Bilan de puissance électrique : méthode, exemple et raccordement
Avant de demander un raccordement, d’ajouter une pompe à chaleur ou d’installer des bornes de recharge, il faut savoir de quelle puissance le bâtiment a réellement besoin. C’est l’objet du bilan de puissance. Méthode et exemple par le bureau d’études électricité de FRY Études.
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Additionner la puissance de tous les appareils d’un bâtiment donne un chiffre très supérieur à ce qu’il consommera réellement : tous les équipements ne fonctionnent jamais à pleine charge en même temps. À l’inverse, oublier un équipement ou une évolution prévisible conduit à un raccordement trop juste, qui disjoncte ou qu’il faut refaire quelques années plus tard.
Le bilan de puissance permet de trouver le bon chiffre. Il sert à choisir le type de raccordement au réseau, la puissance à souscrire et la taille des câbles et des protections. Voici comment il se construit.
Qu’est-ce qu’un bilan de puissance électrique ?
Le bilan de puissance est le calcul de la puissance électrique maximale qu’un bâtiment appellera réellement, en appliquant à la puissance installée de chaque équipement des coefficients d’utilisation et de simultanéité. Le résultat, appelé puissance foisonnée, sert à dimensionner le raccordement au réseau, l’abonnement, le tableau général et les câbles.
Il se réalise dès la conception d’un bâtiment neuf, et à chaque projet qui ajoute des consommations dans un bâtiment existant : changement de mode de chauffage, climatisation, cuisine professionnelle, ascenseur, bornes de recharge.
La méthode en quatre étapes
- Recenser les équipements et leur puissance installée : éclairage, prises de courant, chauffage, ventilation, climatisation, eau chaude, ascenseurs, équipements spécifiques. Chaque puissance figure sur la plaque signalétique ou la fiche technique.
- Appliquer un coefficient d’utilisation (ku) : un moteur ou une machine fonctionne rarement à sa puissance maximale. Ce coefficient traduit la part de puissance réellement utilisée.
- Appliquer un coefficient de simultanéité (ks) : dans un groupe d’équipements, tous ne fonctionnent pas en même temps. Plus le nombre de prises ou de logements est grand, plus ce coefficient est faible. Les guides de la norme NF C 15-100 donnent des valeurs de référence.
- Convertir en puissance apparente et ajouter une réserve : la puissance active (en kW) est divisée par le facteur de puissance (cos φ) pour obtenir la puissance apparente (en kVA), unité dans laquelle on souscrit l’abonnement. On ajoute enfin une réserve pour les évolutions prévisibles.
Exemple simplifié de bilan de puissance
Prenons un petit immeuble de bureaux. Les coefficients ci-dessous sont des hypothèses retenues pour l’exemple ; dans une vraie étude, ils sont justifiés équipement par équipement.
- Éclairage : 10 kW installés, tout allumé en même temps (ku = 1, ks = 1), soit 10 kW.
- Prises de courant des postes de travail : 30 kW installés, coefficient de simultanéité de 0,2, soit 6 kW.
- Pompe à chaleur : 25 kW, coefficient d’utilisation de 0,8, soit 20 kW.
- Quatre bornes de recharge de 7,4 kW : 29,6 kW installés, mais un système de pilotage limite leur puissance totale à 15 kW.
La puissance foisonnée atteint donc 51 kW. Avec un facteur de puissance de 0,9, cela représente environ 57 kVA, avant réserve. On voit tout l’intérêt du pilotage : sans lui, les bornes ajouteraient près de 15 kW de plus. On voit aussi que ce bâtiment dépasse le seuil de 36 kVA : il ne peut pas se contenter d’un branchement de type particulier.
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Nos ingénieurs établissent le bilan de puissance de votre bâtiment avant une extension, une borne de recharge ou une pompe à chaleur.
Quel raccordement selon la puissance ?
Le résultat du bilan oriente le type de raccordement au réseau public de distribution :
- Jusqu’à 36 kVA : raccordement basse tension « petite puissance », celui des logements et des petits locaux professionnels.
- De 36 à 250 kVA : raccordement basse tension « puissance surveillée », avec un compteur adapté. C’est le cas de nombreux immeubles tertiaires et de services généraux de copropriété.
- Au-delà de 250 kVA : raccordement en haute tension (HTA) avec un poste de livraison et de transformation privé, conçu selon les normes NF C 13-100 et NF C 13-200.
Le passage d’une catégorie à l’autre change fortement le coût et le délai du raccordement. Un bilan trop large peut faire basculer inutilement un projet en haute tension ; un bilan trop juste oblige à refaire le branchement plus tard. La demande auprès du gestionnaire de réseau (Enedis le plus souvent) doit donc s’appuyer sur un calcul sérieux.
Les erreurs fréquentes
- Additionner les puissances sans foisonnement : le raccordement est surdimensionné, l’abonnement aussi, et la facture suit.
- Appliquer des coefficients au hasard : un coefficient de simultanéité trop faible sur des équipements qui fonctionnent ensemble (chauffage électrique par grand froid, par exemple) sous-estime le besoin.
- Oublier les évolutions : bornes de recharge, remplacement d’une chaudière par une pompe à chaleur, climatisation. Mieux vaut les prévoir dès maintenant, quitte à ne pas les installer tout de suite.
- Négliger les démarrages : certains moteurs appellent un courant élevé au démarrage, ce qui influence le choix des protections.
- Ne pas mesurer l’existant : dans un bâtiment en service, un enregistrement des consommations sur quelques semaines donne une image bien plus fiable que les plaques signalétiques.
Notre accompagnement
Notre bureau d’études électricité réalise les bilans de puissance des bâtiments neufs et existants à Paris et en Île-de-France : relevés et mesures sur site, calcul, choix du raccordement, dossier de demande auprès du gestionnaire de réseau, dimensionnement du tableau général et des câbles. Le bilan est construit avec nos ingénieurs fluides, qui fournissent les puissances du chauffage, de la ventilation et de la climatisation, pour éviter les doublons comme les oublis.
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Bilan de puissance électrique : les questions fréquentes
À quoi sert un bilan de puissance ?
À connaître la puissance maximale qu’un bâtiment appellera réellement, pour choisir le raccordement, la puissance à souscrire, le tableau général, les câbles et les protections.
Quelle différence entre kW et kVA ?
Le kW mesure la puissance active, réellement consommée. Le kVA mesure la puissance apparente, qui tient compte du facteur de puissance (cos φ). Les abonnements et raccordements s’expriment en kVA.
Qu’est-ce que le foisonnement ?
C’est le fait que tous les équipements ne fonctionnent pas à pleine puissance en même temps. On le traduit par des coefficients d’utilisation et de simultanéité.
À partir de quelle puissance faut-il un poste de transformation ?
Au-delà de 250 kVA, le raccordement se fait en haute tension avec un poste de livraison privé.
Qui réalise le bilan de puissance ?
Un bureau d’études électricité ou l’installateur. Pour un bâtiment collectif ou tertiaire, ou avant une demande de raccordement importante, un bureau d’études apporte un calcul indépendant et documenté.
