Moteur de pompe de circulation d’huile thermique : conditions de service et remplacement

Le moteur d’une pompe de circulation d’huile thermique (huile chaude) est un moteur triphasé 2 pôles (classe 3000 tr/min), accouplé à la pompe et dimensionné selon le débit et la pression différentielle de celle-ci : un circuit à 40 m³/h et 3,5 bar demande environ 6,5 kW sur l’arbre à chaud, mais comme ce besoin peut monter vers 8,4 kW au démarrage avec une huile froide, on choisit souvent le cran supérieur, par exemple le DRG-160M1-2 (11 kW, 2945 tr/min, 19,6 A sous 400 V). Le moteur ne tourne pas dans l’huile chaude : la zone de refroidissement entre pompe et moteur (palier à ailettes, barrière thermique) coupe la chaleur qui atteindrait la bride du moteur.

Le choix du moteur sur une boucle d’huile thermique repose donc sur deux questions : quelle puissance la pompe absorbe-t-elle à chaud, et de combien augmente-t-elle au premier démarrage à froid ? La seconde est souvent oubliée et explique la plainte « le relais thermique déclenche tous les matins ». La dépose et le raccordement du moteur doivent être confiés à un électricien qualifié ; une huile caloporteuse inflammable circulant à côté, la qualité du câblage et du bornier est aussi une question de sécurité. Tous les modèles 2 pôles figurent parmi les 120 modèles de la page Acheter un moteur électrique en ligne.

Les 3 erreurs les plus fréquentes sur un moteur de pompe d’huile thermique

1. Dimensionner le moteur uniquement pour le service à chaud : l’huile caloporteuse est beaucoup plus épaisse à froid ; à vitesse égale, la pompe demande plus de couple et le moteur reste longtemps à fort courant au démarrage.
2. Monter un moteur 4 pôles sur une pompe 2 pôles (ou l’inverse) : sur une pompe centrifuge, la hauteur varie avec le carré de la vitesse. Un moteur 1450 tr/min sur une pompe prévue pour 2900 tr/min ne fait même pas circuler la moitié du débit ; la chaudière se met en sécurité de surchauffe.
3. Aligner à froid sans jamais contrôler ensuite : le corps de pompe se dilate en chauffant et l’axe de l’arbre monte. Un accouplement parfait à froid charge le roulement du moteur à température de service.

Comment l’huile chaude agit-elle sur le moteur ? Zone de refroidissement et arbre

Sur les pompes d’huile thermique, la chaleur atteint le moteur de deux façons : par conduction le long de l’arbre de pompe et par rayonnement du corps de pompe. Pour la couper, le fabricant de la pompe ajoute des ailettes au corps de palier ou une longue entretoise refroidie par l’air ; la garniture mécanique ou l’accouplement magnétique se trouve dans cette zone. Côté moteur, ce sont le roulement avant et le bout d’arbre qui ressentent le plus la chaleur.

• Ne recouvrez pas les ailettes de la zone de refroidissement d’isolant. Le corps de pompe peut être calorifugé, mais le corps de palier et la zone d’accouplement doivent rester libres.
• L’aspiration du ventilateur moteur ne doit pas faire face à une tuyauterie chaude ou à la chaudière ; le moteur prend son air de refroidissement dans le local.
• Le protecteur d’accouplement doit être ajouré et ne pas bloquer la circulation d’air.
• Les fuites d’huile de la pompe ne doivent pas couler sur le carter et le capot de ventilateur ; la poussière grasse bouche les ailettes.

Le moteur lui-même est un moteur triphasé IP55 standard ; un « moteur haute température » spécial n’est nécessaire que si l’air autour du moteur dépasse la limite de température ambiante indiquée sur la plaque. Si la chaufferie est fermée et chaude, surdimensionner le moteur sans régler la ventilation ne résout pas le problème durablement. Notre article sur le remplacement d’un moteur en surchauffe par la bonne puissance et le bon indice IP donne le cadre général.

Combien de kW ? Débit, pression et marge pour l’huile froide

La formule pratique de la puissance à l’arbre d’une pompe de circulation centrifuge est P (kW) = Q (m³/h) × Δp (bar) / (36 × η). Q est le débit, Δp la différence de pression entre refoulement et aspiration, η le rendement de la pompe, lu sur sa courbe ; sans courbe, on prend une hypothèse prudente. Pour l’huile froide, on suppose ci-dessous 1,3 fois la puissance à chaud ; le rapport réel dépend du type d’huile et de la température de démarrage et doit venir de la courbe huile froide du fabricant de la pompe.

Sur la ligne du milieu, le service à chaud donne 6,48 kW ; à lui seul, un moteur de 7,5 kW (DRG-132S2-2) semblerait suffire. Avec l’hypothèse huile froide, le besoin monte à 8,43 kW et le 7,5 kW est surchargé au démarrage. Deux voies existent : choisir un moteur de 11 kW, ou démarrer à faible débit par vanne de laminage ou by-pass et ouvrir à mesure que l’huile chauffe. La seconde voie dépend d’une procédure de démarrage écrite du fabricant de la pompe et de l’exploitant ; sans elle, le cran supérieur est le choix sûr. Pour vos propres valeurs, utilisez le calculateur de puissance de pompe.

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Pourquoi le plus souvent un moteur 2 pôles (3000 tr/min) ?

Les pompes de circulation d’huile thermique sont conçues pour tourner vers 2900 tr/min afin d’obtenir une hauteur élevée avec une petite roue. Dans la gamme DRG, la vitesse nominale des moteurs 2 pôles est de 2895 tr/min à 3 kW, 2930 tr/min à 5,5 et 7,5 kW, et 2945 tr/min à 11 et 15 kW. Certaines grosses pompes d’installation tournent à 1450 tr/min ; l’étiquette de la pompe l’indique, et on ne change jamais le nombre de pôles lors d’un remplacement.

Si la plaque de l’ancien moteur est illisible, regardez l’étiquette de la pompe, ou à défaut le diamètre d’arbre et l’accouplement. Par exemple, un moteur 2 pôles en carcasse 132 a un arbre de 38 × 80 mm, en carcasse 160 de 42 × 110 mm ; avec la mauvaise carcasse, le moyeu d’accouplement et la hauteur de châssis ne correspondent pas.

Démarrage à huile froide : courant, durée et relais thermique

En démarrage direct, le DRG-132S2-2 de 7,5 kW absorbe 7,9 fois son courant nominal de 13,7 A sous 400 V, soit environ 108 A ; pour le DRG-160M1-2 de 11 kW, environ 159 A. Avec une huile chaude, le moteur sort de ce courant en quelques secondes. Avec une huile froide et épaisse, l’accélération s’allonge ; si la classe de déclenchement du relais thermique ne convient pas, le moteur décroche avant d’atteindre sa vitesse nominale.

• À partir de 4 kW, les moteurs DRG sont en 400/690 V et fonctionnent en triangle sur un réseau 400 V : ils conviennent au démarrage étoile-triangle. En étoile, le couple tombe au tiers ; un moteur qui n’accélère pas l’huile froide en étoile provoque un pic de courant au basculement. Réglez la temporisation sur le moment où le moteur a réellement accéléré.
• Un démarreur progressif ou un variateur permet de démarrer à basse vitesse avec l’huile froide puis d’augmenter la vitesse à mesure qu’elle chauffe, ce qui supprime le problème à la source.
• Réglez le relais thermique sur le courant nominal de la plaque ; ne le montez pas « pour qu’il ne déclenche plus ». Pour le contacteur, le relais et les fusibles, voir l’outil de sélection relais thermique, fusible et contacteur.

Pour comparer les modes de démarrage, la page démarrage étoile-triangle est utile.

Liste de contrôle pas à pas pour le remplacement

• Coupez le brûleur et attendez que l’huile redescende à une température sûre ; on ne dépose jamais un moteur sur un circuit chaud.
• Coupez l’alimentation au tableau, consignez et étiquetez le disjoncteur.
• Relevez la plaque de l’ancien moteur, l’alésage du moyeu d’accouplement, la hauteur d’axe et l’entraxe des trous de pattes.
• Posez le nouveau moteur sur le châssis et alignez l’accouplement à froid ; si le fabricant de la pompe donne un décalage vertical pour la dilatation, appliquez-le.
• Vérifiez le sens de rotation par une brève marche avant d’accoupler, selon la flèche de la pompe.
• Mesurez le courant lors de la première chauffe ; une fois l’huile à température de service, contrôlez à nouveau l’alignement.
• Si la zone du roulement avant est nettement plus chaude que l’arrière, la chaleur arrive par l’arbre ; contrôlez la zone de refroidissement.

Pour l’effet de l’alignement sur la durée de vie des roulements, voir notre article sur l’alignement de l’arbre et de l’accouplement.

Quel moteur DRG choisir ?

La plage la plus courante pour les pompes d’huile thermique est 3–15 kW, 2 pôles. La carcasse en fonte est préférée pour un châssis rigide et les conditions vibratoires d’une chaufferie :

Modèle souvent retenu pour un circuit de classe 40 m³/h avec démarrage à froid laminé :

• Puissance: 7,5 kW
• Vitesse nominale: 2930 tr/min
• Carcasse: 132S · fonte
• Tension: 400/690 V (Δ/Y)
• Courant 400 V: 13,7 A
• cos φ: 0,88
• Couple nominal: 24,4 Nm
• Couple de démarrage: 2 × Tn
• Courant de démarrage: 7,9 × In
• Arbre D × E: 38 × 80 mm
• Roulement: 6208-ZZ-C3
• Entrée de câble: 2 × M32×1,5

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques ; les moteurs DRG MOTOR sont garantis 2 ans à compter de la date de livraison contre les défauts de matériau et de fabrication (certificat de garantie). L’expédition se fait par transporteur ou messagerie partenaire, à la charge de l’acheteur ; détails sur la page conditions de vente, livraison et retour.

Moteurs de cette puissance

• DRG-100L-2 – 3 kW – 2895 tr/min – 100L fonte
• DRG-112M-2 – 4 kW – 2905 tr/min – 112M fonte
• DRG-132S1-2 – 5,5 kW – 2930 tr/min – 132S fonte
• DRG-132S2-2 – 7,5 kW – 2930 tr/min – 132S fonte
• DRG-160M1-2 – 11 kW – 2945 tr/min – 160M fonte
• DRG-160M2-2 – 15 kW – 2945 tr/min – 160M fonte

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Questions fréquentes

Quelle vitesse pour un moteur de pompe d’huile thermique ?

Celle indiquée sur l’étiquette de la pompe. La plupart des pompes de circulation sont prévues pour 2900 tr/min avec un moteur 2 pôles ; certaines pompes à grand débit tournent à 1450 tr/min. Changer le nombre de pôles modifie le débit et la hauteur.

Pourquoi le moteur de pompe d’huile thermique déclenche-t-il au premier démarrage du matin ?

L’huile froide est épaisse, la pompe demande plus de puissance et le moteur reste longtemps au courant de démarrage. Démarrer à débit laminé, utiliser un démarreur progressif ou un variateur, ou prendre le moteur de taille supérieure sont les solutions ; augmenter le réglage du relais thermique n’en est pas une.

Une pompe d’huile chaude exige-t-elle un moteur haute température ?

En général non. La zone de refroidissement de la pompe arrête la chaleur ; le moteur est un triphasé IP55 standard. Ce qu’il faut vérifier, c’est la température de l’air de la chaufferie et la possibilité pour le moteur d’aspirer de l’air frais.

Combien d’ampères consomme un moteur 7,5 kW 3000 tr/min ?

Le DRG-132S2-2 absorbe 13,7 A sous 400 V et 14,4 A sous 380 V ; cos φ 0,88. En démarrage direct, le courant de démarrage vaut 7,9 fois le courant nominal.

Envoyez-nous la plaque de votre moteur actuel, l’étiquette de la pompe ou de la machine et quelques cotes : nous déterminerons ensemble le bon modèle DRG. Téléphone +90 (542) 666 11 11, e-mail [email protected], page contact. Pour tous les modèles et les prix actuels : Acheter un moteur électrique en ligne.