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Volant d'inertie et pile à combustible : les onduleurs du futur

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Par Thierry Lévy-Abégnoli le 22/10/2008 - indexel.net
 
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L'immense majorité du parc mondial d'onduleurs est basé sur la technologie des batteries au plomb qui, encore aujourd'hui, reste la plus économique. Pourtant, de nouveaux procédés entament une percée.

 

Des roues qui tournent à grande vitesse pour emmagasiner de l'énergie cinétique et la restituer le moment venu sous forme d'électricité, tel est le principe des onduleurs à volants d'inertie. Cette technologie n'est pas nouvelle mais elle a récemment fait des progrès spectaculaires qui lui permettent de se positionner désormais en alternative crédible aux batteries au plomb. Ainsi, Emerson avait lancé un produit il y a plusieurs années mais ses caractéristiques en ont restreint les débouchés, au point que les filiales européennes ne l'ont jamais mis à leurs catalogues. Son poids atteignait en effet 350 kg et les volants ne tournaient qu'à 7200 tours/mn, ce qui limitait sa puissance. "De plus, les frottements généraient une importante dissipation calorifique et une usure qui nécessitait le remplacement de certaines pièces tous les deux ans", explique Séverine Hanauer, responsable grands comptes chez Emerson.

Moins de maintenance, plus de respect pour l'environnement

Tout change avec la nouvelle génération, en cours de lancement. Le Liebert Fly Wheel d'Emerson ne pèse en effet que 22 kg, grâce à un châssis en fibre de carbone. La masse des volants ne change guère - énergie cinétique stockée oblige - mais leur vitesse de rotation atteint 52 000 tours/minute. Un système à sustentation magnétique supprime pratiquement les frottements, ce qui augmente le rendement, divise par douze la dissipation thermique et réduit l'usure : le changement des pièces ne s'effectue plus que tous les six ans. À coût équivalent, soit 45 000 euros, la puissance reste encore deux fois inférieure à celle d'une batterie au plomb, soit 190 KW. "Mais on se rattrape sur la maintenance et le respect de l'environnement", complète Séverine Hanauer (photo).

Une longévité améliorée des équipements informatiques

Emerson est loin d'être seul sur ce marché, également occupé par Pentadyne Power (distribué en France par Socomec) ou American Power (distribué par Caterpillar). Ce dernier a été choisi par l'hébergeur InternetFR dont les trois datacenters ont été équipés par des systèmes offrant respectivement 110 KW, 256 KW et 400 KW. Ils assurent une autonomie d'une minute, suffisante pour démarrer le groupe électrogène. "À coût équivalent, une batterie aurait affiché une autonomie de dix minutes mais de toute façon, le groupe électrogène serait resté indispensable", note Dominique Morvan, directeur général d'InternetFR.

Un courant électrique de meilleure qualité

L'hébergeur s'est laissé convaincre par deux arguments. "En supprimant les signaux parasites, ce type d'alimentation génère un effet très bénéfique de nettoyage du courant issu du réseau EDF", explique Dominique Morvan (photo), échaudé par un incident intervenu en 2003. À l'époque, une batterie au plomb a brutalement cessé de remplir son rôle de filtre du réseau EDF, à cause d'un dépassement anormal de ses limites de capacité. "La conséquence fut la destruction d'un disque dur." Le deuxième avantage concerne la maintenance. Celle des systèmes à volants d'inertie eux-mêmes, mais aussi, curieusement, celle des serveurs et des disques durs. "Avec un courant de meilleure qualité, les équipements informatiques ont une longévité supérieure", précise Dominique Morvan, tout en admettant que cet avantage est difficile à chiffrer.

De leur côté, les piles à combustibles offrent des caractéristiques opposées à celles des volants d'inertie. À coût équivalent, leur autonomie est en effet bien supérieure à celle des batteries au plomb. Mais au contraire des volants d'inertie, leur mise en route prend plusieurs minutes. Il faut donc obligatoirement les associer à des batteries classiques. Celles-ci fonctionneront par exemple pendant dix minutes, avant que la pile à combustibles ne prenne le relais pour l'heure suivante. Quelques constructeurs, dont KFC et le leader APC, sont en train de lancer de tels produits hybrides.

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