Que sont les pertes transitoires des compresseurs et pourquoi sont-elles à prendre en compte ?

Les pertes transitoires font référence à l'énergie consommée par un compresseur sans produire d'air comprimé utilisable lorsqu'il passe d'une phase de fonctionnement à l'autre. Elles expriment les pertes d'énergie. Pour un compresseur à vitesse fixe classique, ces pertes peuvent représenter jusqu'à 20 % de la consommation d'énergie totale. Les compresseurs à vis à double vitesse subissent des pertes transitoires minimes. Les compresseurs à variation de vitesse les éliminent presque intégralement. 

Les pertes transitoires sont inhérentes aux compresseurs à vitesse fixe. En effet, ils ne peuvent fonctionner qu'à 100 % de la vitesse du moteur et ils ne peuvent pas démarrer avec un système sous pression. 

Voici pourquoi : 

• Au démarrage : lorsque le moteur démarre, le réservoir de séparation air/huile doit d'abord être rempli. Il faut que le compresseur atteigne une pression de 4 bar pour que la soupape à minimum de pression s'ouvre et que de l'air comprimé commence à être fourni. Jusque-là, toute l'énergie utilisée pour démarrer le compresseur correspond à des pertes transitoires. 

• Charge totale : lorsque la demande est au maximum, le compresseur fonctionne à une efficacité optimale. Pas de gaspillage d'énergie ici. 

• Demande d'air plus faible : lorsque la demande d'air diminue, un compresseur à vitesse fixe passe en phase de fonctionnement à vide. Le moteur fonctionne alors à la vitesse maximale sans que de l'air comprimé ne soit produit, ce qui représente une perte totale d'énergie. Cependant, lors de la transition du mode charge au mode décharge, un compresseur à vitesse fixe subit des pertes transitoires supplémentaires. Lorsque l'admission se ferme, le séparateur air/huile procède à une évacuation de l'air pour atteindre 1/2 bar. En effet, le compresseur ne peut pas redémarrer plus tard en étant encore sous pression. Le terme « pertes de décompression » fait référence à l'énergie nécessaire pour produire cette évacuation de l'air. 

• Arrêt et redémarrage : lorsque la demande reste faible pendant un certain temps, un compresseur à vitesse fixe finit par s'arrêter. Lorsque le débit d'air augmente, le compresseur doit redémarrer, ce qui remet à zéro la boucle des pertes transitoires.  

Un compresseur à double vitesse divise les pertes transitoires par deux par rapport aux compresseurs à vitesse fixe. En effet, il fonctionne à la vitesse minimale en mode décharge et peut démarrer avec un système sous pression. 

Voici comment cela fonctionne : 

• Au démarrage : complètement vide, le compresseur à double vitesse démarre comme un compresseur à vitesse fixe. 

• Charge totale : lorsque la demande atteint son maximum, le compresseur fonctionne à sa vitesse maximale. Pas de gaspillage d'énergie, mais pas de gains réels par rapport à un compresseur à vitesse fixe. 

• Demande d'air plus faible : lorsque la demande diminue, le compresseur à double vitesse passe également en mode décharge. Mais lorsqu'il est dans ce mode, il fonctionne à la vitesse minimale pour réduire considérablement les pertes d'énergie. En outre, comme un compresseur à deux vitesses peut démarrer sous pression, les pertes de décompression sont également limitées. 

• Arrêt et redémarrage : un compresseur à deux vitesses peut démarrer sous pression. Cela signifie qu'il peut redémarrer plus rapidement et qu'il requiert moins d'énergie pour cela qu'un compresseur à vitesse fixe. 

Cet article a expliqué le concept de pertes transitoires des compresseurs, les raisons pour lesquelles les compresseurs à vitesse fixe les subissent et la façon dont les compresseurs à deux vitesses les réduisent. Comme les coûts énergétiques représentent généralement 80 % du coût total d'un compresseur, cette différence d'efficacité a un impact considérable sur les coûts d'exploitation.