Coût de l’air comprimé et des fuites

Il calcule ce que coûte chaque année l’énergie du compresseur, le coût de chaque m³ d’air, ce qui se perd en fuites et en marche à vide (le compresseur tourne sans comprimer) et ce que rapportent un programme de fuites et la réduction de pression. Dans l’exemple par défaut (compresseur de 75 kW, 12 m³/min, 7 bar(g), 6 000 h par an, énergie à 0,13 €/kWh), l’air coûte 48 000 € par an, soit 0,015 € par m³. Utilisez-le avant d’acheter un nouveau compresseur, pour justifier un programme de fuites ou pour prioriser les améliorations du réseau.

Le débit d’air libre (FAD, le débit aux conditions d’aspiration) et la puissance électrique en charge figurent dans la fiche technique du fabricant, de préférence la fiche de performances selon l’ISO 1217 ; la plaque du moteur ne donne que la puissance du moteur, pas la puissance absorbée. Le temps en charge et les heures de marche apparaissent sur le contrôleur du compresseur. Avec ces données, la puissance spécifique (kW par m³/min) indique si la machine est efficace : dans l’exemple, 6,25 kW/(m³/min) en charge.

Un seul orifice de 3 mm à 7 bar(g) perd environ 0,43 m³/min avec un coefficient de décharge de 0,65 et, dans les conditions de l’exemple, coûte environ 2 111 € par an, soit 176 € par mois sans réparation. Le coût croît avec le carré du diamètre : un orifice de 5 mm coûte 2,8 fois plus, environ 5 864 € par an. C’est pourquoi il vaut mieux commencer les réparations par les plus gros orifices.

Production arrêtée et réseau sous pression, chronométrez le temps que le compresseur passe en charge pendant un intervalle. Le temps en charge divisé par le temps total donne la fraction de la production perdue en fuites (méthode du DOE et de l’ISO 11011). Perdre 25 % de l’air, comme dans l’exemple, est courant dans les usines sans programme de fuites ; avec une maintenance périodique, on reste normalement sous 10 %.

Dans l’exemple, passer de 7 à 6 bar(g) réduit le travail de compression de 8,4 %, et l’air perdu par chaque orifice baisse d’environ 12 %, car le débit à travers un orifice est proportionnel à la pression absolue. Avant de la baisser, vérifiez la pression au point le plus défavorable du réseau et sur les équipements les plus exigeants. Souvent, un seul consommateur exigeant justifie un surpresseur local plutôt que de maintenir tout le réseau en haute pression.

Dans l’exemple, sur 100 kWh consommés, seuls 69 deviennent de l’air utile : 23 partent en fuites (11 000 € par an) et 8 en marche à vide. Avec 10 % de fuites et 1 bar de moins, l’énergie baisse de 19 % et l’économie atteint 8 851 € par an ; pour un investissement de 15 000 €, le retour se fait en 1,7 an. Si le temps à vide augmente après les améliorations, envisagez un compresseur à variateur de fréquence ou un compresseur plus petit.

Il suppose une puissance en charge constante et une puissance à vide exprimée en fraction de celle-ci, ce qui représente mal les compresseurs à variateur. Il n’inclut pas la demande artificielle, la consommation non régulée qui augmente avec la pression : l’économie réelle d’une baisse de pression est donc souvent plus élevée. Il n’évalue pas non plus les sécheurs, les filtres ni la chute de pression du réseau, qui ont leurs propres calculateurs.