Guide technique de l'air comprimé - Kaeser Kompressoren AG

15. Exploiter efficacement lessystèmes d’air compriméOptimisation des coûts et fiabilité durablesEn pages 20 à 31 , il était questiondes points à observer lorsde l’installation de nouveaux oude la modernisation d’anciensréseaux d’air comprimé et de lamanière de planifier une stationde compresseurs pour la rendreperformante.La prise en considérationde la consommationénergétique et des coûts lors dela planification et de l’élaborationne représente que la moitié dusujet. Pour assurer une rentabilitédurable de la production d'aircomprimé, il est nécessaire deveiller à une exploitation efficacedu système d’air comprimé.La focalisation des efforts sur lemaximum d’efficience de l’air comprimés’avère triplement payante pour les utilisateurs:fiabilité accrue de l’alimentationen air comprimé, baisse des coûts d’aircomprimé et de la consommationd’énergie. Le potentiel de rentabilité estimportant: selon une étude de "SAVEII", le programme pour la promotion del’efficacité énergétique dans la Communautéeuropéenne, les compresseursd’air européens auraient consommé en2002 près de 80 milliards de kWh; 30%auraient pu être économisés.1. Que signifierentabilité optimale?La rentabilité d’un système d’air comprimése reflète dans sa structure descoûts. L’optimum atteint varie en fonctiondes usines et de la production. Lestemps de marche des compresseurs, lapression de service et autres paramètrescommerciaux sont déterminants.Exemple de système optimisé d’unestation de compresseurs refroidis parair – durée de fonctionnement 5 ans,coûts d’électricité 8 centimes d’euro,taux d’intérêt 6 %, pression de servicemaxi 7 bar, qualité d’air compriméconforme à ISO 8573-1: huile résiduelleMise en service/FormationTotal traitement de condensatBase: 0,08 Euro/kWhDurée: 5 ansTaux d'intérêt: 6 %.Coûts d'installation/Commande système de gestion prioritairePhoto 1: Structure des coûts d’un système d’air comprimé optimiséClasse 1, poussière résiduelle Classe 1,eau résiduelle Classe 4 (Photo 1). Cetexemple met en évidence: même dansdes conditions optimales, la consommationénergétique se taille la part dulion avec presque 70 % du total descoûts d’air comprimé.2. Rentabilité à caractère durableQui est intéressé par une alimentationen air comprimé rentable de façondurable, doit tenir compte de quelquespoints importants:2.1 Entretien orienté vers lesbesoinsLes systèmes modernes de commandeinterne de compresseur tels que "SigmaControl" et les systèmes de gestion telsque "Sigma Air Manager" basés surle principe du PC industriel informentCoûts d'investissement organes de traitementCoûts d'investissement compresseursCoûts d'entretien organes de traitementCoûts d'entretien compresseursexactement sur les intervalles d’entretiendes composants d’une station decompresseurs. Il est ainsi devenu possiblede réaliser les travaux d’entretienen fonction des besoins et de prendreles mesures préventives nécessaires.Le résultat: descoûts d’entretienréduits, une rentabilitéet une fiabilitéplus élevées del’alimentation enair comprimé etpar cela une plusgrande sécuritéCoûts énergétiques organes de traitementPression de service: 7,5 barRefroidissement par airQualité d'air comprimé Huile 1(selon ISO 8573-1) Poussières 1Eau 4Coûts énergétiques compresseursopérationnelledes systèmes deproduction.2.2 Choix adéquat deconsommateurs d’air compriméNon seulement les constructeurs maisaussi les utilisateurs courent le risqued’économiser au mauvais endroit. Parexemple lorsqu’ils investissent dans desmachines de production moins chèresà l’achat mais travaillant avec unepression de service plus élevée. L’augmentationde pression et/ou l’extensiondu système d’air comprimé nécessairesauront vite surpassé l’excédentde prix d’une machine travaillant avecune pression de service plus basse, de6 bar par exemple. C’est pourquoi lorsde l’acquisition de machines de productionil faut faire entrer en ligne decompte non seulement l’alimentationélectrique mais aussi l’alimentation enair comprimé.Photo 2: Appareil de mesure de la consommationd’air comprimé. Le débit est déterminé par lamesure de la pression différentielle à l’aide d’untube gradué dans la conduite de refoulement2.3 Nouvelles exigencesimposées par la production2.3.1 Changementsde la consommation d'air compriméa) Transformation de la productionLes variations de consommation d’uneéquipe de travail à une autre sontchose courante. Ce fait est très souventnégligé et il peut arriver qu’aprèsune transformation de la production lacapacité des compresseurs ne soit utiliséeque partiellement par une équipede travail alors que la consommationd’air par une autre équipe soit élevée aupoint d’épuiser les réserves de sécurité.L’approvisionnement en air comprimédoit donc toujours être adapté aux variationsdes structures de production.b) Extension de la productionDans le cas d’une extension, les puissancesdes compresseurs mais aussiles tuyauteries et le traitement de l’aircomprimé sont à réadapter aux nouvellesconditions. Si l’augmentation dela capacité de production d’une usineest solutionnée par l’extension d’uneinstallation existante, il est conseilléd’appliquer une technique de mesurepermettant de déterminer la consommationd’air comprimé de l’installationexistante (Photo 2) afin de disposerd’un maximum d’informations nécessairespour adapter l’alimentation enconséquence.Photo 4: Station avec traitement de deux qualités d’air comprimé différentes2.3.2 Sécurité d’alimentationUn compresseur en stand-by est généralementprévu pour les stations decompresseurs. Pour les installations detraitementd’air comprimé par contre, cesréserves de sécurité sont souvent sacrifiées.Lorsque la consommation d'airaugmente, le compresseur en stand-byintervient, et il en résulte une dégradationde la qualité d’air comprimé du faitdu manque de capacité au niveau dutraitement. C’est pourquoi il est recommandéde prévoir aussi une unité detraitement (sécheur/filtre) pour chaquecompresseur en stand-by (Photo 3).2.3.3 Modification de la qualité d’aircompriméSi une qualité d’air comprimé plusélevée est requise, il faut discerner si laproduction toute entière est concernéeou une seule partie. Dans le premiercas, il ne suffit pas d’équiper la centralede traitement d’air comprimé enconséquence. Les tuyauteries danslesquelles l’air de qualité moindre étaitconduit doivent également être nettoyéesou remplacées. Dans le secondcas, il est recommandé de mettre enplace un système de traitement séparépour assurer la qualité d’air requise(Photo 4). Un régulateur de débit sera àinstaller sur le système, ceci pour éviterl’arrivée d’une trop grande quantité d’aircomprimé à traiter, le systèmen’étant pas configuré pour le débitmaximum des compresseurs.2.4 Surveiller les fuitesDes fuites peuvent se produiredans tout réseau d’aircomprimé, aussi parfaitementmaintenu soit-il,et elles auront tendanceà s’aggraver. Elles peuventparfois entraînerdes pertes d'énergieconsidérables. La causeprincipale est l’usure desoutils, des flexibles deliaison et des pièces de constructionmécanique. Il est donc importantPhoto 3: Pour garantir la qualité d’aircomprimé, une unité de traitement està prévoir pour chaque compresseuren stand-by.de procéder à une recherche préventivede ces défauts et d’y remédier le caséchéant. De plus, il est recommandéde mesurer par roulement toutes lesfuites à l’aide de systèmes modernesde gestion et de surveillance tels que le„Sigma Air Manager“. Si une accentuationest constatée, les points de fuitedoivent être détectés et colmatés.3. Maîtrise des coûts - rentabilitéLes données obtenues pendant la planificationpar l’analyse - et actualiséesen permanence – présentent ausside l’intérêt pour l’exploitation future.L’acquisition de données ne nécessitecependant plus d’analyses séparées.Des systèmes tels que "Sigma AirManager" remplissent cette tâche.Une base optimale pour les audits d’aircomprimé en ligne de même qu’unegestion effective des coûts d’alimentationen air comprimé sont ainsi assurées(Photo 5).Plus le nombre d’utilisateurs qui ainsiapportent la transparence dans leurscoûts d’air comprimé, évaluent lespotentiels d’économie et considèrent le rendement énergétique comme uncritère de qualité lors de l’achat desRéduction de laconsommationd’énergieet des coûtsPhoto 5: Avec la gestion systématique descoûts, l’utilisateur maintient toujours sescoûts d’air comprimé sous contrôlecomposants d’une station d’air comprimégrandira et plus l’objectif d’uneréduction de 30% et plus de la consommationd’énergie sur une grande échellesera proche – et les bilans d’entrepriseset l’environnement ne s’en porterontque mieux.32 33