sponsoriséLutter contre le gaspillage d'air comprimé Quatre, c'est gagnant ! Comment les vannes intelligentes stimulent l'efficacité

« Quatre, c'est gagnant ! », dit-on dans le jeu – mais dans la pratique, la quatrième forme d'énergie, l'air comprimé, est souvent coûteuse et inefficace. Pourtant, il existe une alternative : grâce à une technologie de vannes intelligente, vous pouvez booster l'efficacité et lutter contre le gaspillage d'air comprimé !

Si vous pouviez économiser entre 18 000 et même 90 000 euros, le feriez-vous ? Cette somme, qui représente environ un tiers des coûts habituels liés à l'air comprimé, pourrait souvent être économisée assez facilement, même par des installations de taille moyenne. Et ce, sans avoir à renoncer à aucune fonctionnalité et avec un retour sur investissement compris entre un et trois ans.

L'air comprimé est omniprésent – que ce soit dans la production, la commande des actionneurs ou l'automatisation –, mais dans la pratique, une part considérable est perdue sans être utilisée

explique Daniel Jakob, expert en vannes de process et de régulation chez BÜRKERT, spécialiste des fluides. Souvent, des fuites insignifiantes ou des vannes mal choisies se révèlent, à y regarder de plus près, être de véritables gouffres énergétiques.

Le saviez-vous ? BÜRKERT propose environ 670 types de produits différents, avec plus de 20 millions de variantes.

L'air comprimé est incontournable dans de nombreuses entreprises : cette « quatrième forme d'énergie » (aux côtés de l'électricité, du gaz et de l'eau) est utilisée dans l'industrie comme source d'énergie universelle et sûre. Cependant, l’air comprimé est souvent considéré comme un coût EDA (énergie, données et automatisation), avec les conséquences que cela implique : les fuites laissent s’échapper cette précieuse énergie sans qu’elle ne soit exploitée, et les positionneurs classiques consomment de l’air comprimé même à l’arrêt. Les pressions de service sont surdimensionnées ou la pression n’est pas régulée, même pendant les temps d’arrêt.

Une économie annuelle de 90 000 € correspond – en fonction du prix de l'électricité et de la consommation énergétique spécifique du système d'air comprimé – à une économie de plusieurs millions de mètres cubes normaux d'air comprimé par an. Avec une consommation d'énergie spécifique d'environ 0,10 kWh/Nm³ et un coût de l'électricité compris entre 15 et 20 ct/kWh, cela correspond à environ 4,5 à 6 millions de Nm³ d'air comprimé par an.[1]

Honnêtement : connaissez-vous vraiment l'ampleur de vos pertes d'air comprimé ?

Qui utilise de l'air comprimé subit des pertes : des générations d'exploitants se sont résignées à cette loi apparemment immuable de la nature. Ce n'est pas seulement gênant, cela coûte aussi très cher. De nombreux exploitants n'ont pas conscience de l'ampleur réelle des pertes causées par les fuites d'air comprimé, alors que celles-ci sont faciles à calculer : même un petit trou d’un millimètre de diamètre entraîne une perte annuelle de 37 843 mètres cubes, soit une valeur de 1 135 euros[2]. Avec un diamètre total de cinq millimètres, on arrive, selon les principes de calcul de la VDMA, à la somme considérable de 974 462 mètres cubes, soit 29 234 euros.

C'en est fini de cette situation, à une époque marquée par la hausse des coûts énergétiques, un renforcement de la réglementation et des préoccupations croissantes en matière de développement durable : Daniel Jakob en est convaincu : ceux qui agissent avec intelligence s'assurent des avantages concurrentiels, améliorent leurs performances en matière de développement durable et se positionnent pour tirer parti des concepts de l'Industrie 4.0 tels que la maintenance prédictive ou la surveillance intelligente de la consommation d'énergie : 

L'utilisation efficace de l'air comprimé grâce à une technologie de vannes intelligente offre de réels avantages pour l'entreprise : elle nous permet de réduire les coûts, de contribuer à nos objectifs de développement durable et de répondre aux exigences de nos clients.

Or, même des composants apparemment mineurs ont une influence considérable : les vannes de régulation sont utilisées dans les processus industriels les plus divers pour distribuer des liquides, des gaz ou de la vapeur. La combinaison d’une commande électronique et de vannes actionnées par air comprimé, sous la forme de vannes électropneumatiques, s’est notamment imposée comme la technologie de référence – avec toutefois un petit bémol. Les vannes classiques ont toujours besoin d’une certaine quantité d’air comprimé pour, en quelque sorte, maintenir la vanne dans la position commandée.

Le régulateur de position et de processus BÜRKERT de la série SideCONTROL s'adapte parfaitement à tous les actionneurs linéaires et rotatifs courants et peut être commandé via IO-Link, ASI, Profinet, Profibus, Modbus TCP ou Ethernet. Le point fort : les vannes ainsi équipées ne nécessitent de l'air comprimé que lorsqu'une action de régulation, c'est-à-dire un mouvement de l'actionneur, est effectivement requise.

Grâce aux régulateurs de position et de processus SideCONTROL, vous réaliserez des économies d'air comprimé dès la première seconde, même sur les installations existantes.

Daniel Jakob, expert produit en vannes de process et de régulation chez BÜRKERT Fluid Control Systems – SideCONTROL est entièrement compatible avec tous les actionneurs linéaires et rotatifs courants.

Des vannes intelligentes pour des ordinateurs connectés

Le retour sur investissement est rapide : avec une consommation d’air comprimé de l’ordre de quelques centaines de litres pour un positionneur type, les économies réalisées par vanne se chiffrent en montants à trois ou quatre chiffres. Pour des installations de taille courante, cette valeur évolue proportionnellement au nombre de vannes et de positionneurs installés. L'expérience montre donc qu'une modernisation est presque toujours rentable – pour le plus grand bonheur du responsable d'exploitation, qui peut optimiser son système d'air comprimé, du contrôleur de gestion, qui réalise des économies concrètes, et enfin, du point de vue du bilan de développement durable.

L'automatisation décentralisée grâce à une tête de commande montée sur la vanne apporte de l'intelligence sur le terrain : véritables appareils intelligents, les têtes de commande peuvent être raccordées directement à la conduite principale d'air comprimé. Cela permet de se passer des tuyaux habituels reliant l'armoire électrique à la vanne, ainsi que des fuites et des opérations de maintenance qui y sont associées. Et ce, même a posteriori et sans modifier le processus fluidique proprement dit. BÜRKERT accompagne l’exploitant grâce à des fonctions d’apprentissage automatique de la régulation (X.Tune).

Et pour ceux qui trouvent tout cela trop compliqué, BÜRKERT propose des vannes à entraînement électromoteur. Ainsi, même les exploitants ne disposant pas d'un système d'air comprimé peuvent bénéficier d'un entraînement sûr et sans perte, avec des coûts de cycle de vie réduits et une installation et une mise en service simplifiées.

La durabilité et l'efficacité ne nécessitent pas forcément de grands projets. Même de petites mesures permettent d'améliorer de manière mesurable l'efficacité, la rentabilité et l'utilisation des ressources.

explique Daniel Jakob, de BÜRKERT Fluid Control System. Utilisez des technologies modernes, entretenez vos installations, détectez les fuites à un stade précoce, choisissez le concept d’automatisation global qui vous convient et générez des données de mesure. Car ce n’est que ce qui est mesuré que l’on peut modifier de manière ciblée : une gestion énergétique active permet de détecter les défauts de conception et de préparer l’installation pour l’avenir – c’est ainsi que l’air comprimé, jusqu’alors grand consommateur d’énergie, deviendra véritablement la quatrième source d’énergie au service de votre succès de production !

[1] Ainsi, l'Alliance Industrie 4.0 du Bade-Wurtemberg indique, par exemple, une consommation énergétique moyenne de 0,1 à 0,12 kWh/Nm³
pour l'air comprimé à 6 bars[2] À une pression de service de 6 bars et pour un coût total de trois centimes par mètre cube.