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Mar 2022

Les compresseurs d’air à vitesse variable conviennent-ils à tous les projets?

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LES COMPRESSEURS D’AIR À VITESSE VARIABLE CONVIENNENT-ILS À TOUS LES PROJETS?

Lorsque les gestionnaires et les cadres regardent leurs sites pour trouver des économies d’énergie, leurs systèmes d’air comprimé sortent toujours du lot. L’air comprimé est un mal nécessaire pour de nombreuses industries: une utilité vitale, mais aussi une dépense importante. Aussi coûteux que l’achat et l’entretien d’un compresseur d’air puissent être, la consommation énergétique de ce compresseur sera trois fois plus élevée!

Bien qu’il existe de nombreuses technologies sur le marché qui peuvent générer d’importantes économies d’énergie, bon nombre de ces technologies ont été développées pour des environnements propres et ne peuvent pas résister à la chaleur excessive, à la poussière, aux brouillards d’huile ou aux fumées, présents dans de nombreux environnements.
Donc, avant d’acheter quoi que ce soit, il est important de comprendre comment vous pouvez économiser de l’énergie sans nuire à la fiabilité.

Le type de compresseur d’air industriel le plus courant est celui à vis rotative lubrifiée. Ce sont des compresseurs à déplacement positif à injection d’huile, réputé pour leur faible usure mécanique et corrosion interne. À pleine charge, la puissance spécifique est généralement de 17 kW / 100ACFM à une pression de fonctionnement de 100 PSIG, mais lorsque le compresseur est partiellement chargé, sa puissance spécifique dépendra grandement du système de contrôle du compresseur. Le graphique suivant compare les performances de quatre types de contrôle différents de 0% à 100% du débit à pleine charge.

Ce graphique montre clairement que les compresseurs à vitesse variable offrent les meilleures performances à charge partielle des quatre types de régulation. Ces compresseurs utilisent un variateur de fréquence (VFD) pour faire varier la vitesse du moteur principal du compresseur. Cependant, il convient de déterminer s’il s’agit d’une technologie appropriée aux conditions de votre établissement.

En plus de la charge thermique produite par la chaleur de compression, le VFD produit sa propre charge thermique qui doit être éliminée pour protéger le variateur d’une défaillance prématurée. En fait, la plupart des compresseurs à vitesse variable ne fonctionnent même pas si la température du VFD est trop élevée. Cette charge thermique est éliminée via un dissipateur thermique en aluminium et de petits ventilateurs de refroidissement. La qualité de l’air ambiant est donc essentielle à la santé à long terme du VFD.

Si le dissipateur thermique est recouvert de poussière ou d’un brouillard d’huile, ses performances se dégradent rapidement. Même dans un environnement relativement propre, la durée de vie estimée d’un VFD est de 7 ans, ce qui se situe généralement en dehors de la période de garantie du fabricant. Le remplacement d’un VFD pourrait facilement coûter 25% du coût d’un nouveau compresseur, ce qui peut anéantir tout retour sur investissement attendu des économies d’énergie.

En gardant cela à l’esprit, considérez les mérites relatifs de la technologie de la valve spirale. Il s’agit d’une solution mécanique, une seule valve entraînée par un mécanisme à crémaillère ou un moteur électrique, de sorte que la qualité de l’air ambiant n’affectera pas la fiabilité. L’efficacité énergétique est presque égale à VFD au-dessus de 50% de charge, et le coût d’acquisition est beaucoup plus faible.

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Prenons l’exemple du système suivant à 200 HP, où le compresseur existant utilise des commandes de modulation de l’entrée d’air. Le tableau suivant montre la consommation d’énergie annuelle et le coût de chaque compresseur, en supposant un débit moyen de 700 ACFM, 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 et un tarif énergétique de 0,10 $ / kWh.

Le compresseur VFD a la plus faible consommation d’énergie, comme prévu, mais le système de valve spirale n’est pas loin derrière. Alors que le VFD économise 28% de plus que le système de valve spirale, il en coûtera au moins 30% de plus à l’achat, et donc le retour sur investissement sera à environ le même. Avec le compresseur à valve spirale, nous n’avons pas non plus le risque de panne prématurée du VFD, ce qui augmenterait considérablement nos coûts.

Lorsque vous envisagez des modifications majeures à votre système d’air comprimé, il est important de prendre soigneusement en considération toutes les options disponibles. La première étape consiste à effectuer un audit de l’air comprimé sur votre système et à discuter des avantages et des inconvénients de chaque option avec votre auditeur.

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Atlantic Compressed Air, une division de Comairco, offre un service d’urgence et de réparation, disponible 24 h sur 24 h et 7 jours sur 7. Nos techniciens fournissent un service adapté jours et nuit pour effectuer la maintenance ou la réparation de vos équipements d’air comprimé.

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