L'éco-conception dans le génie électrique : application au cas du transformateur - Université de Rennes Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2007

L'éco-conception dans le génie électrique : application au cas du transformateur

Résumé

Ce papier présente les premiers résultats de la problématique de l'éco-conception dans le cas du plus simple des convertisseurs électromagnétiques : le transformateur monophasé connecté à un réseau à tension et fréquence fixes. L'optimisation de ses dimensions s'obtient par la minimisation de deux objectifs contradictoires, la masse des parties actives et le coût énergétique global sur cycle de vie. Nous comparons dans un premier temps ces résultats d'optimisation à ceux d'optimisation plus " classique " (où les seules pertes de fonctionnement sont considérées). Ceci nous amène à reconnaître l'impact significatif de l'analyse sur cycle de vie sur la disposition des fronts de Pareto. Nous observons ensuite que cet impact est d'autant plus important que le temps de sollicitation du transformateur est faible devant son temps total d'utilisation C'est ici qu'intervient le choix d'utiliser ou non un modèle thermique transitoire, permettant une modélisation et donc un dimensionnement plus réaliste. La sensibilité des résultats d'optimisation à des variations de coûts élémentaires énergétique reste faible mais dépendante du profil de charge. Par contre, la sensibilité des résultats est plus importante vis-à-vis d'un changement de matériau de bobinage (aluminium au lieu de cuivre). This paper presents the first results of the eco-design problematic in case of one of the simplest electromagnetic energy converter: the single-phase electric transformer connected to a constant frequency and voltage power supply. The optimization of its sizes is led with the following objectives: the active mass and the global life cycle energy cost. We first compare optimization's results to those with "classic" mass versus power losses (copper and iron losses) optimization for several times of use ratio. This leads to recognition of the significant impact of the life cycle energy on the arrangement of the optimal Pareto fronts, explained by conflicting energy contribution in the life cycle global energy cost objective. Then we logically observe that the life cycle assessment impact is more significant when the real use duration is smaller than the lifetime and in this case we have to use a transient thermal model in order to have more realistic results. After that, the sensitivity of the optimization's results to the elementary raw materials energy costs is considered with the same times of use ratio. At last, some optimizations are run with a different raw material: aluminium instead of copper for the windings.
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Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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Dates et versions

hal-00676128 , version 1 (03-03-2012)

Identifiants

  • HAL Id : hal-00676128 , version 1

Citer

Vincent Debusschere, Hamid Ben Ahmed, Bernard Multon. L'éco-conception dans le génie électrique : application au cas du transformateur. Electrotechnique du Futur 2005, Sep 2007, TOULOUSE, France. 9p. ⟨hal-00676128⟩
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