbe de débit d'entrée et de la pluie en fonction du temps | OUI |
NON |
| Calcul de consommation électrique par pompe (KWAh) (5) | OUI |
NON |
| Calcul d'efficacité énergétique en fonction du volume (M3/KWAh) (5) | OUI |
NON |
| Volume cumulatif (6) | OUI |
NON |
| Débit d'entrée moyen (6) | OUI |
NON |
| Débit d'entrée minimum (6) | OUI |
NON |
| Débit d'entrée maximum (6) | OUI |
NON |
| Heure du débit d'entrée minimum (6) | OUI |
NON |
| Heure du débit d'entrée maximum (6) | OUI |
NON |
| Nombre de démarrages par pompe (6) | OUI |
NON |
| Nombre de démarrages par combinaison de pompes (6) | OUI |
NON |
| Temps d'opération par pompe (6) | OUI |
NON |
| Temps d'opération par combinaison de pompes (6) | OUI |
NON |
| Débit moyen pompé réel par pompe (6,7) | OUI |
NON |
| Débit moyen pompé réel par combinaison de pompes (6,7) | OUI |
NON |
| Nombre approximatif d'événements enregistrés pour période d'analyse (8) | 500,000 |
3 |
| Vérification de la tension | OUI |
NON |
| Vérification du déséquilibre entre les phases électriques de chaque pompe | OUI |
NON |
| Vérification des anomalies de démarrage et d'arrêt | OUI |
NON |
| Temps requis pour l'analyse incluant la production des rapports | 1 semaine |
1 journée |
| Prix par caractérisation | 1000 $ |
1000 $ |
- Maid Labs utilise une méthode de calcul volumétrique brevetée qui a été améliorée pendant plus de 20 années. Elle permet
d'atteindre, au niveau du débit, une précision de 98.5% pour la plupart des postes de pompage dont
l'entrée d'eau se situe au dessus du niveau d'opération des pompes.
- La façon "classique" de faire une caractérisation de haute qualité est
de marquer un niveau de démarrage et un d'arrêt distancés d'environ 30 cm. Ceci
permet de placer des points de repère à des hauteurs plus faciles à vérifier.
Des vagues de 1 cm au démarrage et de 1 cm à l'arrêt sur 30 cm d'opération peuvent
générer des erreurs de près de 7 % avant même de commencer à calculer. C'est
pour cela que MAID Labs utilise toujours les niveaux d'opération normaux lorsque
c'est possible.
Le temps que les tonnes d'eaux déplacées par les pompes prennent pour atteindre et réduire leur vitesse dans les tuyaux lors des démarrages et arrêts augmente l'imprécision des calculs. Une accélération de 10 secondes sur une période de pompage de 1 minute causera une erreur de calcul de 8 %. Il n'est pas nécessaire de connaître ces durées, à moins de faire un échantillonnage à des niveaux autres que ceux d'opérations normales, mais malheureusement, les "experts" de la méthode classique n'en tiennent pas souvent compte.
La tête de pression affectant les pompes d'un poste de pompage peut changer la capacité des pompes de 25% entre leurs niveaux de démarrage et d'arrêt (ceci dépend de la courbe de capacité de la pompe). Puisque la majorité des pompes ont des courbes de capacités en fonction de la tête et non des pentes de capacité, la hauteur moyenne entre les niveaux de démarrage et d'arrêt ne représente pas nécessairement la tête moyenne pour les pompes utilisées dans le poste de pompage. En d'autres mots, lorsque les niveaux originaux d'opération ne sont pas utilisés lors de l'échantillonnage, une erreur substantielle sera probablement ajoutée aux erreurs précédentes. Peu ou pas "d'experts" de la méthode classique ne tient compte de la hauteur de la tête moyenne lors de leur caractérisation.
Certains postes de pompage utilisent la technologie "Soft-Start" sur leurs pompes. Le ratio de la période de "Soft-Start" versus le temps d'opération d'un cycle normal de pompage influencera le calcul de la capacité de pompe, puisque le débit moyen pompé sera composé d'une période d'accélération, un plateau, puis d'une décélération. Ne pas utiliser les niveaux d'opérations ajoutera une erreur de plus aux précédentes erreurs.
- MAID Labs laisse ses enregistreurs installés pendant une période minimale
d'une semaine. La précision résultante est basée sur des centaines de cycles
de pompage, et non pas que sur 2 ou 3 mesures. Un cycle de pompage par 10 minutes
signifie 1000 cycles par semaine.
- Une alternance entre une période de temps sec et de pluie est nécessaire.
Une extension du temps de caractérisation est possible.
- La vérification de la tension est possible lorsque 2 pompes sont branchées,
ce qui laisse une entrée pour l'enregistrement de la tension. Pour faire un calcul
de consommation électrique lorsque le module de tension n'est pas branché, il
faut mesurer la tension manuellement et la rentrer dans les paramètres de calcul
de la consommation.
- Cette information est offerte pour chaque jour de caractérisation ainsi que
pour toute la période de caractérisation.
- Pour calculer le débit de combinaison de pompes avec précision, le volume
entre les niveaux d'opération des pompes doit être constant et les périodes
de remplissage ou de vidage entre ces niveaux d'opération doivent être fréquentes.
- La quantité d'événements dépend du nombre de cycles de pompage, de la variation de courant, de la tension, du niveau d'eau, de la fréquence et autres paramètres. Normalement, atteindre le maximum de 500,000 événements enregistrés devrait prendre environ 3 semaines.
Étapes pour réaliser un étalonnage de précision MAID Labs
- La municipalité indique, sur le bon de commande, la puissance approximative des pompes du poste de pompage afin que nous puissions choisir les capteurs de courant appropriés permettant le maximum de précision.
- Installation des capteurs de courant et/ou de tension, ainsi que l'enregistreur de données MerMaid. Si la municipalité désire une étude de débit et d'infiltration en même temps, alors un pluviomètre devra être installé par la municipalité.
- Calcul des volumes entre les niveaux d'opération des pompes. S'il n'est pas possible d'utiliser un volume constant, parce que l'entrée d'eau se remplit en même temps que le puits, alors la précision des calculs sera de même qualité que ceux effectués par les compétiteurs puisque le travail devra être fait "à la main". Si ce problème se produit et qu'il est possible temporairement de déplacer les niveaux d'opération des pompes, alors ce serait préférable de le faire afin de bénéficier de toute la précision du système de MAID Labs.
- Une semaine plus tard, nous téléchargeons les données et les vérifions immédiatement. Si tout a bien fonctionné au niveau de l'enregistrement des données, nous désinstallons le système MerMaid qui peut être réinstallé ailleurs à ce moment-là.
- Nous préparons les rapports, puis nous les faisons parvenir en format PDF ou imprimé, selon la demande du client.
Comment faire une bonne calibration volumétrique |
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| Basse résolution | |
| Moyenne résolution | |
| Haute résolution | |