Lorsque vous discutez du coût de l’air comprimé, il est important de mentionner que l’énergie électrique représente la plupart (80 %) des dépenses liées à votre compresseur. Par conséquent, de nombreuses installations d’air comprimé offrent d’importantes possibilités d’économie d’énergie, notamment la récupération d’énergie, la réduction de la pression, la réduction des fuites, les systèmes de régulation, ainsi que les commandes et fonctionnalités. Vous devez également faire attention à la taille du compresseur.
Les coûts d’investissement sont fixes et comprennent le prix d’achat, les dépenses d’infrastructure, l’installation et l’assurance. Les coûts d’investissement sont déterminés à la fois par le niveau de qualité de l’air comprimé et par la période d’amortissement. Les dépenses énergétiques comprennent le temps de fonctionnement annuel, le degré d’utilisation de charge/décharge et le coût énergétique de l’unité.
Lorsque vous investissez dans de nouveaux équipements, tenez compte à la fois des besoins actuels et de la croissance future. Ne négligez pas des facteurs tels que les réglementations environnementales, l’efficacité énergétique et les demandes de production.
Dans les industries qui dépendent fortement de l’air comprimé, l’optimisation des opérations est essentielle, en particulier à mesure que les conditions de production évoluent. Une analyse impartiale de vos besoins peut vous aider à réduire les coûts et à vous assurer que votre alimentation en air répond à la demande tout en laissant de la marge pour une évolution efficace.
Vous trouverez ci-dessous une liste des différents composants que vous rencontrerez et leur impact sur le coût global des systèmes à air comprimé.
| Composant | Description |
| Compresseurs d’air | La machine de base. Le coût initial est minimal par rapport au coût total de possession. L’énergie étant la principale dépense, il est crucial de choisir le modèle le plus efficace. |
| Sécheurs et filtre | Essentiels pour la qualité de l’air dans les secteurs sensibles tels que l’agroalimentaire et l’industrie pharmaceutique. Ils doivent être adaptés aux normes de l’industrie. |
| Purges | Les purgeurs intelligents sans perte économisent de l’énergie en évacuant les condensats uniquement lorsque cela est nécessaire, contrairement aux purgeurs programmables qui gaspillent de l’énergie. |
| Tuyauterie | Une tuyauterie appropriée évite les restrictions, les chutes de pression et minimise les fuites d’air. |
| Réservoirs de récupération d’air | Des réservoirs de taille appropriée réduisent les fausses demandes, les variations de pression et limitent le besoin de compresseurs supplémentaires. |
| Fuites d’air | La surveillance continue et la détection des fuites sont essentielles pour maintenir l’efficacité et réduire les pertes coûteuses. |
| Contrôleur central | Dans les systèmes multi-compresseurs, les contrôleurs centraux optimisent les performances en régulant les plages de pression, la capacité et la vitesse. |
| Récupération d’énergie | La chaleur résiduelle des compresseurs peut être réutilisée pour chauffer les salles, l’eau ou les processus, améliorant ainsi l’efficacité énergétique. |
Lors des calculs, il est important d’appliquer le concept de puissance globale requise. Tous les composants impliqués dans l’installation d’un compresseur doivent être pris en compte, y compris les filtres d’admission, les ventilateurs, les sécheurs, les séparateurs et le système de récupération d’énergie. Pour comparer les options, il est préférable d’utiliser les normes International Organization for Standardization (ISO).
Il est nécessaire d’effectuer un calcul correct de la pression de service car celle-ci affecte directement la puissance requise. Plus la pression est élevée, plus la consommation électrique est élevée. Factuellement, 8 % de puissance supplémentaire nécessite 1 bar de pression en plus. L’augmentation de la pression de service pour compenser une perte de charge entraîne toujours une baisse d’efficacité.
Généralement, ces pertes de charge sont dues à un système de tuyauterie inadéquat ou à des filtres obstrués. Il est conseillé d’examiner ces facteurs avant d’augmenter la pression du compresseur. Avec des installations équipées de plusieurs filtres, la perte de charge peut être considérable et onéreuse si ces problèmes d’entretien ne sont pas résolus.
Dans de nombreuses installations, il n’est pas possible d’appliquer d’importantes réductions de pression. Cependant, l’utilisation d’un équipement de régulation moderne permet d’abaisser la pression de 0,5 bar. Cette méthode permet de réaliser de légères économies d’énergie. Cette réduction peut sembler insignifiante, mais elle a un impact sur les dépenses annuelles.
Comme mentionné ci-dessus, les dépenses énergétiques sont le facteur déterminant du coût global de l’air comprimé. En fait, elles peuvent représenter jusqu’à 80 % des coûts de possession et d’exploitation d’un système à air comprimé. Par conséquent, il est important de se concentrer sur les solutions les plus efficaces pour répondre à vos besoins.
Bien que les équipements les plus avancés soient associés à des coûts initiaux d’investissement plus élevés, ils en valent généralement la peine pour faire des économies globales. Une solution idéale est un compresseur avec une capacité correspondant à la consommation d’air de votre application. Il existe également des équipements à entraînement à vitesse variable (VSD) permettant de répondre aux différents besoins en pression.
La plupart des compresseurs sont équipés de commandes embarquées et de systèmes de régulation. Si vous utilisez plusieurs machines, vous pouvez également ajouter le système de surveillance intelligent. Vous pourrez ainsi optimiser l’ensemble de votre système et garantir des performances optimales. La régulation de la vitesse du moteur est une méthode d’économie d’énergie populaire en raison de son potentiel considérable. Certains outils de surveillance peuvent également identifier les zones d’inefficacité.
Ces informations sont utiles pour détecter les fuites, l’usure des équipements, une mauvaise filtration et des composants mal configurés. Comme indiqué précédemment, ces problèmes d’entretien peuvent augmenter le coût global des systèmes à air comprimé.
Souvent, les fuites peuvent représenter 20 % du débit d’air comprimé produit. Les fuites sont également proportionnelles à la pression de service. C’est pourquoi une méthode consiste à réparer les fuites d’équipement et à réduire la pression de service. La réduction de la pression de seulement 0,3 bar réduit les fuites de 4 %. Si la fuite dans une installation de 100 m³/min est de 12 %, cette réduction représente une économie d’environ 3 kW.
Vous devrez également prendre en compte le moment où vous utilisez réellement votre équipement. Si une petite quantité d’air comprimé est utilisée la nuit et le week-end, vous pouvez installer un petit compresseur pour ces périodes. Cette segmentation peut être obtenue avec des vannes d’arrêt.
Si une application particulière a besoin d’une pression de service différente, vous devrez déterminer si une production centralisée ou fractionnée est pertinente. Le fractionnement de votre réseau d’air comprimé est également utile pour la segmentation entre les pics de forte et faible activité. Cette planification doit être basée sur des mesures de débit d’air.
A l’aide d’un système de contrôle moderne central, comme décrit ci-dessus, la centrale d’air comprimé peut fonctionner de manière optimale dans différentes situations. Choisir la bonne méthode de régulation encourage les économies d’énergie grâce à un abaissement de la pression globale du système et à une utilisation optimale. Ces contrôles peuvent également réduire les interruptions en répartissant uniformément la charge de travail.
De plus, le contrôle centralisé vous permet de programmer des réductions de pression automatiques aux heures creuses, comme la nuit et le week-end. Comme la consommation d’air comprimé est rarement constante, l’installation du compresseur doit être conçue de manière polyvalente. Une combinaison de compresseurs de différentes capacités et de moniteurs à vitesse contrôlée doit être mise en œuvre.
Il est possible d’utiliser l’énergie résiduelle récupérée à partir du compresseur d’air pour remplacer entièrement ou partiellement l’électricité, le gaz ou l’huile externe par la chaleur. Les facteurs décisifs comprennent le coût énergétique en €/kWh, le degré d’utilisation et le montant des investissements supplémentaires nécessaires.
Un système de récupération d’énergie des déchets bien planifié génère souvent un retour sur investissement en 1-3 ans. Plus de 90 % de la puissance fournie au compresseur peut être récupérée sous forme de chaleur. Le niveau de température de l’énergie récupérée détermine les zones d’application possibles et, par conséquent, sa valeur.
Le plus haut degré d’efficacité est généralement obtenu à partir d’installations refroidies par eau. Cela fonctionne lorsque la sortie d’eau de refroidissement chaude de l’installation du compresseur est connectée à un équipement exigeant de la chaleur. Par exemple, le circuit de retour de la chaudière existante.
La récupération d’énergie des déchets peut être utilisée toute l’année. Les pré-requis sont différents en fonction des conceptions de compresseurs. Dans certaines situations nécessitant un flux de chaleur important et optimal, de longues distances de transport de chaleur ou des exigences variables, vous pouvez également vendre l’énergie récupérée.
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