Fiches Pratiques

Les économies d'énergie : l'air comprimé

L'air comprimé représente un coût pour les entreprises mais recèle un potentiel d'économies d'énergie. Pour y parvenir, encore faut-il appliquer de bonnes pratiques, choisir les bons équipements et les utiliser correctement.

L'efficacité énergétique des équipements de production et de distribution d'air comprimé est en général très faible : 10 %, et souvent moins, ce qui renchérit considérablement le prix du kWh pneumatique (de 10 à 20 fois supérieur à celui du kWh électrique) qui s'établit autour de 0,6 à 3 centimes d'euros le normal mètre cube ( Nm3) lorsque la pression est de 7 bars.

L'air comprimé représente 10 à 15 % des consommations industrielles d'électricité et recèle un potentiel d'économies d'énergie de l'ordre de 25 à 30 %.

Au préalable : la mise en place d'un équipement sous pression

Pour la mise en place d'un équipement sous pression (ESP), une déclaration de mise en service (DMS) doit être adressée à l'administration (DRIEE pour l'Île de France), et un contrôle de mise en service peut être obligatoire. (cf article 15 de l'arrêté ministériel du 15 mars 2000)

A la mise en service, il est impératif de posséder la documentation relative à l'ESP et à ses accessoires. Il est également important de s'assurer du marquage CE de l'équipement.

En cours d'exploitation, il faut effectuer deux types de contrôles réglementaires, effectués selon une périodicité dépendant du type de l'équipement :

  • Une inspection périodique consistant en une visite externe et interne, une vérification de la documentation, et un examen des accessoires de sécurité. Elle peut être réalisée par un organisme habilité ou par l'exploitant s'il est compétent.
  • Une requalification périodique qui, en plus d'une inspection, prévoit une épreuve hydraulique. Seul un organisme habilité peut intervenir.

Comment faire des économies d'énergie sur un système à air comprimé ?

Etape 1 : Appliquer les bonnes pratiques

  • Instaurer, diffuser, afficher et faire appliquer les bonnes pratiques.
  • Sensibiliser, valoriser et responsabiliser le personnel sur les économies d'énergie. Son comportement est déterminant sur les résultats obtenus.
  • Détecter et supprimer les fuites sur le circuit de distribution . Le taux de fuite sur les circuits de distribution est en moyenne de 20 à 25 % . Les fuites peuvent représenter entre 40 et 50% de la consommation électrique du compresseur . La suppression de ces fuites est donc une source importante d'économies d'énergie. Afin de les détecter, contrôler fréquemment le réseau (de préférence tous les 2 mois et au minimum tous les 6 mois) et régulièrement les machines (une fois par an). Penser à vérifier les joints, les raccords, etc. La détection des fuites est délicate. Certaines peuvent se repérer à l'oreille lorsque les machines sont à l'arrêt mais il faut souvent recourir à un détecteur d'ultrasons.
    Dans le cas d'un réseau qui fuit, la surconsommation peut atteindre 20 %.
  • Eviter d'utiliser des soufflettes. Utiliser de préférence les aspirateurs industriels ou tout simplement le balai. Si ce n'est pas possible, changer les soufflettes pour des modèles plus économes. Règlementairement, une soufflette ne peut être utilisée à plus de 4 bars.
  • Mettre en place un système de comptage afin de contrôler les performances des installations.
  • Mettre en place un plan de maîtrise de l'énergie sur l'air comprimé, cela permet d'économiser en moyenne 25% de la facture.

Etape 2 : Optimiser l'utilisation des équipements

  • Régler la pression juste au niveau nécessaire afin d'éviter les surconsommations. La plupart des machines n'ont besoin que de 6 bars pour fonctionner. Il faut savoir qu'1 bar de plus correspond à une consommation supplémentaire de 7 à 8 %. Au contraire, diminuer d'1 bar permet une réduction des coûts de production de 15% en moyenne sur la compression avec en bénéfice une réduction des fuites. Si un poste nécessite une pression supérieure il est préférable de l'alimenter par un petit compresseur local plutôt que d'augmenter la pression générale.
  • Mettre en place l'aspiration d'air à l'extérieur, de préférence au nord et à l'ombre permet de diminuer d'environ 10°C la température de la prise d'air et d'obtenir un gain d'au moins 3,5 % sur la consommation électrique du système.
  • Augmenter le diamètre des canalisations du réseau de distribution permet de réduire la vitesse de l'air et ainsi les pertes de charge.
  • Limiter les pertes de charge en rationalisant le réseau.
  • Isoler les machines à l'arrêt. De plus, lorsque les ateliers sont à l'arrêt (les week-ends par exemple) et que l'utilisation de l'air comprimé n'est pas nécessaire, il est conseillé d'installer une vanne d'isolement sur le réseau afin de limiter les fuites.
  • Récupérer les calories des compresseurs et utiliser la chaleur.
  • Adapter la qualité de l'air en fonction de la nécessité du process.

Etape 3 : Bien choisir son équipement

Lorsque c'est possible l'aspect économies d'énergie doit être intégré dès le départ et constituer l'un des critères de choix des différents équipements de l'entreprise. Sinon, il faudra y penser au moment de leur renouvellement.

Le choix du compresseur est lié aux besoins spécifiques du procédé : quelle est la quantité d'air comprimé nécessaire, à quelle pression, pour quelles utilisations ?

Les performances du compresseur ont un impact sur l'ensemble du réseau air et déterminent l'efficacité énergétique du système.

Lorsque c'est possible, le recours à un compresseur à vitesse variable est une source d'économies d'énergie non négligeable.