Optimiser le système d'air comprimé : privilégier la demande plutôt que l'offre

Rapport d'application : de la détection d'une fuite à la validation de l'efficacité de l'air comprimé

1. Pourquoi l'optimisation de l'air comprimé ne devrait pas commencer au niveau de la production

L'optimisation de l'air comprimé doit en principe commencer du côté de la demande (Demand Side). Les fuites, les purges inutiles, les pressions de consommation excessives ou les consommateurs fonctionnant de manière inefficace augmentent les besoins réels en air comprimé. Si la génération d’air comprimé est d’abord dimensionnée ou optimisée en fonction de ces besoins accrus, le côté « supply » est alors adapté aux pertes existantes.

Dans le cadre d’investissements dans de nouvelles installations ou de remplacements, cela peut conduire au choix de compresseurs surdimensionnés. Dans les installations existantes, la suppression ultérieure des fuites ou d’autres mesures de réduction de la consommation peut entraîner l’apparition de points de fonctionnement défavorables, tels que des taux de marche à vide élevés, un fonctionnement à charge partielle inefficace, des débits minimaux excessifs ou une plage de pression inutilement large.

L’ordre technique devrait donc être le suivant :

  • Mesurer et optimiser la demande
  • Valider les économies réalisées
  • Adapter l’offre aux besoins réels

2. Côté demande : mesurer le débit, la charge de base et les fuites

Le terme « Demand Side » signifie : comprendre les besoins réels des consommateurs. Les indicateurs clés sont le débit, la consommation, la charge de base, les profils de charge, le taux de fuite et le niveau de pression au consommateur. Une mesure hebdomadaire permet de déterminer si la consommation reste élevée pendant les arrêts ou les pauses de production. C'est souvent là que se trouvent les potentiels d'économies les plus rapides.

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Mesure hebdomadaire : la charge de base, la consommation liée à la production et les pertes liées aux arrêts de production sont mises en évidence.

3. Localiser les fuites et les classer par ordre de priorité

Pour établir les priorités, ce n'est pas seulement le nombre de fuites qui compte, mais aussi le débit de perte et les coûts qui en découlent. Les fuites importantes et dominantes doivent être répertoriées et réparées en premier lieu. La zone est ensuite mesurée à nouveau, car des fuites plus petites, auparavant masquées, peuvent alors apparaître.

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Hiérarchisation : ce sont souvent les fuites les plus importantes qui sont à l'origine de la plus grande partie des pertes. C'est pourquoi il faut d'abord repérer les fuites dominantes, les hiérarchiser et les réparer.

4. Vérifier le débit après la réparation

La caméra permet de localiser l'origine d'une perte. Seul un suivi permettra de déterminer si la mesure a permis d'améliorer le fonctionnement. Le débit, la charge de base, le niveau de pression et la puissance spécifique doivent être comparés avant et après la mise en œuvre de la mesure. La charge de base et la charge de pointe doivent être considérées séparément afin d'éviter que les économies réalisées ne soient mal évaluées en raison des fluctuations de production.

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Processus d'amélioration continue : mesure du débit, analyse, localisation des fuites, documentation, rapport, réparation et réévaluation.

5. Côté offre : optimiser les performances spécifiques

Une fois l'ajustement du côté de la demande effectué, le côté production peut faire l'objet d'une évaluation fiable. Les paramètres clés sont la puissance du compresseur, le débit d'air produit, la pression du réseau, les pertes de charge, les temps de fonctionnement et de ralenti, ainsi que le rendement spécifique. Il est alors possible d'optimiser la plage de pression, la commande du compresseur, la répartition de la charge et les pertes de charge en fonction des besoins réels.

NiveauParamètres de mesureMesures typiquesValidation
Côté demande : identifier et réduire les débitsDébit, débit, charge de base, profils de charge, part des fuites, niveau de pression au consommateurLocaliser et réparer les fuites, réduire les purges, contrôler les consommateurs, évaluer la baisse de pression.Comparer le débit avant et après la mesure ; examiner séparément la charge de base et la charge de pointe.
Côté offre : optimiser la production et le rendement spécifiquePuissance du compresseur, débit d’air produit, pression du réseau, pertes de charge, temps de fonctionnement/de ralenti, rendement spécifiqueOptimiser la plage de pression, vérifier la commande du compresseur, améliorer la répartition de la charge, réduire les pertes de charge.Optimiser la plage de pression, vérifier la commande du compresseur, améliorer la répartition de la charge, réduire les pertes de charge.

6. Pourquoi une optimisation trop précoce du côté de l'offre pose problème

Lorsque les compresseurs sont dimensionnés pour répondre à une demande accrue due à des fuites, les pertes sont prises en compte de manière permanente dans la production. Après une réparation ultérieure des fuites, l'installation peut se retrouver dans des plages de charge partielle défavorables. Il en résulte des temps de marche à vide accrus, des débits minimaux trop élevés, des cycles charge/marche à vide inefficaces et une plage de pression qui ne correspond pas aux besoins réels.

7. Le suivi en tant que contrôle permanent

Le suivi permet de s'assurer que l'amélioration obtenue n'est pas seulement estimée, mais bien mesurée. Les données relatives au débit, à la pression et aux performances indiquent si les réparations sont efficaces, si de nouvelles fuites apparaissent et si la production doit être ajustée à la suite de l’optimisation du côté de la demande. La pureté de l’air comprimé reste un sujet distinct, mais connexe, pour les applications où la qualité est essentielle, telles que l’agroalimentaire, l’industrie pharmaceutique ou les semi-conducteurs.

ObjectifSolutions pertinentesAvantages
Réduire le débitMesure du débit, DS 500, CS NetworkMesurer la consommation d'air comprimé, analyser les profils de charge et mettre en évidence les économies réalisées
Localiser les fuitesLD 500, UltraCam, LeakCam 600Identifier, documenter et hiérarchiser les points de fuite
Gérer les réparationsLeak ReporterGérer les fuites, suivre l'état d'avancement des réparations et évaluer les économies potentielles
Optimiser la génération d'air compriméCMM 500, mesure des performances, mesure de la pressionConcevoir et évaluer le fonctionnement des compresseurs en fonction des besoins
Garantir la qualité de l'air compriméMesure du point de rosée, de l'huile résiduelle et des particulesSurveiller la qualité de l'air comprimé et renforcer la sécurité des processus