Puissance active : définition, utilité, formule et calcul
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La puissance active représente la part d’énergie du courant électrique nécessaire au fonctionnement des appareils électriques présents dans le logement. Elle représente l’énergie utile consommée dans le logement. Avec la puissance apparente et la puissance réactive, la puissance active est une des 3 puissances constitutives de l’électricité délivrée par le gestionnaire et facturée par votre fournisseur d’énergie.
Qu’est-ce que la puissance active ?
Dans le domaine de l’électricité, la puissance active est une notion importante à connaître si l’on veut souscrire un contrat d’électricité adapté chez son fournisseur d’énergie.
Définition de la puissance active
Une partie seulement de l’énergie du courant alternatif distribué dans nos logements est consommée par les appareils électriques. Cette énergie est appelée puissance active.
Notée (P), la puissance active désigne l’énergie réellement transformée en chaleur, en force motrice ou en lumière pour faire fonctionner les appareils électriques du logement. On parle aussi de mouvement ou travail de l’énergie électrique.
Plus la puissance active est élevée, plus la force du courant électrique est importante et plus l’appareil électrique est puissant.
Concrètement, l'unité de mesure de l'électricité retenue pour la puissance active est le Watts (W) ou Kilowatts (kW : 1000W). Elle sert ainsi à exprimer l’efficacité énergétique d’un appareil.
A titre d’exemple, un four micro-ondes a une puissance active moyenne de 1 000 W ou 1 kW tandis qu’un four classique à chaleur tournante se situe entre 2 000 W et 3 000 W. Ainsi, il est facile de voir qu’un four classique est en moyenne plus puissant qu’un four à micro-ondes.
Formule de la puissance active : comment la calculer ?
La formule de calcul de la puissance active est P = U x I x cos φ ; où :
- U est la tension en volt ;
- I l'intensité en ampère ;
- φ le déphasage.
En triphasé, le calcul de la puissance active est U x I x cos φ x √3.
Avant d’aller plus loin, il est essentiel d’aborder la notion de courant alternatif. La puissance active est une des puissances composantes du courant alternatif qui est acheminé jusqu’à nos prises électriques.
On distingue aussi la puissance apparente et la puissance réactive.
Le courant alternatif est dit sinusoïdal, car il déplace l’énergie électrique (ou intensité électrique) d’un sens à l’autre (pôle positif à pôle négatif, en alternance). Ce courant alternatif parcourt le réseau de distribution jusqu’à nos logements avec une baisse de tension électrique.
Dans un réseau électrique domestique classique, le courant alternatif est dit monophasé pour fonctionner à une tension de 230 Volts.
Pour des besoins électriques plus importants, le courant est triphasé pour fonctionner à une tension de 400 Volts.
Cette différence entre la tension et l’intensité électrique qui circule dans le circuit est le déphasage φ. Le déphasage exprime une valeur entre 0 et 1. Plus il est proche de 0, plus les appareils électriques présents dans le logement sont gourmands en énergie.
Quelles différences entre la puissance active et les puissances apparente et réactive ?
La puissance active, la puissance apparente et la puissance réactive forment le triangle des puissances du courant alternatif.
Le triangle des puissances
Si la puissance active exprime l’énergie nécessaire pour faire fonctionner un appareil électrique, les deux autres puissances jouent aussi un rôle déterminant dans votre installation électrique.
La puissance réactive, exprimée en volt-ampère réactif (VAR), n’est pas une énergie utile comme la puissance active. C’est une “énergie cachée” dans la mesure où elle ne produit pas de travail qui servira à actionner un mouvement ou une énergie thermique (chaleur).
Toutefois, l’énergie réactive est un paramètre important du courant électrique puisqu’elle évalue la valeur des champs électromagnétiques provoquée par certains appareils électriques (ordinateurs, réfrigérateurs, climatiseurs, etc.) et indispensables à leur fonctionnement.
Retenez simplement que plus l’énergie réactive nécessaire au fonctionnement de certains appareils est importante, plus le courant électrique consommé sera important.
La puissance apparente est la somme trigonométrique des puissances active et réactive. Elle exprime une valeur plafond du courant électrique desservie dans le logement. Exprimée en kVA (Kilovoltampère), la puissance apparente représente la puissance électrique maximale qui peut être délivrée en même temps pour alimenter tous les appareils électriques du logement.
| Puissance apparente | Puissance active | Puissance réactive | |
|---|---|---|---|
| Définition | Puissance maximale disponible | Puissance "utile" qui utilise une partie de l'énergie de la puissance apparente pour faire fonctionner les appareils électriques | Utilisée par les circuits magnétiques, sert à dimensionner les installations électriques |
| Unité de mesure | Volt-ampère (VA), mais souvent exprimée en kilo volt-ampère en raison de l'ordre de grandeur | Watt (W), mais souvent exprimée en kilowatts en raison de l'ordre de grandeur | Volt-ampère réactif (VAR) |
| Notation dans les formules | S | P | Q |
| Calcul | S= U x I | P= U x I x cos φ | Q=U x I xsin φ |
Qu'est-ce que l'énergie active ?
L'énergie active fait référence à la composante de l'énergie électrique qui est effectivement utilisée pour effectuer un travail utile dans un système électrique. Elle représente la puissance réelle consommée par les appareils électriques pour accomplir des tâches spécifiques, tels que l'éclairage, le chauffage, le fonctionnement des moteurs, etc.
L'énergie électrique est généralement divisée en trois composantes principales : l'énergie active (exprimée en watts), l'énergie réactive (exprimée en voltampères réactifs ou VAR), et l'énergie apparente (exprimée en voltampères ou VA). L'énergie active est la seule composante qui effectue réellement un travail utile, tandis que l'énergie réactive est associée au flux d'énergie entre les sources et les charges sans effectuer de travail utile.
La mesure de l'énergie active est essentielle dans les factures d'électricité, car elle reflète la quantité réelle d'énergie utilisée par les équipements électriques, et c'est souvent la base pour la tarification de l'électricité.
Quelle est la puissance active des appareils électriques ?
La puissance maximale de fonctionnement varie d’un appareil électrique à l’autre.
Voici quelques estimations moyennes de puissance active pour les principaux appareils électriques d’un logement.
| Appareil électrique | Puissance électrique |
|---|---|
| Radio-réveil | 0,003 à 0,006 kW |
| Rasoir électrique | 0,008 à 0,012 kW |
| Ampoule | 0,01 kW |
| Hotte | 0,07 à 0,15 kW |
| Ordinateur à écran plat | 0,7 à 0,8 kW |
| Télévision LCD | 0,1 à 0,25 kW |
| Réfrigérateur combiné | 0,15 à 0,35 kW |
| Télévision écran plasma | 0,25 à 0,35 kW |
| Plaques de cuisson électriques | 0,45 à 3 kW |
| Cafetière | 0,5 à 1 kW |
| Grille-pain | 0,5 à 1 kW |
| Sèche-cheveux | 0,5 à 2 kW |
| Aspirateur | 0,65 à 1,2 kW |
| Fer à repasser | 0,75 à 1,1 kW |
| Tondeuse à gazon | 1 à 1,5 kW |
| Four à micro-ondes | 1,5 à 2 kW |
| Friteuse | 1,5 à 2 kW |
| Lave-vaisselle | 1,2 kW |
| Four électrique | 2 à 2,5 kW |
| Lave-linge | 2 à 3 kW |
| Chauffe-eau électrique | 1 à 2,5 kW |
| Sèche-linge | 2,5 à 3 kW |
| Chauffage électrique | 0,1 kW par mètre carré de surface à chauffer. |
Kilowatt et kilowattheure : quelle unité est retenue par les fournisseurs pour mesurer la puissance active ?
La puissance active s’exprime en Watts ou Kilowatts. Si l'unité de mesure de la puissance active des compteurs est en W ou kW, les fournisseurs d’énergie facturent l’énergie active en kilowattheure (kWh). Le kWh prend en effet en compte le temps d’utilisation des appareils.
A quoi sert la puissance active sur un compteur Linky ?
La puissance active est un élément clé pour estimer vos besoins énergétiques et la puissance de votre compteur.
Liens avec la puissance apparente et la puissance réactive
La puissance active n’est pas affichée sur le compteur électrique. Inutile donc de rechercher cette information sur l’affichage de Linky.
Toutefois, si vous additionnez toutes les puissances actives des appareils électriques présents dans votre logement, vous obtenez une évaluation grossière de la quantité totale d’énergie électrique nécessaire à leur fonctionnement.
Ainsi, la puissance active permet d’estimer le budget énergétique du logement.
Il sera aussi important de prendre en compte la puissance réactive en fonction des appareils électriques installés. Rappelez-vous que certains équipements nécessitent une puissance réactive plus importante que d’autres.
Ces deux puissances additionnées vont donc jouer un rôle dans le dimensionnement de l’installation électrique, et in fine de la puissance apparente.
Concrètement, la puissance apparente représente la capacité maximale délivrée et supportée par le réseau électrique domestique. Vous la connaissez au quotidien sous le nom de puissance de compteur. C’est elle qui va définir la quantité d’énergie mise à votre disposition par le gestionnaire du réseau Enedis et par conséquent, le type d’abonnement souscrit dans le contrat d’électricité.
En France, la puissance apparente de compteur la plus commune est le 6 kVA pour les particuliers. En monophasé, la puissance d'un compteur Linky s’échelonne entre 3 kVA (studio) à 15 kVA (maison) en moyenne. A partir de 18 kVA, on passe à une puissance compteur triphasé qui peut s’échelonner jusqu’à 36 kVA pour les petits professionnels.
Mon compteur Linky disjoncte : une puissance active qui dépasse la puissance apparente ?
À de multiples reprises, le compteur électrique disjoncte, ce qui cause des coupures de courant intempestives. Il est fort probable que la puissance du compteur ne suffise pas à couvrir vos besoins énergétiques.
Autrement dit, que la puissance active cumulée des appareils électriques dépasse la puissance apparente.
C’est le fournisseur d’énergie qui détermine la puissance du compteur au moment de la souscription du contrat d’électricité. Toutefois, il peut arriver que les besoins en énergie évoluent. Un nouvel appareil électrique ou système de chauffage, une personne supplémentaire dans le logement... Tous ces changements peuvent augmenter la charge de l’installation électrique, soit les consommations d’énergie des appareils électriques branchés. Par conséquent, la puissance apparente est inférieure à la puissance active. Votre consommation d’électricité cumulée à un instant T dépasse bien au delà la puissance souscrite.
Si la puissance apparente est inférieure à la puissance active cumulée des appareils, le facteur de puissance (rapport de la puissance active sur la puissance apparente) est dépassé. Il se produit ce que l’on appelle un dépassement de puissance.
C’est pourquoi, il est fortement conseillé de contacter son fournisseur d’énergie afin de changer la puissance du compteur.
Cependant, la souscription d’une puissance de compteur supérieure implique de payer un abonnement plus cher (partie fixe du contrat) et par conséquent d’avoir une hausse de la facture d’électricité.
Pour ajuster au mieux l’abonnement d’électricité et calculer la puissance de Linky adaptée, un conseiller fera le point sur vos besoins en fonction :
- de la taille du logement ;
- du nombre d’occupants ;
- du nombre d’appareils électriques.
