Industriels : des solutions pour faire des économies d’énergie

Nos solutions pour réduire votre consommation d’énergie

Le coût des énergies (électricité et gaz) est en forte hausse. Il est important de gérer la consommation d’énergie de votre entreprise et plus particulièrement à l’approche de l’hiver et de la baisse des températures. Pour vous aider, voici des conseils adaptés à l’industrie que vous pouvez suivre pour économiser de l’électricité au sein de vos ateliers et bureaux.

La réduction de la consommation d’énergie est essentielle pour votre entreprise. Cela permet de réaliser des économies importantes sur les factures d’énergie, mais également de maîtriser les pics de consommation électrique et les possibles coupures par grand froid.

Si vous excluez de l’analyse qui suit les coûts liés à l’énergie nécessaire au process de fabrication (fours, étuves, etc.) et à l’alimentation des machines de production, voici les principales origines des consommations énergétiques. Selon une étude de 2013 sur la répartition par usages de la demande électrique industrielle, les moteurs représentent 2/3 de l’électricité totale du secteur industriel. D’autres domaines, comme la ventilation (12%), le pompage (11%), l’air comprimé avec l’alimentation des machines et des fuites (7%), le froid (7%) et l’éclairage (4%), représentent également des parts dans la demande électrique industrielle. Bien entendu, ces chiffres sont à revoir à la hausse avec le développement de l’activité industrielle de 2013 à aujourd’hui.

L’aspiration, la ventilation et le chauffage des locaux de travail

L’aspiration, le dépoussiérage et filtration des machines et postes de travail

L’aspiration des machines de production et/ou des postes de travail consomme de l’énergie. Généralement, l’énergie électrique est consommée très majoritairement par un moto-ventilateur d’aspiration. Son rôle est d’aspirer l’air vicié au travers d’un réseau de tuyauterie et de l’acheminer jusqu’à un dépoussiéreur ou un filtre pour que celui-ci soit épuré. L’énergie du ventilateur est nécessaire pour mettre cet air en mouvement et acheminer le débit d’air et ainsi combattre les pertes de charge de l’ensemble des éléments composant l’installation.

Il faut considérer qu’un moto-ventilateur d’aspiration moyenne pression de bon rendement consomme entre 10kW et 15kW pour 10.000 m3/h. Cela représente un coût de fonctionnement de 1,5 EUR/h à 3 EUR/h.

La puissance absorbée du ventilateur est proportionnelle au débit d’air, à la perte de charge du réseau et au rendement du ventilateur. Pour limiter ces consommations, voici quelques pistes d’économie priorisées :

Réduire ou limiter les débits d’aspiration

Pour réduire ou limiter le débit d’aspiration, il convient de mieux englober et de mieux capoter les sources d’émissions de poussières. Il est conseillé de se rapprocher des sources d’émission des polluants directement pour réduire les débits nécessaires. Travailler sur les simultanéités de fonctionnement peut également être une solution pour aspirer uniquement ce qui est réellement nécessaire. Vous pouvez aussi utiliser des variateurs de fréquence asservis à une régulation de débit et des trappes automatiques pour ajouter le débit selon votre besoin. Le gain électrique est, à minima, proportionnel à la réduction de débit.

Réduire ou limiter les pertes de charges des filtres et des réseaux d’aspiration

La perte de charge générée par un réseau de tuyauterie évolue au carré de la vitesse. Ainsi, diminuer la vitesse par deux dans un réseau ou un appareil permet de réduire la consommation d’énergie par quatre. Néanmoins, réduire les vitesses d’aspiration n’est pas toujours possible. En effet, lorsque vous aspirez des poussières, il convient de garantir des vitesses minimales de transport pour éviter tous dépôts. Cela reste néanmoins toujours possible dans les gaines verticales descendantes.

Améliorer le rendement ventilateur

Pour l’amélioration du rendement des ventilateurs, il convient de travailler avec des ventilateurs et des moteurs à haut ou très haut rendements avec des plages de fonctionnement optimale des ventilateurs. L’utilisation des variateurs de fréquence permet d’ajuster au mieux les points de fonctionnement.

Ventilation et chauffage des locaux de travail

La consommation énergétique des installations de CVC est liée à deux composantes :

• Les couts énergétiques liés aux calories produites pour le chauffage (calories de chauffe)
• Les couts énergétiques liés au transport de l’air (ventilateurs pour combattre la perte de charge de réseau et de la centrale)

L’énergie de chauffe est souvent beaucoup plus importante que l’énergie nécessaire au transport de l’air.  Dans cette situation, voici les pistes d’économie pour réduire les besoins de chauffe.

Réduire les débits d’air rejetés en extérieur, nécessitant une compensation d’air remise en température

Lorsque vous rejetez 10.000 m3/h à l’extérieur d’un bâtiment sans compensation, le bâtiment est mis en dépression. Le débit de 10.000 m3/h est donc réintroduit naturellement par toutes les inétanchéités du bâtiment. L’air entre à la température extérieure et doit être réchauffé à la température intérieure du bâtiment. Pour exemple, si vous réchauffez 10.000 m3/h de 0 °C à +20°C, cela nécessite une puissance de chauffe de 50 kW, soit un coût de 8 EUR à 20 EUR/h. Avec la réduction du débit d’air rejeté en extérieur, vous avez la possibilité de réduire vos coûts énergétiques.

Dissocier la fonction chauffe de la fonction ventilation 

En séparant ces deux fonctions, vous pouvez n’apporter que le seul débit d’air neuf nécessaire à la ventilation réglementaire du bâtiment (nombre de m3/h par salarié). La qualité de l’air dans le bâtiment peut être maîtrisée par un purificateur d’air industriel en tout air recyclé. Vous économisez ainsi les calories de chauffe de l’air qui n’a pas été rejeté à l’extérieur et qui auraient dû être compensées et remis en température. De plus, vous économisez également de l’énergie en compensant la perte de charge des réseaux pour transporter l’air. Les purificateurs consomment généralement 10 fois moins d’énergie à débit identique. Le gain pour 10.000 m3/h par heure peut aller jusqu’à 60 kW.

Utiliser des ventilateurs destratificateurs ou des purificateurs pour destratifier les couches d’air chaud

Les purificateurs d’air permettent de réaliser une déstratification de l’air chaud. La déstratification de l’air permet d’obtenir une température homogène dans les espaces de travail. Cela permet de faire circuler l’air chaud dans la pièce et de limiter les pertes de chaleur par le toit. Cette solution vous permet de réaliser jusqu’à 30% d’économies sur le coût du chauffage.

Réutiliser les calories des rejets des dépoussiéreurs par des échangeurs doubles flux

Dans ce cas, il est important que l’air rejeté soit particulièrement propre, afin de ne pas encrasser l’échangeur et de dégrader rapidement le rendement d’échange. Plus l’air rejeté est chaud, plus cette solution a du sens. Le rendement de cette solution peut atteindre 84%, soit une économie jusqu’à 40 kW pour un débit de 10.000 m3/h.

Le froid

Les systèmes de rafraîchissement adiabatiques sont une alternative naturelle et économique de choix à la climatisation industrielle. Les solutions des rafraîchissement adiabatiques sont particulièrement adaptées, lorsqu’il s’agit de rafraîchir des ateliers dont la température est importante et de l’abaisser à 25°C à 30°C. Les rafraichisseurs adiabatiques ne nécessitent que de l’énergie que pour transporter le flux d’air. A savoir qu’ils consomment jusqu’à 10 fois moins d’énergie qu’une climatisation étant donné qu’ils utilisent un matériel sans fluide réfrigérant et qu’ils ne rejettent pas de la chaleur à l’extérieur. L’énergie de rafraichissement est seulement puisée dans l’évaporation de l’eau sur les panneaux évaporatifs.

Le cœur du système de refroidissement par évaporation est le média de refroidissement où l’eau s’évapore, rafraichissant ainsi l’air qui circule à l’intérieur. Les médias de refroidissement par évaporation sont fabriqués à partir de feuilles de cellulose cannelées. Le système de distribution d’eau intégré répartit l’eau uniformément sur les échangeurs de refroidissement pour s’assurer que toute la surface soit maintenue humide. Cela maximise l’effet de refroidissement. Les ventilateurs créent une pression négative, entraînant l’air au travers des échangeurs.