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Compresseurs

Des mesures simples pour une performance accrue

Considérés dans l’industrie comme la quatrième source d’énergie après l’électricité, le gaz naturel et l’eau, les systèmes à air comprimé ont la vie dure dans nos pme. Pourtant, le bon usage et l’entretien régulier de ces installations sont synonymes des meilleurs rendements et d’économie.

L’air comprimé et les compresseurs sont des équipements indispensables en usine. Alors que dans la grande industrie ces appareils font l’objet d’une attention particulière, trop de gestionnaires de petites et moyennes entreprises négligent ces outils d’aide à la production.

Fabricants et distributeurs invoquent deux raisons principales pour expliquer cette négligence : les faibles investissements pour ces installations (par rapport à l’ensemble de la production) et le fait que ce soit des technologies connues depuis longtemps.

Un fluide de qualité

Produire de l’air comprimé est relativement simple. Le compresseur prélève l’air ambiant et le comprime à la manière d’une pompe à vélo (la pompe étant le compresseur et le pneu servant de réservoir). Une fois compressé, on emmagasine le fluide dans un réservoir.

« À l’intérieur du cycle de vie d’un compresseur, on aura consommé environ 83 % d’énergie. Quelque 6 % sera consacré aux frais d’entretien régulier alors que 11 % représente le coût d’achat. » Sylvain Gervais, président Entreprises Larry.

Par la suite, on s’assure de la qualité de l’air (exempte d’huile et d’eau) qui circulera dans la tuyauterie. Des filtres viennent enlever les poussières et autres particules non désirées alors que des sécheurs sont nécessaires pour réduire l’humidité. « Ces aspects sont souvent négligés et entraînent parfois des complications dans les systèmes, » constate Richard Vouligny, président d’Air Industriel.

Avec ou sans huile

Deux types de compresseurs servent à cette tâche. Les plus communs sont les compresseurs à pistons utilisés notamment dans les garages pour gonfler les pneus et les ateliers de débosselage pour la finition des véhicules. Toutefois en milieu industriel, les compresseurs rotatifs (lubrifiés) ont la cote en raison des besoins d’un fonctionnement en continu. Ils sont plus durables et évidemment plus dispendieux.

Pour les applications oil free, on recense deux ou trois procédés. « Il existe des compresseurs entièrement sans huile dont les pistons sont recouverts de téflon. Quant aux compresseurs rotatifs, ce sont des unités de compression à vis sans huile, dont les vis sont également recouvertes de ce polymère, » explique M. Vouligny.

Atelier de compression d’air / Crédit photo : Air Industriel inc.

Enfin, certains manufacturiers mettent en marché des systèmes à vis à injection d’eau à la place de l’huile. L’eau est ensuite traitée à l’aide d’un système à osmose. La grande industrie utilise généralement des compresseurs centrifuges sur le principe des turboréacteurs d’avions.

Dans de nombreuses industries, les procédés n’acceptent pas le répit. L’industrie chimique, du verre et du caoutchouc, les hauts fourneaux et mêmes les stations de traitement des eaux usées notamment fonctionnent 24 h sur 24.

Conseils d’achat

Avant d’acheter un compresseur à capacité élevée, les experts recommandent une analyse des besoins en air et de la performance du réseau existant. « Les données recueillies contribuent à maximiser l’efficacité des équipements, à réduire les pertes d’air et d’énergie et à baisser les coûts d’entretien, soutient Richard Vouligny.

« Le diagnostic permet également de faire un choix judicieux lors du remplacement d’un compresseur en ciblant exactement la demande du client, » ajoute-t-il. Par ailleurs, sur une période de cinq (5) ans, le coût d’opération en électricité d’un compresseur d’air standard peut dépasser jusqu’à six fois son coût d’achat.

En revanche, de nouvelles technologies maintenant disponibles sur le marché sont conçues de façon à convertir l’énergie perdue en source de chaleur pour le bâtiment ou le procédé. « On peut même récupérer l’énergie provenant des circuits d’huile pour chauffer l’eau », ajoute Sylvain Gervais, président d’Entreprise Larry.

De plus, les industriels ont maintenant accès à des compresseurs à vitesse variable possédant des moteurs spéciaux à technologie hybride à aimant permanent.

Par ailleurs, les méthodes d’approvisionnement ont évolué depuis quelques années. « Outre le prix à l’achat, les gestionnaires se préoccupent maintenant des coûts entrant dans la durée de vie de la machine (consommation énergétique, entretien, etc.) », observe M. Vouligny.

Économie ou perte d’énergie?

Par ailleurs, on estime que les systèmes d’air comprimé gaspillent de 25 à 50 % d’énergie pour fonctionner, représentant ainsi l’une des énergies les plus dispendieuses au monde. Toutefois, selon l’Office de l’Efficacité Énergétique (OEE), la performance en énergie d’un réseau d’air comprimé dépend de plusieurs facteurs.

La bouche d’entrée d’air (intérieur vs extérieur), la pression requise, la stratégie de contrôle de la capacité, la consommation moyenne constituent des aspects à considérer pour une meilleure utilisation du système. On doit également tenir compte des fuites, du nombre d’heures de fonctionnement du groupe moteur-compresseur, de la capacité et du rendement du moteur.

De plus depuis une dizaine d’année, Hydro-Québec favorise l’économie d’électricité pour les compresseurs d’air et octroie des aides financières pour les manufactures.

Reconditionnement

Dans ce domaine comme ailleurs, des entreprises ont flairé une bonne affaire. Le réusinage des équipements est plutôt avantageux dans le cas de machines de haute valeur. Les PME optent pour cette avenue en particulier lors d’un bris d’équipement non prévu. Ils peuvent ainsi obtenir pour environ la moitié du prix une nouvelle machine reconditionnée.

« Plus un équipement est dispendieux (25 000 $ et plus), plus il devient intéressant de le reconditionner », mentionne M. Vouligny. « C’est souvent le cas quand il survient une défaillance d’un compresseur et que la dépense n’a pas été planifiée. ».

En général, on retrouve au Québec des distributeurs des grandes marques de compresseurs. La plupart offre des services d’entretien et de réparation. Pour sa part, Air Industriel propose des séminaires annuels sur l’air comprimé afin de mieux faire comprendre les enjeux de cette technologie et les économies d’énergie potentielles.

85 % d’énergie

« À l’intérieur du cycle de vie d’un compresseur, on aura consommé environ 83 % d’énergie, informe Sylvain Gervais, président d’Entreprise Larry. Quelque 6 % sera consacré aux frais d’entretien régulier alors que 11 % représente le coût d’achat. » L’analyse préalable des besoins et des procédés permet de mettre en place des systèmes performants et d’optimiser les processus.

Si les systèmes pneumatiques sont souvent considérés comme un élément essentiel du fonctionnement d’une usine, leur arrêt peut entraîner des conséquences financières pour les dirigeants. En effet, un shutdown non planifié sans compresseur d’appoint condamne les opérations pour parfois quelques jours.

Même si ces conditions sont moins fréquentes aujourd’hui, les systèmes étant relativement plus fiables et les entreprises de services plus nombreuses, ces situations peuvent se présenter et avoir des conséquences fâcheuses.

SAVIEZ-VOUS QUE ?

  • Même un shutdown peut survenir chez le dentiste si on, par malheur, manquait d’air comprimé?
  • Certains systèmes de réfrigération / congélation mus par des compresseurs peuvent récupérer les rejets de chaleur générés par l’équipement et ainsi chauffeer le bâtiment en tout ou en partie?

LIENS INTERNET

  1. http://oee.rncan.gc.ca/industriel/equipement/air-comprime/7885
  2. http://www.hydroquebec.com/affaires/efficacite/doc/programmes-termines/ai-si/guide_methodologique_compression.pdf
  3. www.mattei.co.uk

LIENS YOUTUBE

  1. Rotary vane air compressor  http://www.youtube.com/watch?v=YT5HCpGIxZA
  2. Ingersoll rand R-Series Air Compressor http://www.youtube.com/watch?v=YBlqzvRek4s

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