Ch02 – Puissance consommée | 1ère ERA-MA | ⏱ 35 min
Dernière mise à jour : 31 mai 2026
Si on additionne les puissances de tous les appareils d'un atelier (10 + 7 + 5 + 3 = 25 kW), faut-il un abonnement de 25 kVA exactement ?
Non, plus subtil. Premièrement, il faut un coefficient de simultanéité : on n'utilise jamais tous les appareils en même temps. Coef typique atelier : 0,5-0,7. Deuxièmement, l'abonnement se mesure en kVA (apparente) pas en kW (active). À cos φ = 0,8, 25 kW correspond à 31 kVA. Conclusion : abonnement souvent < 25 kVA en pratique.
Laure, conductrice de travaux chez « Bois & Habitat » à Strasbourg, équipe un nouveau hangar d'agencement de 600 m². Elle doit choisir l'abonnement EDF et vérifier le bilan de puissance.
| Zone | P active (kW) | cos φ | Usage simultané ? |
|---|---|---|---|
| Usinage | 15 | 0,80 | parfois |
| Ponçage | 8 | 0,75 | parfois |
| Vernis | 5 | 0,85 | séparé |
| Éclairage | 3,2 | 0,90 | continu |
| Chauffage | 12 | 1,00 | hiver continu |
| TOTAL installé | 43,2 kW |
Calculer la puissance apparente S de chaque zone : S = P / cos φ.
Usinage : 15 / 0,80 = 18,75 kVA.
Ponçage : 8 / 0,75 = 10,67 kVA.
Vernis : 5 / 0,85 = 5,88 kVA.
Éclairage : 3,2 / 0,90 = 3,56 kVA.
Chauffage : 12 / 1,00 = 12,00 kVA.
Total apparent installé : ≈ 50,9 kVA.
Avec coefficient de simultanéité 0,6, quelle puissance apparente max attendue ?
S_max = 50,9 × 0,6 ≈ 30,5 kVA.
Laure devrait souscrire un abonnement 36 kVA (palier EDF Tarif Jaune juste au-dessus, avec 15 % de marge sécurité).
Calculer le cos φ moyen pondéré de l'atelier (sans chauffage) : φ_moy = P_active_totale / S_totale.
Sans chauffage : P = 31,2 kW, S = 38,9 kVA.
cos φ_moy = 31,2 / 38,9 ≈ 0,80.
Conforme à un atelier dominé par les moteurs. Si Laure veut éviter une pénalité EDF (sur Tarif Vert > 250 kVA), il faudrait ajouter des condensateurs pour remonter à 0,93.
Sur abonnement 36 kVA = 12,38 €/mois HT (tarif Jaune 2026), différence vs 60 kVA = 22,80 €/mois ?
Différence mensuelle : 22,80 − 12,38 = 10,42 €/mois.
Annuel : 125 €/an. Pas énorme mais c'est de l'économie pure (0 € d'investissement).
Laure souscrit donc 36 kVA et garde 18 % de marge pour pic d'activité.
Pour passer le cos φ de 0,80 à 0,93, installer des condensateurs. Puissance réactive Q_cond à fournir : Q_cond = P × (tan φ₁ − tan φ₂). Calculer (sans le chauffage, P = 31,2 kW).
tan φ₁ (cos = 0,80) = 0,75. tan φ₂ (cos = 0,93) = 0,40.
Q_cond = 31,2 × (0,75 − 0,40) = 31,2 × 0,35 ≈ 10,9 kvar.
Investissement batterie 10 kvar : 1 500-2 500 €. Économie : 200-400 €/an sur les pénalités. ROI ~ 5-8 ans. Pertinent si Laure passe en Tarif Vert (gros consommateur).
Sur 8 h de travail effectif × 220 j × 0,6 (taux moyen d'utilisation), énergie active annuelle ?
E = P_active × t = 31,2 × 8 × 220 × 0,6 ≈ 32 940 kWh/an.
+ chauffage hiver (5 mois × 30 j × 8 h × 12 kW × 0,8 utilisation) ≈ 11 520 kWh.
Total ≈ 44 500 kWh/an. Coût à 0,18 €/kWh : ≈ 8 000 €/an.
Laure veut ajouter une CNC 11 kW (cos φ 0,85). Faut-il monter en 60 kVA ?
Nouvelle P_installée : 43,2 + 11 = 54,2 kW.
S_installée ≈ 50,9 + 11/0,85 = 63,8 kVA.
S_max simultané (× 0,6) ≈ 38,3 kVA. OK avec 36 kVA mais marge serrée.
Recommandation : passer à 48 kVA (palier intermédiaire si dispo) ou 60 kVA pour confort. Vérifier les pics réels au compteur Linky pendant 2-3 mois après installation CNC pour ajuster.
Note de Laure au gérant (4 lignes).
Bilan puissance hangar Strasbourg — Laure (Bois & Habitat)
• Installé : 43 kW active / 51 kVA apparente. cos φ moyen 0,80.
• Coef simultané 0,6 → abonnement 36 kVA. Marge 18 %.
• Avec CNC future +11 kW : monter à 48-60 kVA.
• Batterie condensateurs Q = 11 kvar à étudier après mise en service (économie ~ 300 €/an).
Le réseau électrique transporte le courant réel (I), pas la « puissance utile ». Pour 10 kW à cos φ = 0,8, il faut transporter 10/0,8 = 12,5 kVA donc plus de courant que pour 10 kW à cos φ = 1.
EDF doit dimensionner les câbles, transformateurs, lignes pour le courant max → facture donc en kVA. C'est juste : l'utilisateur avec un cos φ médiocre force le réseau à transporter plus de courant pour la même puissance utile.
D'où l'incitation à installer des condensateurs : si tu ramènes cos φ à 0,95, EDF a moins de pertes en ligne et te facture moins (sur Tarif Vert).
📚 §6 (Puissance active) + §8 (Bilan atelier) de la leçon Ch02.