Ventilateur tangentiel (à flux transversal) : moteurs de rideau d'air et de ventilo-convecteur

Le ventilateur tangentiel (à flux transversal) utilise une roue cylindrique longue qui aspire l'air sur toute sa longueur et le souffle sur cette même longueur sous forme de lame large et plate ; on le trouve dans les rideaux d'air, les ventilo-convecteurs, les unités intérieures de climatiseurs split et les convecteurs. Son moteur est le plus souvent un moteur monophasé intégré, livré avec le ventilateur, de quelques dizaines à quelques centaines de watts, et il ne correspond pas à la gamme de moteurs asynchrones triphasés de DRG Motor, qui commence à 0,25 kW. Un moteur triphasé standard n'est réellement utilisé que dans les grands rideaux d'air industriels où le moteur entraîne la roue par courroie.

Cet article explique quand remplacer seulement le moteur d'un ventilateur tangentiel et quand remplacer tout le groupe ventilateur, et comment choisir le moteur des grands rideaux d'air. La dépose et le raccordement du moteur doivent être confiés à un électricien qualifié ; un rideau d'air peut aussi comporter un circuit de chauffage électrique à côté de l'alimentation du ventilateur. Tous les modèles triphasés figurent parmi les 120 modèles de la page Acheter un moteur électrique en ligne ; pour une vue d'ensemble des applications de ventilation, voir notre page Moteurs de ventilateur.

Qu'est-ce qu'un ventilateur tangentiel et à quel groupe appartient-il ?

Tangentiel désigne un principe de fonctionnement, dans le même groupe que les ventilateurs hélicoïdes (axiaux), centrifuges et hélico-centrifuges. Le terme ne décrit ni un type de caisson ou d'installation (mural, en conduit) ni une application (rideau d'air, brûleur). Le rideau d'air est une application : il peut contenir un ventilateur tangentiel ou un ventilateur centrifuge à double ouïe. Cette distinction compte lors d'un remplacement, car l'expression « moteur de rideau d'air » ne dit encore rien du type de ventilateur ni de l'entraînement.

La roue fait la différence : de nombreuses aubes courtes, inclinées vers l'avant, disposées entre deux disques d'extrémité, forment un cylindre de petit diamètre mais de grande longueur. Le catalogue d'un fabricant indique des diamètres de 30–65 mm et des longueurs jusqu'à 2×300 mm [1]. L'air entre d'un côté, traverse deux fois la rangée d'aubes et sort de l'autre côté par une bouche aussi large que la roue est longue. Un tourbillon à l'intérieur de la roue guide l'écoulement ; le caisson et la languette comptent donc autant que la roue elle-même.

Utilisations :

• Rideaux d'air de portes de magasins, de supermarchés et de chambres froides.
• Unités intérieures de climatiseurs split, ventilo-convecteurs cassette et muraux.
• Convecteurs en caniveau et muraux, appareils de chauffage électriques.
• Vitrines réfrigérées et refroidissement d'équipements (enveloppe de four, armoire électronique).

Qu'est-ce qui distingue le ventilateur tangentiel des ventilateurs hélicoïdes et centrifuges ?

Le point fort du ventilateur tangentiel est de répartir l'air uniformément sur une grande largeur. Le ventilateur hélicoïde donne un jet rond, le centrifuge un flux concentré sortant d'une bouche étroite, tandis que le tangentiel crée une lame d'air régulière sur toute la largeur d'une porte. La contrepartie est la pression : les ventilateurs tangentiels sont conçus pour une faible contre-pression et ne conviennent pas aux réseaux de gaines. Dans la série à roues de 80 et 100 mm d'un fabricant, la pression maximale est d'environ 45 et 75 Pa [2].

• Pression : faible ; le débit chute vite si l'on ajoute un filtre ou une longue gaine.
• Débit : augmente avec la longueur de la roue ; une porte plus large demande une roue plus longue ou plusieurs ventilateurs côte à côte.
• Bruit : faible grâce à une vitesse réduite et une bouche large, d'où son usage dans les locaux occupés.
• Portée : fixe la hauteur de pose d'un rideau d'air et dépend de la vitesse de sortie.

Quel est le rôle du moteur et pourquoi l'achète-t-on rarement seul ?

Dans les petits ventilateurs tangentiels, la roue est montée directement sur l'arbre du moteur. Le moteur se trouve à une extrémité de la roue, hors du flux d'air, fixé sur la flasque latérale ; l'autre extrémité tourne dans un palier lisse logé dans le caisson. Moteur et roue viennent du même fabricant et sont équilibrés ensemble. Un fabricant propose pour ces ventilateurs des moteurs à bague de déphasage, à condensateur et à commutation électronique (EC) [1] ; tous fonctionnent sur le réseau monophasé ou en basse tension.

Le niveau de puissance sépare ces moteurs du monde des moteurs CEI standard. Dans la brochure d'un fabricant, le ventilateur tangentiel à roue de 80 mm absorbe 38 W et celui de 100 mm 80 W, sous 220–240 V [2]. Dans le catalogue d'un fabricant de rideaux d'air, les modèles tangentiels absorbent 150–240 W côté ventilateur, sous 220–240 V 50 Hz [3]. Le plus petit moteur 4 pôles de notre gamme, le DRG-711-4, est un moteur triphasé de 0,25 kW, 1340 tr/min, 0,66 A sous 400 V. Même le plus petit moteur DRG est donc trois fois plus puissant qu'un moteur typique de ventilateur tangentiel de 100 mm, et il ne fonctionne pas sur une prise monophasée.

Le partage des responsabilités est clair. Le choix du ventilateur, sa courbe, la conception de la roue et du caisson relèvent du fabricant du ventilateur ou de l'appareil, ou de l'ingénieur d'études sur les grands projets. Le rôle du fournisseur de moteurs est de livrer un moteur adapté à la puissance sur l'arbre, à la vitesse, au montage et aux conditions ambiantes indiqués. Dans un groupe ventilateur intégré, ces deux rôles sont réunis dans un seul produit ; la pièce de rechange se commande donc aussi comme groupe ventilateur.

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Peut-on remplacer un moteur de ventilateur tangentiel grillé par un moteur DRG ?

La décision dépend du mode de fixation du moteur et de sa plaque signalétique :

Dans les trois premières lignes, un moteur DRG ne convient pas : la carcasse n'entre pas, le bout d'arbre et le raccordement diffèrent, l'alimentation est monophasée. Vouloir « adapter » un moteur triphasé dégrade l'équilibrage et l'alignement des paliers. Dans la dernière ligne, si la plaque indique une carcasse CEI, des kW, une vitesse et 400 V, un moteur triphasé aux mêmes valeurs le remplace directement.

Combien de kW pour un moteur de ventilateur tangentiel ou de rideau d'air ?

Il n'existe pas de puissance fixe pour un ventilateur tangentiel ; elle varie avec le diamètre et la longueur de la roue, la vitesse, le nombre d'aubes, la perte de charge à la sortie (grille, batterie de chauffe), la vitesse de sortie voulue et les pertes de la courroie. Valeurs relevées dans les sources : 38–80 W pour les petits ventilateurs tangentiels [2] et 150–240 W absorbés côté ventilateur pour les rideaux d'air tangentiels [3]. La fiche technique d'un rideau d'air industriel à courroie indique un moteur fermé à une vitesse de 5–15 hp (environ 3,7–11 kW), avec une option 380 V triphasé 50 Hz [4]. Ce document ne précise pas le type de roue ; que le ventilateur soit tangentiel ou centrifuge, le moteur est le même type de moteur asynchrone triphasé.

Pour un grand rideau, la puissance sur l'arbre se calcule par P_arbre = Q·Δp / η_vent. Exemple (hypothèses explicites) : 9 000 m³/h (2,5 m³/s), 400 Pa avec batterie de chauffe et grille, et un rendement de ventilateur supposé de 0,45 donnent environ 2,2 kW sur l'arbre. Avec une marge de 0,95 pour la transmission par courroie, l'arbre moteur demande environ 2,3 kW, et avec 15 % de marge de service environ 2,7 kW. On choisit alors un moteur 3 kW 4 pôles DRG-100L2-4 (1450 tr/min, 6,02 A sous 400 V). Vous pouvez refaire le calcul avec vos valeurs dans le calculateur de puissance pompe et ventilateur.

Gamme DRG : carcasse aluminium 0,25–11 kW, fonte 0,55–355 kW ; 1000, 1500 et 3000 tr/min ; triphasé, 230/400 V ou 400/690 V ; montage B3, B5, B14 et B35 (avec note de commande). Côté ventilateur tangentiel, cette gamme ne correspond qu'aux grands rideaux à courroie ; c'est pourquoi le tableau de prix ci-dessous se limite aux modèles 4 pôles de 1,5 à 11 kW.

Comment choisir vitesse, poulies et montage pour un grand rideau d'air ?

La roue tangentielle étant longue et fine, son fabricant fixe une vitesse limite ; on la respecte par le rapport de poulies, pas par la vitesse du moteur. Les rideaux à courroie privilégient les moteurs 4 pôles (classe 1500 tr/min) : le rapport de poulies reste raisonnable et le moteur est silencieux. Exemple : pour une roue à 950 tr/min, un moteur de 1450 tr/min demande un rapport d'environ 1,53. Un moteur 2 pôles exige pour la même vitesse de roue un rapport plus grand et une poulie moteur plus petite, ce qui augmente l'effort sur la courroie et le bruit. Un moteur 6 pôles de même puissance passe à une carcasse plus grande et peut ne pas entrer dans le caisson.

Montage : la fixation du ventilateur au-dessus d'une porte ou sur un mur est distincte du type de montage CEI du moteur. Dans les rideaux à courroie, le moteur est en général à pattes (B3) sur un socle à glissières de tension ; le type exact est donné par le plan du fabricant du ventilateur. Le moteur se trouve le plus souvent dans un coin du caisson, hors du flux d'air ; un moteur fermé autoventilé suffit donc. Comparez l'orientation de la boîte à bornes et l'entrée de câble avec l'ancien moteur avant le remplacement.

Données nécessaires au choix du moteur (liste de contrôle) :

• Plaque de l'ancien moteur : kW, tr/min, tension, couplage (Δ/Y), carcasse CEI, type de montage.
• Diamètre et longueur d'arbre (D × E), largeur de clavette ; alésage de la poulie existante.
• Diamètres de poulies et type de courroie ; vitesse de la roue.
• Tension d'alimentation du rideau : monophasé ou triphasé 400 V ?
• Modèle chauffant ou non ; le moteur est-il côté air chaud ?
• Fréquence des démarrages à l'ouverture de la porte (les démarrages fréquents influent sur le réglage du relais thermique).
• Faut-il une variation de vitesse par variateur ?

Le relais thermique se règle sur le courant de plaque ; l'outil de sélection relais thermique, fusible et contacteur vous aide. Pour une vue plus large des ventilateurs à courroie, voir notre article Choisir le moteur d'un ventilateur ou extracteur industriel.

Moteurs DRG pour rideaux d'air à courroie

• DRG-90L-4 – 1,5 kW – 1445 tr/min – IEC 90L fonte
• DRG-100L1-4 – 2,2 kW – 1450 tr/min – IEC 100L fonte
• DRG-100L2-4 – 3 kW – 1450 tr/min – IEC 100L fonte
• DRG-112M-4 – 4 kW – 1450 tr/min – IEC 112M fonte
• DRG-132S-4 – 5,5 kW – 1460 tr/min – IEC 132S fonte
• DRG-132M-4 – 7,5 kW – 1460 tr/min – IEC 132M fonte
• DRG-160M-4 – 11 kW – 1465 tr/min – IEC 160M fonte

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Ventilateur tangentiel et rideau d'air : questions fréquentes

Un ventilateur tangentiel est-il un ventilateur centrifuge ?

Non. Les deux peuvent avoir des aubes inclinées vers l'avant, mais dans un centrifuge l'air entre par l'axe et sort à la périphérie ; dans un tangentiel l'air traverse la roue et sort par une bouche aussi large que la roue est longue.

Le moteur de mon rideau d'air a grillé : puis-je monter un moteur triphasé ?

Seulement si le rideau est déjà entraîné par courroie avec un moteur CEI triphasé. Si la roue est montée directement sur un moteur monophasé ou EC, il faut le moteur ou le groupe ventilateur de rechange du fabricant.

Un moteur industriel peut-il remplacer le moteur de ventilateur d'un climatiseur ?

Non. Ces moteurs font quelques dizaines de watts, ont un raccordement propre à l'appareil et sont souvent pilotés électroniquement ; utilisez la pièce de rechange de l'appareil.

Combien d'ampères consomme un moteur de 3 kW à 1500 tr/min ?

Le DRG-100L2-4 consomme 6,02 A sous 400 V, pour une vitesse nominale de 1450 tr/min. Dans un grand rideau d'air à courroie, le relais thermique se règle sur cette valeur.

Envoyez-nous l'étiquette du rideau ou du ventilateur et la plaque de l'ancien moteur : nous vérifierons ensemble si un moteur triphasé convient. Téléphone +90 (542) 666 11 11, e-mail [email protected], page contact. Modèles adaptés et prix actuels : Acheter un moteur électrique en ligne.

Sources

1. ebm-papst – Tangential blowers (ürün sayfası) – diamètre de rotor 30–65 mm, longueur jusqu'à 2×300 mm ; moteurs à bague de déphasage, à condensateur ou EC
2. ebm-papst – Tangential blowers QL 80 / QL 100 (broşür, PDF) – modèles à rotor de 80 et 100 mm : 220–240 V, 38 W et 80 W absorbés, 1500 min⁻¹
3. KINAIR Air Curtain Units – Product Technical Catalogue (PDF) – rideaux d'air tangentiels : 220–240 V 50 Hz, 150–240 W absorbés, rotor de 120 mm
4. Berner – Industrial Belt Drive 20 Air Curtain Data Sheet (PDF) – rideau d'air industriel à courroie : moteur fermé à une vitesse, 5–15 hp, option 380 V triphasé 50 Hz