L’air comprimé : une ressource plus précieuse qu’il n’y paraît

L’air comprimé se caractérise par deux valeurs principales : la pression (ex :100 psi, ou 690 kPa) et le point de rosée (ex : -40 °C).

Prenons comme exemple l’air comprimé typique qu’on trouve dans la plupart des installations industrielles. Pour être en mesure de produire un pied cube standard par minute (SCFM) d’air, un compresseur consommera de 0,12 à 0,20 kW. Cela peut sembler peu.

Imaginons une fuite de la grosseur d’un grain de riz sur une ligne : celle-ci pourrait consommer jusqu’à 5 SCFM. Si on prend un réseau sous pression constante (24 heures sur 24), cette même fuite engendra une consommation électrique allant jusqu’à 8760 kWh annuellement! Si on ajoute la taxe du traitement d’air (un sécheur peut consommer jusqu’à 15 % de l’air utilisé pour abaisser le point de rosée), on obtient près de 10 000 kWh.

Maintenant, examinons deux scénarios. Prenons une usine reliée à un réseau où le kilowattheure moyen est de 0,05 $ et une autre en milieu nordique qui produit elle-même son électricité à un coût moyen de 0,30 $ du kilowattheure.

Notre toute petite fuite coûtera annuellement 500 $ à la première usine et 3 525$ à la seconde! Les audits réalisés par l’équipe de BBA à l’aide d’un appareil à ultrasons ont permis de déceler des fuites totalisant des centaines de SCFM chez nos clients dans la dernière année seulement. On parle d’une à deux journées de travail ayant mené à plusieurs dizaines de milliers de dollars d’économies!

En plus des dollars économisés, n’oublions pas que chaque kilowattheure non consommé contribue à la réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES) chez nos clients où l’énergie électrique est produite à l’aide de groupes électrogènes. La fuite constatée à la seconde usine pourrait à elle seule éviter près de 2 500 litres de consommations de diésel.

Il n’y a pas que les fuites qui sont néfastes dans les réseaux d’air comprimé : malheureusement, les équipements de production et de traitement sont souvent mal dimensionnés ou mal exploités. Le dimensionnement en mode de conception d’une nouvelle usine reste parfois difficile. C’est pourquoi il est primordial de revoir le mode de modulation et de fonctionnement des équipements lorsque l’usine tourne en régime permanent.

Par exemple, lors d’un audit, nous avons constaté qu’un compresseur ne produisait pratiquement jamais tout en étant toujours en mode de fonctionnement (« unload »). Il totalisait près de 25 000 heures en mode « running » et seulement 1 375 heures en production. Il faut noter que le mode « unload » d’un compresseur consomme moins, mais tout de même près de 20 % de sa puissance nominale. Cela veut donc dire que ce compresseur a fonctionné près de 95 % du temps pour rien. Pour un compresseur de 50 hp, on parle ici de 186 500 kWh gaspillés ou, dans ce cas, de 50 000 $.

Même si la production, le traitement et l’acheminement de l’air comprimé se font de la bonne façon, son utilisation peut parfois poser problème. Comme mentionné précédemment, ce type d’énergie n’est pas gratuite. Seulement de 10 % à 20 % de l’énergie employée pour comprimer l’air peut être utilisée en la détendant par la suite. Le reste ne sera que de la chaleur dégagée.

Un exemple fréquent de la mauvaise utilisation est l’agitation de liquide. Des agitateurs maison qui utilisent des tuyaux troués laissant passer l’air sont très efficaces pour agiter un liquide, mais ils sont extrêmement coûteux en énergie. Un dispositif de ce genre employé chez un de nos clients a été remplacé par un agitateur mécanique avec moteur électrique, ce qui a permis d’économiser près de 400 000 $ en coûts d’énergie.

De plus, avec la course à la réduction des GES, il sera d’autant plus important de surveiller notre consommation énergétique, dont celle de l’air comprimé. La phrase « Ferme la porte, on ne chauffe pas le dehors! » est plus vraie que jamais.

BBA possède un portfolio de projets bien garni et riche en expériences terrain dans le domaine de la conception et de l’optimisation des réseaux d’air comprimé. Pour de plus amples renseignements, contactez notre équipe!