Foire aux questions

L’absorption est le processus par lequel un corps transforme l’énergie rayonnante qui le frappe en chaleur interne. Un corps qui absorbe de l’énergie (rayonnement) verra sa température interne augmenter.

L’acier est un alliage métallique utilisé dans les domaines de la construction métallique (voir aussi l’article sur la théorie du soudage de l’acier) et de la construction mécanique.
L’acier est constitué d’au moins deux éléments, le fer, très majoritaire, et le carbone, dans des proportions comprises entre 0,02 % et 2 % en masse1.
C’est essentiellement la teneur en carbone qui confère à l’alliage les propriétés du métal qu’on appelle « acier ». Il existe d’autres métaux à base de fer qui ne sont pas des aciers comme les fontes et les ferronickels par exemple.

L’acier galvanisé est un acier recouvert d’une couche de zinc par galvanisation dans le but de le protéger contre la corrosion.

Les aciers inoxydables, vulgairement appelés inox, jouent un grand rôle dans d’innombrables domaines : vie quotidienne, industrie mécanique, agroalimentaire, chimie, transports, médecine, chirurgie, etc. Ce sont des aciers, alliages de fer et de carbone, auxquels on ajoute essentiellement du chrome qui, au-delà de 10,5 % en solution (selon la teneur en carbone) dans la matrice, provoque la formation d’une couche protectrice d’oxyde de chrome qui confère à ces aciers leur inoxydabilité.
D’autres éléments peuvent être ajoutés, notamment le nickel qui améliore les propriétés mécaniques en général et la ductilité en particulier, et d’autres éléments comme le molybdène ou le titane qui améliorent la stabilité de l’alliage pour des températures autres que l’ambiante ainsi que des éléments à hauts points de fusion comme le vanadium et le tungstène accompagné en général d’une augmentation de la teneur en chrome, pour obtenir la résistance aux hautes températures au contact d’une flamme (aciers réfractaires).

L’adsorption est la rétention d’un composé à la surface d’un solide. Ce principe physique s’illustre lors de l’utilisation de charbon actif.

L’aéronautique inclut les sciences et les technologies ayant pour but de construire et de faire évoluer un aéronef dans l’atmosphère terrestre.
Les sciences incluent en particulier l’aérodynamique, une branche de la mécanique des fluides ; les technologies sont celles qui concernent la construction des aéronefs, leur propulsion ainsi que les servitudes. Les entreprises associées à ces technologies sont dans la catégorie entreprise du secteur aéronautique.
Piloter un aéronef permet de le faire évoluer et de pratiquer une activité. Les activités principales sont liées à la composante aérienne des forces armées d’un pays, le transport aérien commercial ou à la pratique d’une activité de loisir ou de sport aérien. On y associe les organisations et les compagnies gérant ces activités.
Un aéronef est un engin qui, pour évoluer dans l’atmosphère, l’utilise pour sa sustentation. Les principaux aéronefs sont l’avion et l’hélicoptère. Les forces armées utilisent aussi des missiles et des drones dont certains sont assimilables à des aéronefs sans pilote humain à bord, en particulier les missiles de croisière et les drones d’observation.
Le cerf-volant, comme le parachute ne sont pas des aéronefs. Toutefois ce dernier est très lié à l’aéronautique de par son utilisation comme moyen de sauvetage et son évolution récente en fait un engin pilotable.
Les activités aériennes sont réglementées sous l’égide d’institutions le plus souvent étatiques à l’échelle mondiale comme l’AITA pour les compagnies aériennes, à l’échelle régionale comme Eurocontrol pour la gestion du trafic aérien dans la zone européenne ou à l’échelle nationale comme la DGAC pour l’aviation civile en France. Ces institutions organisent ou règlementent la formation dans les métiers de l’aéronautique en particulier lorsque la sécurité des vols est affectée : c’est bien sûr le cas pour les pilotes et le personnel navigant commercial mais aussi pour les personnels chargés de la maintenance et les contrôleurs aérien. Ces formations sont assurées par des écoles spécialisées.
La navigation, la connaissance de l’atmosphère terrestre, la météorologie sont indispensables à l’aéronautique même si les bases ne lui sont pas spécifiques.
La liste des aéronefs est le point d’entrée principal où chaque aéronef est classé selon son constructeur.
Enfin on trouvera dans les articles de la catégorie « histoire de l’aéronautique » et de la catégorie « chronologie de l’aéronautique la relation des principaux évènements intéressant l’aéronautique. Les biographies des aviateurs et aviatrices, des concepteurs et ingénieurs se retrouvent dans la catégorie des « personnalités de l’aéronautique ».
L’astronautique concerne le déplacement et la navigation hors de l’atmosphère terrestre.

Un aérosol est un ensemble de particules, solides ou liquides, d’une substance chimique donnée en suspension dans un milieu gazeux. Émis par les activités humaines ou naturelles, les aérosols interviennent à l’échelle planétaire et locale dans les phénomènes de pollution de l’air.
Dans la vie courante, le terme « aérosol » désigne le récipient contenant un produit et un gaz propulseur. Le propulseur crée une pression à l’intérieur du récipient. En ouvrant la valve de sortie, on expulse le mélange. Le produit est pulvérisé sous forme d’aérosol, c’est-à-dire en fines particules en suspension dans l’air.

Le condensat émanant des compresseurs lubrifiés est hautement toxique pour l’environnement. Il s’agit d’un mélange entre un air extérieur aspiré plus ou moins pollué : acide, fumée, aérosols d’huile, de graisse, solvant, etc.… Le tout est mélangé avec de l’huile, il est soumis à une grande vitesse de rotation mécanique (entre 3 et 6000 tr/mn), et a une élévation brutale de la température du bloc vis (entre 80 et 100°C). Ce mélange est refroidit avant le départ sur le réseau usine, il en résulte une formation de condensats pollués qu’il convient de traiter avant rejet.
C’est pourquoi cette pollution a donné lieu à un texte de loi datant de 1992 (loi visant la protection de l’eau et de la nature) et s’accompagne de sanctions juridiques sous forme d’amendes et d’emprisonnement.

L’air est le mélange de gaz qui constitue notre atmosphère. Les gaz qui composent notre atmosphère viennent du centre de la Terre! Ces gaz ont été expulsés par les volcans au début de l’existence de notre planète. Dans les 100 premiers kilomètres, l’atmosphère est essentiellement composée d’azote (78 %) et d’oxygène (21 %) et d’argon (0,93 %).
L’air désigne de l’ensemble des gaz principaux qui composent l’atmosphère : 78% d’azote, 21% d’oxygène, 1% d’argon et de traces de dioxyde de carbone et de méthane. La directive européenne n°96/62/CE du Conseil du 27 Septembre 1996 donne les définitions de termes souvent utilisés dans le domaine de la qualité de l’air :
– Air ambiant : air extérieur de la troposphère, à l’exclusion des lieux de travail.
– Polluant : substance introduite directement ou indirectement par l’homme dans l’air ambiant et susceptible d’avoir des effets nocifs sur la santé humaine et/ou l’environnement dans son ensemble.
– Niveau : concentration d’un polluant dans l’air ambiant ou son dépôt sur les surfaces en un temps donné.
– Évaluation : méthode utilisée pour mesurer, calculer, prévoir ou estimer le niveau d’un polluant dans l’air ambiant.
La loi sur l’air du 30 décembre 1996 donne la définition des différentes valeurs réglementaires :
– Objectif de qualité : niveau de concentration de substances polluantes dans l’atmosphère, fixé sur la base des connaissances scientifiques, dans le but d’éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs de ces substances pour la santé humaine ou pour l’environnement, à atteindre dans une période donnée.
– Valeur limite : niveau maximal de concentration de substances polluantes dans l’atmosphère fixé sur la base des connaissances scientifiques, dans le but d’éviter, de prévenir ou de réduire les effets nocifs de ces substances pour la santé humaine ou l’environnement.
– Seuil d’alerte : niveau de concentration de substances polluantes dans l’atmosphère au-delà duquel une exposition de courte durée présente un risque pour la santé humaine ou de dégradation de l’environnement à partir duquel des mesures d’urgences doivent être prises.

Désigne l’air entourant un objet, l’air de l’enceinte étudiée et plus souvent l’air extérieur.

L’air comprimé est de l’air prélevé dans l’atmosphère, dont on utilise la compressibilité à l’aide d’un système pneumatique. Cet air est maintenu sous une certaine pression, généralement supérieure à celle de l’atmosphère.
En Europe, au début des années 2000, 10 pour cent de toute l’électricité utilisée par l’industrie est utilisée pour produire de l’air comprimé, la consommation s’élevant à 80 TWh par an1. L’air comprimé est souvent considéré comme le quatrième fluide utilisé dans l’industrie, après l’électricité, le gaz naturel et l’eau2.

Air évacué des vannes de décharge du compresseur. Cet air, s’il n’est pas évacué du diffuseur, peut provoquer le décollement des filets d’air des aubes et entraîner le pompage.

L’alumine ou oxyde d’aluminium, de formule chimique Al2O3, est un composé chimique qui existe à l’état naturel dans la bauxite, sous forme d’alumine hydratée mélangée avec de l’oxyde de fer.
L’alumine a été isolée en 1754 par le chimiste allemand Marggraf à partir de l’alun. C’est Louis Guyton de Morveau (1737-1816), collaborateur de Lavoisier, qui baptisa alumine l’un des sulfates contenu dans l’alun.
L’extraction de l’alumine de la bauxite est réalisée suivant un procédé chimique appelé procédé Bayer inventé par l’Autrichien Karl Josef Bayer. La bauxite y est attaquée par la soude à haute température et sous pression. La première usine à exploiter ce procédé est l’usine de Gardanne (anciennement Pechiney) en 1894. Cette usine produit toujours à ce jour des alumines hydratées et calcinées suivant ce procédé.
L’alumine est exploitée industriellement pour obtenir de l’aluminium par le procédé électrolytique Héroult-Hall. Elle est aussi utilisée comme matériau réfractaire (résistant aux très fortes températures) et comme céramique, et peut être également utilisée sous forme de corindon pour fabriquer des abrasifs.
Plusieurs pierres précieuses sont à base d’alumine anhydre, colorée ou non par des oxydes métalliques : rubis, topaze, saphir.

L’aluminium est un élément chimique, de symbole Al et de numéro atomique 13. C’est un métal pauvre, malléable, de couleur argentée. Il est remarquable pour sa résistance à l’oxydation et sa faible densité. C’est le métal le plus abondant de l’écorce terrestre et le troisième élément le plus abondant après l’oxygène et le silicium ; il représente en moyenne 8 % de la masse des matériaux de la surface solide de notre planète. L’aluminium est trop réactif pour exister à l’état natif dans le milieu naturel : on le trouve au contraire sous forme combinée dans plus de 270 minéraux différents, son minerai principal étant la bauxite, où il est présent sous forme d’oxyde hydraté dont on extrait l’alumine. Il peut aussi être extrait de la néphéline, de la leucite, de la sillimanite, de l’andalousite et de la muscovite.
L’aluminium métallique est très oxydable, mais est immédiatement passivé par une fine couche d’alumine Al2O3 imperméable de quelques micromètres d’épaisseur qui protège la masse métallique de la corrosion. On parle de protection cinétique, par opposition à une protection thermodynamique, car l’aluminium reste en tout état de cause très sensible à l’oxydation. Cette résistance à la corrosion et sa remarquable légèreté en ont fait un matériau très utilisé industriellement.
L’aluminium est un produit industriel important, sous forme pure ou alliée, notamment dans l’aéronautique, les transports et la construction. Sa nature réactive en fait également un catalyseur et un additif dans l’industrie chimique ; il est ainsi utilisé pour accroître la puissance explosive du nitrate d’ammonium.
La production mondiale de bauxite atteignait 211 millions de tonnes en 201013, l’Australie en assurant 33,2 % devant la Chine (19,0 %), le Brésil (15,2 %), l’Inde (8,5 %) et la Guinée (8,2 %) – la Guinée détient à elle seule plus du quart des réserves mondiales de bauxite, estimées fin 2010 à 28 milliards de tonnes. La production mondiale d’aluminium métallique s’est élevée à 41,4 millions de tonnes en 201014, dont la Chine a réalisé 40,6 % avec 16,8 millions de tonnes, loin devant la Russie (9,3 %) et le Canada (7,1 %).

Unité de mesure de la pression atmosphérique utilisée jusqu’en 1986. Un bar équivaut à peu près à 1 kg/cm2. Maintenant on utilise le pascal (P) : 1 bar = 100 000 Pa, 1 mb = 1 hPa. Cependant, le météorologue utilise un multiple du Pa soit l’hectopascal (hPa) : 1 hPa = 100 pascals.

Organe muni d’une ouverture pour l’entrée de l’air et d’une autre pour la sortie de l’air, relié à un distributeur pneumatique ou à un système hydraulique, qui permet d’éjecter le fil de trame dans le canal de guidage du peigne de la machine à tisser à jet d’air ou directement dans la foule dans le cas de la machine à tisser à jet d’eau.

Il s’agit d’un document émis en accord avec l’Etat, prouvant qu’une action d’économie d’énergie a été réalisée par une entreprise, un particulier ou une collectivité publique. A l’origine, les Certificats d’Economies d’Energie ont été crées afin de réduire la consommation énergétique globale comme annoncé dans le protocole de Kyoto. Leur but in fine est de réduire la consommation énergétique française. Les Certificats d’Economies d’Energie sont une démarche volontaire qui vient s’ajouter à la réglementation actuelle.

Le système s’est mis en place grâce à la loi d’orientation sur l’énergie du 13 juillet 2005 (Loi n° 2005-781). Le responsable de la délivrance des certificats d’économies d’énergie est le Préfet du demandeur. Les Certificats d’Economie d’Energie (CEE ou C2E) permettent de matérialiser et de chiffrer les actions des fournisseurs d’énergie, de combustible et de carburant (les obligés) en faveur de l’optimisation énergétique. Ils permettent de valider ces baisses de consommation et représentent chacun une quantité d’énergie économisée.
Un volume de kWh économisé

Un certificat d’économie d’énergie correspond à 1 kWh cumac d’économisé. La valeur énergétique réelle d’un Certificat d’Economies d’Energie se calcule comme étant le produit du nombre de kWh par an d’économisés par l’opération multiplié par le coefficient d’actualisation (Ca), qui se calcule ainsi :

a est le taux d’actualisation fixé à 4 %
n est la durée de vie en années de l’opération d’économies d’énergie.
Un Certificat d’Economie d’Energie peut être délivré pour une opération standardisée dont les conditions ont été prédéfinies ou pour une action spécifique dont le bien fondé est évalué séparément. La valeur financière d’un Certificat d’Economies d’Energie est définie sur le marché des Certificats d’Economies d’Energie et est compris entre 0 et 0,02 €, soit le montant de l’amende forfaitaire prévue par l’Etat si les obligés n’atteignent pas leur objectif de Certificats d’Economies d’Energie collectés.

Principe

Le principe est d’obliger certains acteurs (les « obligés ») à réaliser des économies d’énergie et d’encourager les autres acteurs (les « non-obligés ») par l’obtention d’un certificat. Les obligés peuvent soit réaliser eux-mêmes les mesures d’économie d’énergie, soit acheter des certificats aux non-obligés, soit payer une surtaxe à l’État3.
La pénalité est fixée à 0,02 €/kWh cumac4 maximum et les certificats sont donc négociables sur le marché des certificats entre 0 et 0,02 €/kWh cumac.
L’objectif trisannuel français pour la première période, du 1er juillet 2006 au 1er juillet 2009, est de 54 TWh cumac.

Le système français

En France, dans le contexte de l’application du protocole de Kyoto, le système des certificats d’économie d’énergie (CEE ou « certificats blancs ») s’est mis en place avec la loi d’orientation sur l’énergie du 13 juillet 200510 qui fixe les orientations énergétiques de la France (articles 14, 15, 16, et 17).
Ces CEE doivent permettre d’uniformiser, réglementer et valider les économies d’énergies.
Au 29 février 2008, selon l’ADEME, 220 certificats avaient été délivrés à 58 bénéficiaires, pour un volume de 14 TWh cumac (dont 4,5 les 2 derniers mois), soit 26 % de l’objectif final. Ces économies ont concerné à 95,4 % le secteur résidentiel, via surtout les économies de chauffage (74,8 %) et l’isolation (19,8 %).

Objectifs

Les CEE permettent de valider les économies d’énergies dues à des actions « additionnelles » vis-à-vis d’une part de la réglementation déjà en vigueur et d’autre part de l’activité habituelle. L’unité des CEE est le kWh d’énergie finale cumulée et actualisée sur la durée de vie du produit (kWh d’énergie finale cumac). L’objectif sur la première période (1er juillet 2006 au 30 juin 2009) est d’économiser 54 TWh d’énergie finale cumac.
Il a été annoncé dans le Plan Climat, en novembre 2006, que ce volume serait ensuite au moins doublé.

Durée de validité d’un CEE

Elle comprendra la période à laquelle il a été enregistré et s’étendra sur les deux périodes triennales suivantes.
Les personnes qui n’auront pas pu obtenir les certificats d’économie d’énergie nécessaires pour respecter la loi à la fin d’une période devront verser au Trésor Public une pénalité de 0,02 € par kWh d’énergie finale cumac non certifié.
Le suivi du fonctionnement et des transactions de CEE se fera officiellement tous les trois ans sous forme d’un rapport émis par l’État.

Le charbon actif ou charbon activé ou encore charbon végétal activé est une poudre noire, légère, constituée essentiellement de matière carbonée à structure microporeuse.
C’est, en fait, une sorte de charbon de bois présentant une très grande surface spécifique qui lui confère un fort pouvoir adsorbant.

Le charbon actif est utilisé dans de nombreux domaines :
-> Filtration

systèmes de filtration de l’air contaminé notamment dans les abris antiatomiques ;
décontamination de l’eau potable : le charbon actif retient un grand nombre de composés organiques, tels les pesticides. Cet usage représente 20 % du marché mondial ;
masques à gaz ;
filtres à cigarettes ;
filtres utilisés dans les installations de ventilation en circuit fermé (par exemple, hotte de cuisine) ;
filtration de polluants organiques (en particulier les traitements médicamenteux).

Les compresseurs rotatifs à vis monoblocs constituent des candidats idéals pour la récupération de chaleur aux fins de chauffage des locaux. En général, l’air ambiant est réchauffé lorsqu’il traverse le refroidisseur de sortie et le refroidisseur d’huile du compresseur. Vu que les compresseurs monoblocs sont sous armoire et en général déjà équipés d’échangeurs de chaleur et de ventilateurs, il ne reste qu’à installer des gaines et des ventilateurs CVCA pour extraire la chaleur. Les gaines peuvent inclure un évent commandé par thermostat. L’évent peut envoyer directement l’air réchauffé vers l’extérieur lors des périodes plus chaudes de l’année. En termes d’efficacité énergétique, il est possible d’extraire environ 50 000 Btu de chaleur par heure pour chaque 100 pcnm d’air d’un compresseur fonctionnant à pleine charge.

Il n’est pas rare de pouvoir réchauffer l’air de 15 à 25 °C au-dessus de la température d’entrée de l’air de refroidissement avec un rendement de récupération de chaleur de l’ordre de 80 à 90 pour cent. Il est important de bien comprendre que pour utiliser cette chaleur récupérée, aucun conduit de ventilation de récupération de chaleur ne doit limiter le débit d’air de refroidissement du compresseur. Au cas où un grand système de gaines est installé, on devra utiliser des ventilateurs d’appoint.

À l’aide d’un échangeur de chaleur approprié, il est possible d’extraire la chaleur perdue des refroidisseurs d’huile des compresseurs à pistons ou des compresseurs rotatifs à vis à refroidissement par eau du type monobloc. Certains fabricants proposent ces dispositifs en option. Cette chaleur récupérée peut servir à produire de l’eau chaude exploitable dans divers procédés : chauffage central ou systèmes de chaudières, procédés de nettoyage industriel, opérations de placage, pompes à chaleur, buanderies, ou toute autre application nécessitant de l’eau chaude. Les échangeurs de chaleur permettent également de produire à la fois de l’air chaud et de l’eau chaude, et procurent à l’exploitant la possibilité de faire varier dans une certaine mesure le rapport air chaud/eau chaude. La plupart des compresseurs à refroidissement par eau étant de puissance élevée (> 100 HP), la récupération de chaleur pour le chauffage des locaux peut constituer une option intéressante.

En principe, 50 à 60 pour cent de la chaleur des compresseurs peut être pratiquement récupérée pour des applications de chauffage de l’eau. Il est important de bien comprendre que pour utiliser cette chaleur, aucune stratégie de récupération de la chaleur ne doit limiter le débit d’eau de refroidissement du compresseur, sous peine d’entraîner une surchauffe de celui-ci.

Perte de pression dans un système d’air comprimé ou une de ses composantes, attribuable au frottement ou à un étranglement.

Un clapet anti-retour est un dispositif permettant de contrôler le sens de circulation d’un fluide quelconque. Il permet le passage d’un liquide, d’un gaz, d’air comprimé, … dans un sens et bloque le flux si celui-ci venait à s’inverser.

Les colliers à vis, sont composés d’une bande (généralement de l’acier inoxydable) munis de crans (la crémaillère). Au bout de cette bande se situe une vis. Le collier est placé autour du tuyau en plaçant la vis sur la crémaillère. Dès que la vis commence à tourner, la crémaillère est tirée ce qui provoque le serrage du collier. Les colliers à vis sont utilisés pour des tuyaux de diamètre de 15 mm et plus.

Excellente alternative aux échangeurs à plaques dans les sécheurs d’air comprimé, la colonne de Bouhy est en fait un échangeur à tête d’épingle auquel a été ajouté un séparateur air/eau centrifuge dans la partie inférieure. Le dispositif dispose de deux échangeurs coaxiaux, le premier servant à amener l’air en dessous de son point de rosée, le second servant à la fois à ramener l’air à une température convenant à son utilisation et surtout à augmenter l’efficacité du refroidissement. Ce type d’échangeur se caractérise par une très faible perte en charge.

Les fuites d’air sont très difficiles à voir ou à entendre dans des environnements comportant un bruit de fond important (par ex. ventilateurs ou machines).

Le meilleur moment pour découvrir les fuites d’air est celui des périodes d’arrêt de l’usine, habituellement pendant la nuit ou durant les fins de semaine. Marchez le long du système de distribution d’air comprimé ou sur son périmètre. Arrêtez-vous de temps à autre et tentez d’écouter les fuites. Recherchez les raccords endommagés ou les tuyaux flexibles fissurés. Prenez des notes et faites un croquis de l’emplacement des fuites. Employez des étiquettes pour repérer les emplacements des fuites à réparer. Répétez le processus périodiquement dans le cadre de votre inspection de routine.

Lorsque l’usine est à l’arrêt, on peut souvent entendre les fuites d’air. S’il existe un bruit de fond, vous devrez probablement vous servir d’un détecteur de fuites à ultrasons. Les détecteurs de fuites à ultrasons sont des appareils portatifs qui détectent la présence de fuites d’air grâce à leurs caractéristiques ultrasoniques. Après avoir détecté l’emplacement d’une fuite d’air, on doit appliquer de l’eau savonneuse sur les endroits suspects. La méthode de l’eau savonneuse est très fiable, mais elle exige beaucoup de temps à mettre en œuvre.

Attention : Utilisez toujours des équipements de protection de l’ouïe et de la vue appropriés et respectez les procédures de sécurité adéquates pour la détection des fuites d’air ou le travail en hauteur.

L’expérience a montré que les fuites d’air se produisent le plus souvent aux joints et aux raccordements. La réparation d’une fuite peut consister à simplement resserrer un collier de serrage ou à remplacer l’équipement défectueux tel que :

Coupleurs
Raccords
Sections de tuyauteries
Tuyaux flexibles
Joints
Drains à siphon
Embouts servant à minimiser les fuites d’air
Tiges de soupape

Un compresseur rotatif à palettes met en jeu un rotor à rainures excentré, situé dans un cylindre. Les rainures longitudinales du rotor sont équipées chacune d’une palette. Lorsque le rotor tourne, ces palettes sont plaquées vers l’extérieur par la force centrifuge et elles coulissent à l’intérieur des rainures en raison de l’excentricité du rotor par rapport au stator. Les palettes balayent le cylindre, aspirant l’air d’un côté et le rejetant de l’autre. Les compresseurs à palettes servent généralement dans des applications de petite puissance lorsqu’existent des problèmes d’encombrement; ils ne sont toutefois pas aussi efficaces que les compresseurs rotatifs à vis.

Dans un compresseur à pistons, chaque piston présente un mouvement alternatif dans un cylindre. Lors de l’aller, le piston aspire le fluide à une certaine pression puis le comprime au retour. Pour cela, chaque piston est muni d’une entrée et d’une sortie à clapet anti-retour. Le clapet d’admission ne peut laisser passer le fluide que vers la chambre du piston. À l’inverse, le clapet d’échappement ne peut laisser passer le fluide que vers le circuit extérieur. De plus, le clapet d’échappement offre une certaine résistance, de façon à ne s’ouvrir que lorsque la pression de l’intérieur de la chambre du cylindre atteint une valeur suffisante.
Voici le fonctionnement pas à pas :
le piston « descend » : la dépression créée à l’intérieur du cylindre entraîne l’ouverture du clapet d’admission et le fluide est aspiré. Le clapet d’échappement est fermé, car il ne marche que dans un sens.
le piston commence sa « remontée » : le fluide commence à se comprimer, car il ne peut sortir par le clapet d’admission (clapet anti-retour) et sa pression n’est pas suffisante pour pousser le clapet d’échappement (maintenu en place par un ressort par exemple). Le fluide ne pouvant s’échapper, il se compresse, car la « remontée » du piston diminue le volume dans le cylindre.
la pression du fluide atteint la pression voulue (contrôlé par la raideur du ressort) : cette pression est suffisante pour ouvrir le clapet d’échappement et le fluide sous pression s’échappe donc. Le piston finissant sa remontée, il chasse le fluide tout en maintenant sa pression.
un nouveau cycle recommence alors, le clapet d’échappement se fermant lorsque le piston arrive à sont point mort haut.
Un compresseur à piston est souvent muni de plusieurs pistons, dont les phases d’admission et d’échappement sont décalées pour avoir une sortie de fluide plus constante dans le réservoir. En effet, pour chaque piston, la sortie du fluide comprimé n’occupe qu’une petite partie du cycle.

Les compresseurs de ce type comportent un piston entraîné par un vilebrequin et un moteur électrique. Les compresseurs à piston à usage général sont disponibles sur le marché dans des puissances comprises entre moins de 1 HP et 30 HP environ. Ils sont souvent employés pour fournir de l’air à des dispositifs de régulation et d’automatisation dans les bâtiments.

On trouve encore dans l’industrie des compresseurs à pistons de grande puissance, mais ils ne sont plus commercialisés aujourd’hui sauf pour des procédés spécialisés tels que les applications à haute pression.

Le compresseur à spirale, également connu sous le nom de compresseur scroll, emploie deux spirales intercalées comme des palettes pour pomper et comprimer des fluides. Souvent, une des spires est fixe, alors que l’autre se déplace excentriquement sans tourner, de sorte à pomper puis emprisonner et enfin comprimer des poches de fluide entre les spires comme dessiné ci-dessous.

L’histoire du compresseur G ou à spirales débute avec le xxe siècle, inventé dans son principe en 1905 par le français Louis Creux, et breveté aux États-Unis le 3 octobre de la même année. À l’époque il était techniquement impossible de le construire. C’est au milieu des années 1980 que Volkswagen décide de donner sa chance au compresseur G sur les modèles Polo G40 phase 2, et les Polo G40 phase 3, Corrado G60 et Golf II G60 et Rallye et Passat G60.
Le qualificatif G provient de la forme particulière du compresseur et des spirales qui rappelle cette lettre, quant au 40 ou 60, ils informent sur la largeur de la spirale. En réalité le G60 devrait se nommer G59.5, puisque la spirale ne mesure que 59,5 mm de large (au lieu de 60).
Le compresseur se compose de deux spirales fixes et deux spirales mobiles. Il est entraîné par la poulie d’un vilebrequin. Dans la suite du texte, nous nous concentrons sur un seul couple, les mêmes explications étant correctes pour l’autre couple, mutatis mutandis.
Après le filtre à air, l’air entre dans le compresseur en étant « aspiré » entre les deux spirales (une fixe, l’autre mobile). Grâce à un arbre excentrique, la spirale mobile se rapproche et s’écarte de la spirale fixe, l’air emprisonné est comprimé dans cet espace et est chassé vers le centre du compresseur (sortie), puis vers le conduit d’admission du moteur. Étant donné que cette étape se reproduit quatre fois (quatre couples de spirales), avec un décalage de 180 °, il n’y a pas de baisse de pression entre l’arrivée des poches d’air comprimées au niveau de l’admission.
On constate, en général, une pression de l’ordre de 0,7 bar pour les G60 avec une puissance de 160 ch pour 1,8 litre de cylindrée.
Ce type de compresseur est également utilisé dans l’industrie pour comprimer de l’air à 8, voire 10 bars. La chambre de compression n’est pas lubrifiée, ce qui permet de délivrer un air totalement exempt d’huile.

Le Compresseur à vis comporte deux vis synchronisées contre rotatives qui permettent de comprimer l’air. Comme pour le compresseur à piston, on joue ici sur une diminution du volume pour augmenter la pression.
L’aspiration de l’air ambiant, se fait d’un côté dans l’axes des vis, du côté ou l’empreinte des vis est la plus creusée. De l’autre coté, après un parcours de plus en plus étroit entre les vis l’air comprimé est libéré.
Mais contrairement aux pistons dont les cylindres qui utilisent des segments pour assurer l’étanchéité, il n’y a pas de frottement entre les vis, c’est un film d’huile qui assure l’étanchéité.
L’huile utilisée dans ces compresseurs est souvent refroidie. Car, contrairement aux compresseurs à pistons, l’huile sert surtout à l’étanchéité. Si l’huile est trop chaude, elle n’est plus assez visqueuse pour garantir l’étanchéité.
Il existe aussi des compresseurs à vis dont les chambres de compression ne sont pas lubrifiées. Les vis synchronisées, n’entrent pas en contact l’une avec l’autre. L’air comprimé produit est alors totalement exempt d’huile.

Une bonne stratégie de gestion de l’énergie peut consister à acheter un nouveau compresseur plus performant en remplacement d’un ancien équipement. L’ancien compresseur peut souvent être conservé en réserve, procurant ainsi une capacité de secours qui améliore la fiabilité du système. Pour l’achat d’un compresseur, tenir compte des aspects suivants :

Acheter les compresseurs offrant le rendement énergétique le plus élevé, notamment ceux équipés de moteurs à haut rendement certifiés Premium.
Dans les installations comprenant des compresseurs multiples, faire fonctionner les groupes alimentant les charges de base à leur capacité maximale plutôt qu’à charge partielle.
Envisager d’acheter et de faire marcher au moins un compresseur à vitesse variable assurant la fourniture d’air correspondant aux variations de débit dépassant la charge de base.
L’achat d’un compresseur à deux étages pourra améliorer le rendement du système s’il est utilisé comme compresseur de base.

Un compresseur Roots est un compresseur mécanique à lobes. Ce type de compresseur fut un temps utilisé dans l’automobile pour suralimenter les moteurs.

Le compresseur rotatif à vis à injection d’huile constitue le type le plus répandu de compresseur industriel pour de nombreuses applications. Le lubrifiant employé dans ce type de compresseurs peut être soit à base d’hydrocarbures, soit un produit synthétique. En principe, la sortie d’air comprend un mélange d’air comprimé et de lubrifiant injecté et passe par un carter dans lequel le lubrifiant est extrait de l’air comprimé. Des changements de direction et de vitesse permettent de séparer la plus grande partie du liquide. Les aérosols résiduels dans l’air comprimé sont alors séparés dans un élément de séparation situé à l’intérieur du carter et il ne subsiste dans l’air comprimé que quelques parties par million (ppm) de lubrifiant.

Dans le cas des compresseurs à deux étages, le refroidissement entre étages et les pertes internes minimes en raison de la pression plus faible dans chaque étage, augmentent l’efficacité du processus de compression. Par suite, la compression de l’air à la pression finale demande moins d’énergie.

Dans ce type de compresseur exempt d’huile, les rotors engrenants ne sont pas en contact, des engrenages de synchronisation extérieurs maintenant le jeu qui les sépare dans des tolérances très faibles. Dans la plupart des modèles, on emploie deux étages de compression avec refroidisseur intermédiaire et refroidisseur de sortie. Les compresseurs rotatifs à vis exempts d’huile existent dans une gamme de 25 à 1200 HP ou de 90 à 5200 pcm.

Les compresseurs d’air dynamiques, qui comprennent des machines centrifuges et des machines axiales, sont courants dans les très grosses installations de fabrication. Ces compresseurs sortent du cadre du présent document.

Dans le type volumétrique, une quantité donnée d’air est aspirée dans une chambre de compression puis le volume que l’air occupe est diminué, ce qui entraîne une augmentation correspondante de sa pression avant qu’il soit refoulé. Les compresseurs d’air rotatifs à vis, les compresseurs à palettes et les compresseurs à pistons sont les trois types les plus répandus de compresseurs volumétriques utilisés dans les petites et moyennes industries.

Processus par lequel la vapeur d’eau se transforme en eau liquide comme dans le cas de la formation des nuages, du brouillard ou de la rosée. Ce phénomène se produit lorsque l’air a atteint un point de saturation et qu’il ne peut contenir plus de vapeur d’eau.

Quantité d’électricité qu’un consommateur utilise, telle que mesurée par son compteur.

Série d’étapes accomplies par un compresseur avec marche à vide 1) à pleine charge; 2) en mode modulation (dans le cas des compresseurs à régulation par modulation); 3) à vide; et 4) au ralenti.

l’unité sans dimension utilisée pour exprimer sous forme logarithmique le rapport existant entre une quantité mesurée et une valeur de référence dont l’application à la pression sonore est établie conformément à l’article 3 de la publication numéro 179 (deuxième édition, 1973) du Bureau central de la Commission électrotechnique internationale.

la valeur de niveau du bruit global sur réseau pondéré A établie selon les normes et les méthodes prévues dans la publication numéro 179 (deuxième édition, 1973) du Bureau central de la Commission électrotechnique internationale.

C’est le débit ramené aux conditions d’aspiration du compresseur.

Appareil de mesure de débit d’un fluide, dont le principe est basé sur l’interdépendance de la vitesse d’écoulement, de la dimension de l’orifice et de la différence de pression de chaque
côté de celui-ci. Appareil de contrôle, de mesure ou de réglage du débit, en volume ou en masse,
d’un fluide, d’un liquide ou d’un gaz s’écoulant à l’air libre ou dans une canalisation.

La décantation est une opération de séparation mécanique, sous l’action de la gravitation, de plusieurs phases non-miscibles dont l’une au moins est liquide. On peut ainsi séparer soit plusieurs liquides non-miscibles de densités différentes, soit des solides insolubles en suspension dans un liquide.

La détection de fuite ou contrôle d’étanchéité est une des disciplines qui fait partie des techniques de contrôle non destructif. De multiples produits font appel à des techniques de détection, de mesure et de localisation de fuite soit parce que le fluide que l’on essaye de confiner à l’intérieur ou à l’extérieur d’une enveloppe est cher, disponible en quantité limitée, dangereux, toxique, nuisible à l’environnement, capable de causer des dégâts autour du point de fuite.

Une pince pneumatique qui consomme 2 pcm nécessite un réservoir de stockage d’air muni d’un clapet antiretour permettant de maintenir au minimum une pression de 85 psi pendant 2 minutes dans un système fonctionnant normalement sous 100 psi.

Pieds cubes nécessaires = 2 pcm × 2 minutes = 4 pieds cubes
Plage de pression (psi) pendant l’opération =100 – 85 = 15
Réservoir de stockage nécessaire 4 × 110/15 =29 gallons (US)

OBJECTIFS :
Connaître votre consommation d’air comprimé avec ses fluctuations (débit et pression)
Connaître votre coût énergétique réellement dépensé, pour chaque compresseur et pour l’ensemble de l’installation
Connaître le choix le plus judicieux lors de l’acquisition d’un nouveau compresseur
Connaître votre qualité d’air comprimé (contrôle du point de rosée)
Connaître le coût des fuites d’air comprimé
Connaître le temps de retour d’un choix technique plus judicieux (par exemple : automate de gestion de centrale, compresseur à vitesse variable…)

MOYENS :
Un enregistrement de l’ensemble de la centrale sur une période de 7 jours 24h/24
Un ordinateur industriel portable enregistrant, en continu, la pression détectée par un capteur et les consommations électriques de chaque compresseur.
Ce diagnostic répond parfaitement aux PME et industriels soucieux de maîtriser leurs charges fixes.
La synthèse d’une telle analyse vous permet d’investir judicieusement dans des outils modernes (automate de pilotage, vitesse variable…) participant directement à la pérennité de votre entreprise.

Une vaste installation de décapage au jet de sable consommant 100 pcm fonctionne à raison de 1 minute toutes les 10 minutes. La décapeuse nécessite une pression de 80 psi et la pression du système d’air comprimé est de 100 psi. Sans réservoir secondaire, le système principal d’air comprimé doit fournir ce plein débit, souvent avec une pression différentielle importante dans le système. Une autre solution est d’employer un réservoir de stockage secondaire dont l’entrée est munie d’un étranglement ou d’un robinet à pointeau.

100 pcm x 1 minute = 100 pieds cubes
Plage de pression (psi) = 20
Réservoir de stockage nécessaire = 100 pieds cubes × 110/20 psi = 550 gallons (US)
Ce réservoir pourra être rempli pendant 10 minutes à un débit de 10 pcm, ce qui réduira la pression différentielle précédente dans le système par un facteur de 100.
Pour les installations connaissant de fortes fluctuations de la demande ou ayant une pression d’air insuffisante (habituellement à l’extrémité des tuyauteries d’air), on devrait évaluer le besoin d’un ou de plusieurs réservoirs d’air situés à des emplacements stratégiques dans le système de distribution d’air comprimé.

La pression de refoulement d’un compresseur influe sur son rendement. Dans de rares occasions, il arrive que la pression de refoulement d’un compresseur a été involontairement réglée à une valeur trop élevée sans raison valable. Un simple réglage des points de consigne du compresseur à des valeurs moins élevées va alors permettre de réaliser des économies d’énergie. On devra dans ce cas procéder avec précaution et par petites étapes, de façon à ne pas nuire aux équipements sensibles de l’installation ou de l’usine.

Toutefois, la plupart du temps, la pression de refoulement d’un compresseur est réglée arbitrairement à un niveau élevé afin de compenser les diverses chutes de pression se manifestant dans le système entre le compresseur et les utilisations finales cruciales. Les chutes de pression sont provoquées par les résistances à l’écoulement à l’intérieur du système de tuyauteries et des ses composantes. Une chute de pression trop radicale peut se traduire par un mauvais rendement du système et une consommation d’énergie excessive du compresseur.

Les coûts monétaires et en électricité de la production d’air comprimés sont directement liés à la pression de refoulement du compresseur. La pression de refoulement d’un compresseur est bien souvent réglée à des valeurs de pression plus élevées que celles normalement nécessaires. Voici une règle empirique pour les systèmes fonctionnant dans la gamme des 100 psi : pour chaque accroissement de 2 psi de la pression de refoulement, il faut compter une augmentation approximative de 1 % de la consommation d’énergie au plein débit de sortie. Ce chapitre traite de la question des chutes de pression et explique comment vous pouvez les éliminer ou les minimiser.

Les endroits les plus critiques des chutes de pression sont : refroidisseurs de sortie, filtres, séparateurs d’eau, sécheurs d’air, tuyauteries et clapets antiretour. Tout endroit opposant une résistance à l’écoulement à l’intérieur d’un système d’air comprimé nécessite des pressions de service plus élevées et, par conséquent, une consommation plus importante d’énergie.

En général, un système d’air comprimé convenablement conçu devrait présenter une perte (ou chute) de pression bien inférieure à 10 pour cent de la pression de refoulement du compresseur, cette perte étant mesurée entre le point de refoulement et celui d’utilisation finale.

(Également appelés séquenceurs automatiques). Comparables aux dispositifs de régulation en réseau, ces dispositifs de régulation externes sont reliés au contrôleur local de chaque compresseur et permettent de maintenir la pression d’air comprimé du système dans une seule plage de pression plus étroite. La plupart des dispositifs de régulation supérieure peuvent s’adapter à des compresseurs de marques et types différents dans un même système d’air comprimé. Certain des dispositifs les plus récents comportent un grand nombre de fonctionnalités supplémentaires dont la possibilité de surveillance et de régulation des paramètres importants du système.

Un échangeur à ailettes est un échangeur relativement simple : il consiste en un conduit cylindrique ou rectangulaire sur lequel sont fixées des lames métalliques de différentes formes. Le fluide de refroidissement est en général l’air ambiant. La chaleur est transférée du fluide chaud circulant dans le conduit principal aux lames métalliques par conduction thermique ; ces lames se refroidissent au contact de l’air. Ce type d’échangeur est utilisé pour le chauffage dans les bâtiments : de l’eau est chauffée dans l’installation de chauffage et circule dans des radiateurs qui sont des échangeurs à ailettes. On utilise également ce type d’installation pour refroidir les moteurs de voiture ou encore les moteurs en tout genre. Dans ce dernier cas, la chaleur due aux frottements et à l’induction magnétique (cas d’un moteur électrique) est directement transférée à la protection extérieure du moteur qui possède des ailettes fixées à sa surface. Le transfert thermique est limité notamment du côté du fluide de refroidissement par manque d’un système de circulation : l’air circule principalement par convection naturelle autour de l’échangeur. Cette limitation peut toutefois être supprimée par ajout d’un système de ventilation. Cet échangeur est très simple et peut prendre des formes particulières, ce qui le rend intéressant dans l’électronique.

L’échangeur à bloc est un type d’échangeur de chaleur réservé à des applications particulières. Il consiste en un bloc d’une matière thermiquement conductrice percé de multiples canaux dans lesquels circulent les 2 fluides. Le bloc est le plus souvent composé de graphite additionné parfois de polymères pour améliorer les propriétés mécaniques de l’échangeur. Le bloc est placé dans une structure qui assure la distribution des liquides dans les canaux.
Le bloc peut avoir différentes formes: cylindrique ou cubique. Il peut encore être composé d’un seul bloc ou de plusieurs parties empilées de manière à permettre les fluides de passer d’une partie à l’autre. L’intérêt de ce type d’échangeur de chaleur est principalement sa résistance chimique aux liquides corrosifs ainsi que sa capacité modulaire: le bloc peut facilement être remplacé en cas de fuites. Le fait que le rapport volume libre pour passage des fluides/volume du bloc est très petit crée une grande inertie dans les cas de changements de température: le bloc agit comme un réservoir et peut lisser les différences de température.
Les blocs sont cependant fragiles tant aux chocs qu’aux grands écarts de température (problème de dilatation non-uniforme pouvant conduire à des fissurations du bloc). Le prix est relativement élevé par rapport aux autres types d’échangeurs et le transfert de chaleur est en général moyen: l’épaisseur de la paroi d’échange est plus grande que pour une surface d’échange en métal pour cause de fragilité, ce qui augmente la résistance au transfert.

Un schéma typique d’un échangeur tubes calandre (shell and tubes exchanger ou échangeur à tubes et virole) est présenté ci-contre. L’appareil est constitué d’un faisceau de tubes, disposés à l’intérieur d’une enveloppe dénommée calandre. L’un des fluides circule à l’intérieur des tubes et l’autre à l’intérieur de la calandre, autour des tubes. On ajoute en général des chicanes dans la calandre, qui jouent le rôle de promoteurs de turbulence et améliorent le transfert à l’extérieur des tubes.
A chaque extrémité du faisceau sont fixées des boîtes de distribution qui assurent la circulation du fluide à l’intérieur du faisceau en une ou plusieurs passes. La calandre est elle aussi munie de tubulures d’entrée et de sortie pour le second fluide (qui circule à l’extérieur des tubes) suivant le chemin imposé par les chicanes (voir figure).

Les avantages :
– Faible encombrement au sol
– L’échangeur peut être plein de condensat
– Parfaitement adapté à l’échange vapeur haute pression/eau

Les inconvénients :
– Formation de poche d’air
– Si le volume est supérieur à 100 L, soumis au contrôle des appareils sous pression (CH)

Différentes utilisations :
– Vapeur HP/eau
– Eau surchauffée/eau
– Fluide thermique/eau
– Fumées/eau
– Process

L’échangeur à plaques est un type d’échangeur de chaleur qui connaît un usage croissant dans l’industrie. Il est composé d’un grand nombre de plaques disposées en forme de millefeuilles et séparées les unes des autres d’un petit espace (quelques millimètres) où circulent les fluides. Le périmètre des plaques est bordé d’un joint qui permet par compression de la structure d’éviter les fuites.
Les plaques ne sont pas plates, mais possèdent une surface ondulée selon un schéma bien précis afin de créer un flux turbulent synonyme d’un meilleur transfert de chaleur, mais permet également de canaliser les fluides se déplaçant à la surface vers les coins de la plaque. Le fluide se déplace, par exemple, du coin inférieur gauche vers le coin supérieur droit de la plaque, où un orifice lié à un tuyau lui permet de passer de l’autre côté de la plaque et de sauter une couche du millefeuille (un espace entre 2 plaques) avant de s’écouler à nouveau le long de la plaque suivante. Ainsi chaque fluide ne circule parallèlement à une plaque que tous les 2 espaces.
L’avantage de ce type d’échangeur est sa simplicité qui en fait un échangeur peu coûteux et facilement adaptable par ajout/retrait de plaques afin d’augmenter/réduire la surface d’échange en fonction des besoins (Attention: la surface ne peut être augmentée de manière infinie à cause de la perte de charge). La surface avec l’extérieur est réduite au minimum, ce qui permet de limiter les pertes thermiques et l’étroitesse de l’espace où circulent les fluides ainsi que le profil des plaques assurent un flux turbulent qui permet un excellent transfert de chaleur.
Toutefois ces derniers paramètres entraînent une importante perte de charge qui limite le nombre de passage des fluides entre les plaques. Cette perte de charge ne peut être compensée par une pression d’entrée des fluides élevée (<2.5 MPa) 1 car une trop grande pression causerait des fuites au travers des joints placés entre les plaques. La différence de températures entre les 2 fluides ne doit pas être trop grande également pour éviter une déformation des plaques par dilatation/contraction de ces dernières qui empêcherait les joints entre les plaques d'être parfaitement étanches. La turbulence permet de réduire l'encrassement de la surface d'échange de 10-25% par rapport à un échangeur à faisceau tubulaire. Comparativement à un échangeur à faisceau tubulaire la surface d'échange est inférieure de 50% pour le même transfert de chaleur1.

Un échangeur à spirales consiste en 2 plaques de métal enroulées de manière hélicoïdale pour former une paire de canaux en spirale. Le diamètre de l’échangeur est relativement grand, avec une surface d’échange maximale d’environ 185 m2 pour un diamètre de 1,5 m1, ce qui le place dans la catégorie des échangeurs non-compacts. L’échange de chaleur n’est pas aussi bon que celui de l’échangeur à plaques, car la surface d’échange ne possède pas en règle générale de profil, mais pour une même capacité d’échange, un échangeur spiral nécessite 20% de moins de surface d’échange qu’un échangeur à faisceau tubulaire1.
Il est utilisable pour les liquides visqueux ou pour les mélanges liquide-solide et possède une capacité auto-nettoyante garantissant un encrassement réduit par rapport à l’échangeur à faisceau tubulaire. Il ne peut travailler qu’avec des différences de températures et de pression limitées.

Un échangeur de chaleur est un dispositif permettant de transférer de l’énergie thermique d’un fluide vers un autre, sans les mélanger. Le flux thermique traverse la surface d’échange qui sépare les fluides.
La plupart du temps, on utilise cette méthode pour refroidir ou réchauffer un liquide ou un gaz qu’il est impossible ou difficile de refroidir ou chauffer directement, par exemple l’eau d’un circuit primaire de refroidissement, d’une centrale nucléaire.
L’échangeur de chaleur le plus commun est celui à plaques. De nouveaux échangeurs à fils fins permettent des échanges eau/air à très faibles écarts de température en chauffage ou refroidissement.
Un échangeur de chaleur – dispositif dans lequel se réalise un transfert thermique entre deux milieux dû à une différence de température entre les milieux. Dans les maisons à très basse consommation énergétique ou à énergie positive, un système de ventilation à double flux peut intégrer un échangeur réchauffant l’air entrant avec l’énergie prélevée dans l’air sortant.

Un échangeur de chaleur est un dispositif permettant de transférer de l’énergie thermique d’un fluide vers un autre, sans les mélanger. Le flux thermique traverse la surface d’échange qui sépare les fluides.
La plupart du temps, on utilise cette méthode pour refroidir ou réchauffer un liquide ou un gaz qu’il est impossible ou difficile de refroidir ou chauffer directement, par exemple l’eau d’un circuit primaire de refroidissement, d’une centrale nucléaire.
L’échangeur de chaleur le plus commun est celui à plaques. De nouveaux échangeurs à fils fins permettent des échanges eau/air à très faibles écarts de température en chauffage ou refroidissement.
Un échangeur de chaleur – dispositif dans lequel se réalise un transfert thermique entre deux milieux dû à une différence de température entre les milieux. Dans les maisons à très basse consommation énergétique ou à énergie positive, un système de ventilation à double flux peut intégrer un échangeur réchauffant l’air entrant avec l’énergie prélevée dans l’air sortant.

Les économies d’énergie résultent de la limitation de production et de consommation d’énergie, en particulier d’énergie non renouvelable produite à partir de combustibles fossiles : pétrole, gaz, charbon, tourbe (qui se sont accumulés dans des périodes géologiques passées, et qui ne se reconstituent pas ou extrêmement lentement).
Aux énergies d’origine fossile dégageant du CO2 (dont il est urgent de diminuer massivement la consommation, étant donné la dégradation du climat et les problèmes d’acidification de l’océan mondial) s’opposent :
les énergies renouvelables, issues du rayonnement du Soleil, soit directement via le panneau solaire, soit indirectement par la production d’hydrogène par électrolyse, et plus classiquement par l’utilisation de combustibles végétaux (bois, produits agricoles, algues), par la récupération des déchets biologiques (biogaz), par l’écoulement de l’eau (moulins et turbines à eau, hydroélectricité) ou du vent (énergie éolienne), par la force musculaire d’animaux domestiques (cheval, bœuf, éléphant..) ou des humains ; il faut y ajouter l’énergie marémotrice qui ne résulte pas du rayonnement du soleil mais de la masse de la lune;
l’énergie nucléaire, qui émet moins de gaz à effet de serre1, mais contribue à réchauffer les milieux (fleuves et rivières), est une source de risques et dangers durables, pose des problèmes d’ordre politique et de traitement des déchets radioactifs, et détourne une quantité importante de fonds publics d’autres usages plus soutenables.
De la fin de la préhistoire au XVIIIe siècle, l’Homme n’a pratiquement utilisé que des énergies renouvelables, avant que le charbon, brûlé pour chauffer la vapeur d’eau, ne joue un rôle central dans la 1re révolution industrielle (chemins de fer, usines..) ; à partir de la fin du XIXe siècle, le pétrole permet le développement du moteur à explosion puis Diesel et turboréacteurs, et donc des véhicules routiers, des centrales thermiques, de l’aviation…
La seconde moitié du XXe siècle a été caractérisée par une croissance presque exponentielle :
de la consommation des produits pétroliers ;
des déplacements routiers et aériens notamment (les plus consommateurs en énergie) ;
de la consommation électrique ;
et d’un gaspillage massif des énergies non renouvelables.

Prévoir leur changement régulier, soit une à deux fois par an.
Une bonne qualité de fabrication de ces éléments vous apporte une grande facilité dans leur mise en place (dimensionnement bien respecté) ainsi qu’une meilleure efficacité et durabilité.

L’énergie pneumatique est l’énergie emmagasinée dans un gaz comprimé. Elle est exploitée dans un système pneumatique.
Dans un système pneumatique, le gaz comprimé est utilisé comme moyen de transport et de stockage d’énergie. De production facile, le système pneumatique présente un certain nombre d’avantages.
Comme un système hydraulique, un système pneumatique est fondé sur une différence de pression entre deux zones, qui crée une force, puis un mouvement. Mais un système hydraulique utilise un fluide non compressible, un liquide, alors qu’un système pneumatique s’appuie sur un fluide compressible, un gaz. Un système hydraulique comprend souvent un système pneumatique pour un stockage d’énergie, au moins temporaire, le gaz étant utilisé à la manière d’un ressort.

Dans ce mode de régulation, on fait varier la vitesse du compresseur en fonction des variations de la demande en air comprimé. On peut acheter des compresseurs à vis, lubrifiés ou non, avec des dispositifs de régulation de variation de la vitesse qui adaptent en continu la vitesse du moteur d’entraînement aux variations de la demande et assurent le maintien d’une pression constante. Normalement, ces types de compresseurs fonctionnent en régulation tout ou rien ou en charge/à vide lorsque la demande d’air comprimé tombe à une valeur inférieure à celle correspondant à la vitesse minimale de l’entraînement.

Pour aborder le problème des fuites d’air dans une usine, une première étape souhaitable consiste à effectuer un essai à faible charge pendant un arrêt de production. Cet essai peut s’avérer assez facile s’il existe déjà un débitmètre de précision installé sur le système ou si les compresseurs d’air sont équipés de d’indicateurs de débit. Si ce n’est pas le cas, on pourra effectuer un essai spécial en employant un ou plusieurs des compresseurs d’air de l’usine.

Si les compresseurs de l’usine fonctionnent déjà en mode en charge/à vide (un fournisseur de services en compresseurs peut aider à le déterminer), une estimation des fuites peut être réalisée en mesurant les durées en charge et à vide pendant lesquelles le compresseur alimente les fuites. Par exemple, si un compresseur de 100 HP a un débit nominal de 400 pcm et fonctionne en charge pendant 2 minutes et à vide pendant 3 minutes, on estime la charge de fuites en prenant le temps en charge et en le divisant par le temps total de fonctionnement en charge et à vide, soit dans cet exemple 2/5 = 0,4. Ceci signifie que le compresseur fonctionne en charge pendant 40 % du temps. La charge de fuites sera alors de 40 % de 400 pcm soit 160 pcm. Si un autre compresseur fonctionnait en charge pendant ce temps, sa capacité devrait être ajoutée à cette valeur calculée. En général, la capacité de sortie d’un compresseur fonctionnant aux environs de 100 psi sera près de 4 fois la puissance nominale en HP figurant sur sa plaque signalétique.

On peut aussi réaliser cet essai avec des compresseurs régulés par modulation à l’aide d’un indicateur de pression de précision et d’un chronomètre. Comme cet essai provoque d’importantes variations de pression, il est important de déterminer si des équipements critiques vont être affectés.

Si l’usine peut tourner avec un seul compresseur en marche, on réalisera l’essai de fuites en arrêtant le compresseur et en mesurant le temps nécessaire pour que la pression tombe d’une valeur de 10 psi inférieure à la pression normale du système jusqu’à une valeur de 30 psi plus basse (chute de 20 psi). Cet essai est effectué à une faible valeur afin d’éviter une modulation du compresseur au cours l’expérience.

Pour la deuxième partie de l’essai, on remet le compresseur en marche, puis on mesure les durées nécessaires pour que la pression s’élève et atteigne ces deux mêmes valeurs. On répète l’essai à plusieurs reprises en prenant garde de ne pas dépasser 4 démarrages de moteur par heure. Le facteur de charge du compresseur est déterminé en prenant le temps d’élévation de pression et en le divisant par le temps total (chute plus élévation de pression). Comme dans l’exemple qui précède, la charge de fuites est estimée en multipliant ce facteur par le débit de refoulement du compresseur en pcm. Au cas où un second compresseur a été nécessaire pour atteindre la pression voulue, son débit devra être ajouté au total.

Le coût approximatif d’alimentation de ces fuites sous 100 psi peut être déterminé comme suit :

0,2 × pcm de fuite × heures par an × coût du kWh

Le fait de négliger un débit de fuite de 100 pcm coûtera donc environ 0,2 × 100 × 4 250 × 0,10 $ = 8 500 $ par an, pour un tarif moyen de l’électricité de 10 cents le kWh.

On doit généralement installer des filtres à air comprimé en aval du compresseur d’air pour éliminer les impuretés telles que particules, condensats et huile. De nombreux choix de méthodes de filtration existent qui dépendent de la propreté exigée pour l’air.

De façon générale, la pression différentielle dans un filtre est d’autant plus élevée que le filtre est plus fin. Les filtres à particules servant à éliminer les particules solides présentent la pression différentielle la plus faible.

Les filtres à coalescence employés pour éliminer l’huile et l’humidité ont généralement la pression différentielle la plus élevée. Des filtres à particules sont ordinairement utilisés immédiatement en aval d’un sécheur à adsorption pour éliminer les particules de matériau déshydratant.

La pression différentielle d’un filtre croît comme le carré de l’augmentation du débit qui le traverse. Cette différence de pression due au filtre augmente la consommation d’énergie du compresseur nécessaire pour obtenir une pression de sortie donnée.

Pour chaque augmentation de 2 psi de la pression différentielle dans un filtre, il faut compter une augmentation de 1 % des coûts en énergie. Si l’on double la capacité d’un filtre donné, la perte de pression à travers ce filtre va être réduite dans un rapport de 4 à 1, ce qui correspond à une économie d’énergie de 75 %. Du point de vue efficacité énergétique, on devra choisir avec soin les types de filtres car l’excès de filtration représente une perte d’énergie.

Pour les filtres à huile et à particules, n’employer que le niveau de filtration nécessaire à chaque application. La pression différentielle des filtres doit être soigneusement surveillée et les éléments de filtres remplacés selon les instructions du fabricant, où lorsque la différence de pression entraîne une consommation d’énergie excessive. La différence de pression devra être surveillée à l’aide d’indicateurs de pression différentielle précis.

Pour économiser de l’énergie, tenter de minimiser – lorsqu’il est possible – la chute de pression dans les filtres en installant des filtres du type éliminateurs de gouttelettes à faible pression différentielle, des filtres surdimensionnés, ou en employant des filtres montés en parallèle.

Il faut garder à l’esprit que des différentiels de pression de filtres trop élevés entraînent souvent une consommation plus élevée du compresseur en raison du fonctionnement en cycles courts de ce dernier.

La perte de charge de ces éléments est rapide et implique des surconsommations électriques.
Deux solutions fiables s’offrent à vous :

L’installation de manomètres en amont et aval vous permet de visualiser le juste moment du changement.
Le respect d’un calendrier suivi : de l’ordre de 4000 heures pour un micronique ou submicronique et de 1500 heures pour filtre au charbon actif.
Air Energie met à votre disposition tous les éléments de filtre en ligne : air instrumentation, air bactériologique et air stérile.

Les fuites d’air peuvent constituer une part importante de l’énergie gaspillée dans un système d’air comprimé et se traduire, dans certaines circonstances, par des pertes de productivité. Dans des installations industrielles types, il n’est pas rare de déceler des fuites d’air représentant entre 20 et 30 pour cent du débit d’un compresseur. Des programmes proactifs de gestion des fuites (détection et réparation) peuvent réduire les fuites à moins de 10 pour cent de la production d’air comprimé d’une usine.

L’expérience a montré maintes fois que la réparation des fuites d’air constituait le plus souvent la priorité essentielle dans l’optimisation de tout système d’air comprimé. En général, vous pourrez constater que vos initiatives verront une période de récupération simple inférieure à 6 mois.

En plus d’être une source de gaspillage d’énergie, les fuites d’air peuvent contribuer à d’autres pertes d’exploitation. Il existe une relation marquée de cause à effet entre le nombre et l’ampleur des fuites d’air et la pression dans l’ensemble du système d’air comprimé. Par exemple, une pression d’air comprimé plus faible va nuire à l’efficacité des outils et équipements pneumatiques en diminuant leur puissance mécanique et en abaissant ainsi la productivité d’un procédé.

La galvanisation est l’action de recouvrir une pièce d’une couche de Zinc dans le but de la protéger contre la corrosion.
Cependant, dans l’industrie on utilise le terme de galvanisation pour parler du procédé de galvanisation à chaud, d’où une possible confusion.
Ce mot vient du nom de Luigi Galvani (1737-1798), physicien italien ayant découvert le galvanisme.

Un procédé
Nos générateurs utilisent le principe PSA pour fournir un débit continu d’azote a partir d’air comprimé séché et déshuilé.
Les adsorbeurs sont remplis de CMS (tamis moléculaire de carbone) l’air pénètre par le bas des colonnes, l’oxygène et le gaz carbonique sont adsorbés très rapidement, l’azote reste libre et traverse la colonne.
Pendant qu’une colonne produit de l’azote et se charge en oxygène, l’autre est dépressurisée, et l’oxygène est renvoyé à l’atmosphère.

Un procédé optimisé

Nous avons opté pour des appareils a doubles colonnes en acier. Très résistants à la corrosion et pouvant travailler en milieu salin.Le remplissage des cuves est réalisé par densification et blocage de l’adsorbant.
Le flux de gaz à l’intérieur des colonnes est réparti uniformément dans la masse de l’adsorbant afin d’obtenir un meilleur rendement.
Protégé par une chaîne de séchage et déshuilage performante, la durée de vie du produit peut atteindre et dépasse 10 ans

OBJECTIFS :

Réduire les coûts énergétiques en optimisant le fonctionnement de chaque compresseur.
Le coût des marches à vide représente 10 à 15 % de la facture globale d’une centrale.
La réduction des marches à vide engendre parallèlement la réduction de la maintenance sur les pièces mécaniques et, de ce fait, limite les risques de panne.
Minimiser la pression au départ de la centrale et faire en sorte qu’elle soit la plus proche possible de la pression exigée en bout de ligne.Une réduction de pression à hauteur de 0,5 bar permet une économie de 6 à 10 % du coût global d’une centrale.

Exemple : Avec une réduction de 0,5 bar, un fonctionnement en 3 x 8 h et un coût Kw de 0,06 € (soit 0,40 F) à l’année, on obtient :
– Pour un compresseur de 30 cv : 1 Kw de moins chaque heure, soit un gain de 534 € (soit 3.500 F)
– Pour un compresseur de 100 cv : 2 Kw de moins chaque heure, soit un gain de 1.067 € (soit 7.000 F)
– Pour un compresseur de rendement très moyen : 3 Kw de moins chaque heure, soit un gain de 1.600 € (soit 10.500 F)

Avoir une pression constante : le fonctionnement des machines de production, de plus en plus perfectionnées et sensibles à la pression, est supérieur en terme de qualité de production (réduction des pertes). Il en résulte une meilleure fiabilité des équipements de production.

MOYENS :

La réduction et la stabilité de pression est liée à la mise en place d’un capteur de pression (plus de cascade de surpression dans le cas d’une centrale à plusieurs machines). Le différentiel de pression pour l’ensemble de la centrale peut se limiter à 0,2 bar.
Le capteur est relié à un automate programmé aux différents types de machines installées. Celui-ci s’adapte à toutes les marques de compresseurs (parfois à l’aide d’interfaces livrées avec l’automate) et à toutes les technologies (régulation en tout ou rien, progressive ou avec variateur).

Cet automate permet de :
– Faire le bon choix du compresseur adapté à la consommation d’air comprimé dans le cas où la centrale comporte des compresseurs de tailles différentes.
– Gérer les priorités et les permutations afin d’équilibrer les heures de fonctionnement.
– Enregistrer les données : débits, pressions, défauts.
– Signaler les alarmes ou défauts à distance.

AIR ENERGIE a conscience que votre installation d’air comprimé représente un surcoût de l’ordre de 30 % par manque de gestion.
N’oublions pas que cette énergie équivaut, selon les secteurs d’activités, de 10 à 30 % de votre facture globale usine.

L’humidité relative de l’air (ou degré d’hygrométrie), couramment notée φ, correspond au rapport de la pression partielle de vapeur d’eau contenue dans l’air sur la pression de vapeur saturante (ou tension de vapeur) à la même température. Elle est donc une mesure du rapport entre le contenu en vapeur d’eau de l’air et sa capacité maximale à en contenir dans ces conditions. Ce rapport changera si on change la température ou la pression bien que l’humidité absolue de l’air n’ait pas changé. L’humidité relative est souvent appelée degré hygrométrique. Elle est mesurée à l’aide d’un hygromètre.

Un hygromètre (parfois appelé humidimètre) est un appareil qui sert à mesurer l’hygrométrie (ou humidité relative de l’air).
Ce paramètre est plus qu’important dans les domaines de la météorologie, de la climatisation, de certaines industries et loisirs. Ainsi le séchage de la peinture et diverses réactions chimiques peuvent différer selon l’humidité de l’air.

Utilisé pour définir le degré de protection du moteur du compresseur.
L’indice de protection peut aussi être utilisé pour définir la protection d’une armoire.

Classes d’échauffement : A – E – B – F – H (F: 100°C au dessus de l’ambiance maxi)
Ceci peut être complété de la définition de la classe de tropicalisation ou autres, rencontrés pour l’utilisation du matériel dans certains pays.

L’industrie est l’ensemble des activités humaines tournées vers la production en série de biens ; elle sous-entend :
une certaine division du travail, contrairement à l’artisanat où la même personne assure théoriquement l’ensemble des processus : étude, fabrication, commercialisation, gestion :
une notion d’échelle, on parle de « quantités industrielles » lorsque le nombre de pièces identiques atteint un certain chiffre.
Historiquement, le terme a d’abord désigné l’habileté à faire quelque chose, puis toute forme d’activité productive, et non seulement celle produisant des biens matériels1. Ce dernier sens a vieilli, mais il domine encore en anglais.
Plusieurs classifications sont possibles. Les plus communes opposent :
l’industrie manufacturière (mécanique, textile, etc.) aux industries d’extraction (mines, pétrole, etc.)
les industries de biens de consommation aux industries de biens de production.
En termes de secteurs économiques, l’industrie recoupe pour l’essentiel le secteur secondaire. Toutefois, les industries extractives sont parfois classées dans le secteur primaire.

Les réservoirs peuvent contribuer à un fonctionnement plus efficace des systèmes d’air comprimé et faciliter la stabilisation des pressions dans le système, comme on l’a exposé au paragraphe « Réservoirs et stockage de l’air comprimé » à la page 2.

On devra également tenir compte des aspects suivants :

Lorsque cela est réalisable, installer les réservoirs aussi près que possible des compresseurs.
Pour la plupart des installations comportant des compresseurs rotatifs à vis à régulation de type en charge/à vide, installer des réservoirs d’air d’une capacité de 10 gallons US par pcm de capacité de compresseurs.
Lorsque des réservoirs sont exposés à des températures inférieures au point de congélation, des précautions devront être prises pour éviter le gel dans les purgeurs de condensats. Dans certains cas, on devra installer des réservoirs prévus pour des températures plus basses.
Choisir un réservoir de capacité légèrement supérieure à ce qui serait normalement nécessaire. Cela ne fera qu’améliorer la stabilité des pressions du système et assurera une meilleure réponse aux demandes intermittentes.
Dans le cas où l’air doit être séché, il est parfois avantageux d’installer deux réservoirs, dont l’un en amont et l’autre en aval du séchage.

Unité SI pour la mesure du travail, de l’énergie et de la quantité de chaleur, définie comme l’énergie dépensée en une seconde par un courant d’un ampère passant à travers une résistance d’un ohm.

L’ISO 8573-1:2010 spécifie les classes de pureté de l’air comprimé concernant la présence de particules, d’eau et d’huile, quel que soit leur emplacement dans le système d’air comprimé pour lequel l’air est spécifié ou mesuré.

L’ISO 8573-1:2010 fournit des informations générales sur les polluants présents dans les systèmes d’air comprimé ainsi que des liens vers d’autres parties de la série de l’ISO 8573 en matière de mesurage de la pureté de l’air comprimé ou de la spécification des exigences de pureté de l’air comprimé.

Au-delà des polluants de particules, d’eau et d’huile mentionnés ci-dessus, l’ISO 8573-1:2010 identifie également des polluants gazeux et microbiologiques.

La perceuse pneumatique fait partie d’une catégorie d’outillage fonctionnant à l’air comprimé. Pour utiliser un outil à air comprimé, il vous faut : • De l’outillage pneumatique : perceuse, visseuse, burineur… et un compresseur adapté au travail que vous désirez faire. • Vous devez donc raccorder, à l’aide d’un flexible, votre outillage à votre compresseur. Ce dernier doit être chargé en air avant utilisation et doit être de bonne qualité en particulier pour l’utilisation d’une perceuse.

Le condensat :

Les condensats provenant de compresseurs lubrifiés, fortement chargés d’hydrocarbures (pouvant atteindre 11 000 mg/l), sont considérés comme des rejets nuisibles à notre environnement.

Textes de lois :

Loi 76-663 du 19 juillet 76 relative aux installations classées pour la protection de l’environnement.
Loi 92-3 du 3 janvier 92 sur l’eau.
Décret 93-742 du 29 mars 93 relatif aux procédures d’autorisation et de déclaration prévues par l’article 10 de la loi 92-3 du 3 janvier.
Décret 93-743 du 29 mars 93 relatif à la nomenclature des opérations soumises à autorisation ou à déclaration en application de l’article 10 de la loi 92-3 du 3 janvier 92 sur l’eau.
Arrêté du 1er mars 93 relatif aux prélèvements et à la consommation d’eau ainsi qu’aux rejets de toute nature des installations classées pour la protection de l’environnement soumises à autorisation.
Les contrôles sont en général effectués par les agents de la DRIRE (Direction régionale de l’industrie de la recherche et de l’environnement). La loi autorise également d’autres agents appartenant aux douanes, à la répression des fraudes, à l’office national de la chasse, à l’institut français de recherche pour l’exploitation de la mer, aux officiers de port, à l’ O.N.F., aux parcs nationaux ainsi que les gardes champêtres.

Quelques chiffres :

Les valeurs de rejets sont notifiées par arrêté (1er mars 1993) et décret (N° 77-1133 du 21 septembre 1977) déterminant les prescriptions générales à imposer aux installations soumises à déclaration par arrêtés préfectoraux.
Elles sont :

Pour les installations classées : 10 mg/l si le rejet dépasse 100 g/jour.
Pour les installations non classées : 20 mg/l.
Ces valeurs peuvent varier suivant les régions et être modifiées par les autorités locales. Renseignez-vous auprès des agences de la DRIRE, la préfecture, la sous-préfecture, ou la mairie.

Amendes et peines :

L’article 22 de la loi 92-3 du 3 janvier sur l’eau met en garde :

 » Quiconque a jeté, déversé ou laissé s’écouler dans les eaux superficielles, souterraines ou les eaux de mer dans la limite des eaux territoriales directement ou indirectement, une ou des substances quelconques dont l’action ou les réactions ont, même provisoirement, entraîné des effets nuisibles sur la santé ou des dommages à la flore ou la faune… sera puni d’une amende de 2000 F à 500.000 F et d’un emprisonnement de deux mois à deux ans, ou de l’une de ces deux peines seulement… « .

L’article 23 prescrit :  » … En cas de récidive, l’amende est portée de 10.000. F à 1.000.000 F… « .

Les organismes de normalisation sont des organismes reconnus au niveau national ou international. Ils peuvent être constitués soit par des États, soit par des consortiums internationaux de professionnels. Dans l’acceptation européenne, la norme émane des organismes officiels de normalisation.
Exemple d’organismes de normalisation :
Organismes internationaux :
CEI : Commission électrotechnique internationale,
CEN : Comité européen de normalisation
ISO : L’Organisation internationale de normalisation,
Organismes nationaux :
AFNOR : Association française de normalisation
ANSI : American National Standards Institute
ASTM International : American society for testing and material
BSI : British Standards Institute
DIN : Deutsches Institut für Normung
NBN : Institut belge de normalisation
JSA : Japanese Standards Association

Un manomètre est un instrument servant à mesurer une pression.
En plongée sous-marine, il est utilisé pour mesurer la pression d’air restant dans une bouteille, tant en immersion (manomètre immergeable) qu’en surface (manomètre de surface).

Utilisé dans le domaine du vide, soit des basses pressions, il existe avec cathode froide (jauge de Penning) et cathode chaude. Le principe est de ioniser les molécules résiduelles et de calculer par la suite une intensité à partir des ions ainsi créés. Cette intensité permet ensuite de déterminer la pression. Le problème vient du fait que la mesure dépend de la nature du gaz, on doit donc utiliser un facteur de correction suivant les gaz restants.

Un deuxième type de manomètre est constitué d’une membrane flexible qui ferme hermétiquement un volume déterminé. La mesure de la déformation, effectuée pour des pressions connues, permet d’obtenir des tables de référence.

Le manomètre de Pirani, ou jauge de Pirani, est utilisé dans le domaine des basses pressions. Le problème vient du fait que la mesure dépend de la nature du gaz, on doit donc utiliser un facteur de correction suivant les gaz restants.

Le plus simple des manomètres est un tube en U, rempli de liquide. À l’une de ses extrémités on applique une pression de référence (par exemple la pression atmosphérique), tandis qu’à l’autre on applique la pression à mesurer. La différence de niveau de liquide observée dans les deux parties du tube correspond à la différence de pression et permet d’effectuer la mesure. La différence de hauteur entre les deux tubes dépend de la densité du produit utilisé (mercure, eau, etc.) ceci explique pourquoi l’on parle de pression en mm de Hg (mercure) ou de mm de CE (colonne d’eau).

Comme le thermostat, le manostat est un appareil d’indication active. Il sert à relayer les informations des variations de pression à l’intérieur d’un système. Le signal peut être proportionnel ou inversement proportionnel selon le besoin de l’application donnée. Il s’agit d’un manomètre avec contacts pour relayer la lecture par un signal pour un lecteur à distance.
Certains nomment cet appareil pressostat
Les manostats peuvent relayer un signal électrique, électronique ou pneumatique.
Le manostat électronique donne sa lecture à un ordinateur distant qui détermine la commande à exécuter. Le signal peut être de type modulant ou ON/OFF.
Un signal modulant permet d’effectuer une lecture à distance. L’information relayée peut aussi être retransmise par le système téléphonique pour des alarmes ou à un contrôleur à distance.
Avec le signal ON/OFF, le manostat pneumatique ou électrique va actionner un démarreur magnétique ou un appareil quelconque. Exemples: Sur la détection d’une basse pression il peut activer une pompe, donner une alarme et/ou arrêter une chaudière. Sur la détection d’une haute pression il va arrêter une pompe ou une chaudière et/ou donner l’alarme.

La liste qui suit propose quelques méthodes courantes visant à minimiser les chutes de pression dans un système d’air comprimé :

Il est recommandé de choisir les composants des appareils de traitement d’air tels que refroidisseurs de sortie, séparateurs d’humidité, sécheurs d’air et filtres, présentant la chute de pression pratique la plus faible possible dans les conditions de fonctionnement maximales précisées. Une fois les composants installés, on devra respecter et documenter les procédures d’entretien recommandées du fabricant. Voici d’autres conseils pour la gestion des chutes de pression :

Entretenir les appareils de filtration et de séchage d’air afin d’amenuiser les effets de l’humidité, comme par exemple la corrosion des tuyauteries.
Concevoir correctement le système de distribution en prévoyant des tuyauteries de diamètre approprié et des configurations en boucle lorsque c’est possible.
Réduire la longueur des parcours de l’air à travers le système de distribution.
Dans les cas où l’on peut réduire la pression de refoulement du compresseur, on réalisera des économies d’énergie. Avant de diminuer la pression de refoulement d’un compresseur, il est important de vérifier les spécifications des équipements desservis afin de déterminer quelle est la pression minimale nécessaire au bon fonctionnement des outils et autres appareils à air comprimé.

Évaluer les niveaux de pression exigés par les diverses utilisations finales. Minimiser la pression du système d’air comprimé pour l’adapter aux spécifications des utilisations finales.
Vérifier si la pression de l’air à l’entrée des outils pneumatiques est suffisante. Il n’est pas rare de mesurer des chutes de pression de l’ordre de 30 à 40 psi entre l’embranchement sur le collecteur de distribution et le point d’utilisation. Cette chute de pression est souvent provoquée par des canalisations sous-dimensionnées ou à des raccords à connexion rapide, des filtres, des régulateurs et des dispositifs de lubrification. Des chutes de pression notables sont également courantes dans les tuyaux souples des utilisations finales. Il arrive régulièrement que l’appareil desservi soit alimenté par un long tuyau souple rétractable ou par une série de tuyaux souples. La différence élevée de pression qui en résulte va avoir des effets négatifs sur la puissance transformable en travail utile et va imposer souvent une augmentation des pressions dans le système principal.
Étudier chaque point d’utilisation et déterminer celui qui nécessite la pression la plus élevée. Réduire cette pression à la valeur nécessaire au maintien de la fonctionnalité, puis diminuer ensuite la pression générale du système.
Spécifier des régulateurs de pression, dispositifs de graissage, tuyaux souples et accessoires de raccordement présentant la pression différentielle la plus faible possible et les meilleures caractéristiques de rendement. Dimensionner les composantes pour les débits réels et non pour les débits moyens.
La pression différentielle des outils alimentés peut être facilement vérifiée en installant simplement un manomètre d’essai que l’on insère à l’aide de raccords rapides dans l’alimentation d’air à proximité de l’utilisation finale. La comparaison de la pression d’air avec ou sans consommation d’air de l’utilisation finale indiquera la pression différentielle.

Pour réduire les pressions différentielles, employer des coupleurs de plus grande dimension. Par exemple, pour un même débit, un raccord à connexion rapide de 3/8 de pouce a une pression différentielle six fois moindre qu’un raccord de 1/4 de pouce.

Cette section décrit les mesures éprouvées depuis longtemps en matière d’amélioration de l’efficacité énergétique des systèmes d’air comprimé et notamment :

Identification et réparation des fuites d’air,
Minimisation des chutes de pression,
Minimisation de l’utilisation finale d’air comprimé,
Faisabilité de récupération de chaleur des compresseurs,
Optimisation des équipements de production d’air,
Optimisation des équipements de production d’air.

Voici quelques conseils qui vous aideront à minimiser les besoins énergétiques globaux de votre système d’air comprimé.

Remplacer les applications finales inadéquates telles que soufflage libre par des modèles plus performants (buses tourbillonnaires, pulvérisateurs).
Installer un contrôleur de débit pour réduire la pression d’air dans l’usine et diminuer la demande artificielle qu’entraînent des pressions plus élevées que nécessaire.
Arrêter les équipements consommateurs d’air au moyen de robinets électromagnétiques ou de robinets d’arrêt manuels.
Éviter de faire fonctionner des outils pneumatiques à vide, car leur consommation d’air est alors plus élevée qu’en charge.
Remplacer les outils en mauvais état, car ils exigent fréquemment une pression plus élevée et consomment davantage d’air comprimé que des outils en bon état.
Lubrifier les outils pneumatiques selon les recommandations du fabricant. Maintenir l’air employé par toutes les utilisations finales exempt de condensats afin d’optimiser la durée de vie et le rendement de ces outils.
Lorsque cela est possible et réalisable, maintenir groupés les équipements d’utilisation finale de l’air ayant des besoins d’air comprimé semblables en termes de pression et de qualité de l’air.

L’analyse décrite dans la section intitulée « Dispositifs de régulation des compresseurs et rendement des systèmes » à la page 3 a montré qu’il est possible de réaliser d’importantes économies d’énergie en faisant fonctionner les compresseurs selon des modes de régulation plus performants. On ne devra tenir compte de ces considérations que pour les systèmes dont les compresseurs existants sont aptes à de tels modes de fonctionnement. Les fournisseurs locaux de services en compresseurs peuvent vous aider à améliorer ou à modifier les dispositifs déjà en place de régulation pour un fonctionnement plus efficace.

En matière de régulation des compresseurs, on devra tenir compte des aspects supplémentaires suivants :

Pour un rendement énergétique et opérationnel optimal, les systèmes à compresseurs multiples doivent faire appel à des dispositifs ou modes de régulation plus sophistiqués (plages de pression en cascade, régulation supérieure du réseau ou du système) afin de coordonner le fonctionnement des compresseurs et la fourniture de l’air comprimé au système.
Il est essentiel de tenir compte du facteur temps dans la conception ou le réglage du système de régulation d’un compresseur. Les compresseurs prennent un certain temps pour démarrer et atteindre leur vitesse nominale, et cela pourrait exiger une capacité de stockage supplémentaire.
Les bandes individuelles des plages de pression en cascade doivent être ajustées de temps à autre.
Le compresseur « d’appoint » (unité de compensation) devrait être celui qui est le plus apte à fonctionner avec un bon rendement pour des charges partielles.

Ce mode de régulation est parfois nommé régulation directe/indirecte. Le moteur fonctionne en permanence, mais le compresseur est délesté lorsque la pression de refoulement est appropriée. Les compresseurs rotatifs à vis fonctionnant à vide consomment de 15 à 35 % de leur puissance absorbée en charge, alors qu’ils ne produisent pas d’air comprimé. Des minuteries de délestage facultatives permettent d’économiser de l’énergie en arrêtant automatiquement le compresseur et en le gardant en réserve s’il fonctionne à vide pendant une période de temps donnée (normalement 15 minutes).

Il s’agit de la stratégie de régulation la plus simple et la plus efficace. Elle s’applique tant aux compresseurs à piston qu’aux compresseurs rotatifs à vis. Son principe est le suivant : le moteur entraînant le compresseur est mis en marche ou arrêté en fonction de la pression de refoulement de la machine. Dans ce mode, un pressostat délivre le signal marche/arrêt du moteur. Les stratégies de régulation tout ou rien conviennent généralement aux compresseurs d’une puissance inférieure à 30 HP.

Les moteurs électriques constituent le moyen le plus courant d’entraînement des compresseurs. En tant que moteurs d’entraînement, ils doivent délivrer une puissance suffisante pour démarrer le compresseur, l’accélérer jusqu’à sa pleine vitesse, et assurer son fonctionnement dans les diverses conditions prévues. La plupart des compresseurs d’air utilisent des moteurs électriques triphasés à induction classiques.

Pour les compresseurs d’air neufs ou de remplacement, on devra spécifier des moteurs à haut rendement certifiés Premium plutôt que des moteurs standards. Le coût marginal d’un moteur à haut rendement certifié Premium est en général amorti rapidement en raison des économies d’énergie qu’il procure.

Pour de plus amples informations en ce qui concerne les moteurs à haut rendement, veuillez vous reporter au Guide de référence sur l’efficacité énergétique des moteurs publié par CEATI.

Elles améliorent la qualité de l’air entrant dans la machine tout en respectant un cahier des charges constructeur et en tenant compte des pertes de charges minimisées.

Appellation usuelle du niveau de pression sonore. Niveau sonore mesurable qui dépend de l’environnement. c’est le niveau sonore perçu. Il est exprimé en Pa, N/m² ou en dB (dBA, dBB, dBC, dBD). Sa valeur doit toujours être accompagnée des conditions environnementales (directivité, distance, champ libre ou absorption du local, valeur de référence pour dB, exemple : (2 x 10-5Pa).

Débit réel ramené aux conditions normales (0°C / 1 bar absolu), soit 7% de moins que le débit réel. En fait, il est souvent employé pour préciser que l’on parle en air libre.

Jusqu’à présent, les performances des compresseurs étaient mesurées suivant la norme ISO 1217.
Une habile interprétation d’ISO 1217 permettait à certains constructeurs de ne communiquer que les performances du bloc de compression nu.
La norme CAGI-PNEUROP PN2CPTC2 concerne les centrales complètes entraînées par moteur électrique, les performances suivantes doivent être indiquées :
– Débit d’air libre (m3/h) mesuré à la sortie de la centrale ramené aux conditions d’aspiration.
= Température : +20°C / Pression absolue : 1 bar
– Puissance électrique totale (incluant tous les moteurs) consommée aux bornes de la centrale (kW).
– Energie spécifique (j/l).

Une norme de qualité de l’air est une prescription de qualité de l’air. La qualité de l’air est essentiellement définie en fonction de la quantité de polluants chimiques dans l’air, mais peut également se référer à d’autres paramètres physiques, comme la température, l’humidité ou la pression.
Les normes de qualité de l’air s’appliquent à différents domaines :
l’air intérieur (public ou privé)
l’air du lieu de travail (cf : Qualité de l’air au travail)
l’air ambiant extérieur (c’est l’air public que chacun respire et la  » nouvelle loi sur l’air  » en France, (Loi sur l’Air du 30 décembre 1996), impose  » que cet air ne nuise pas à la santé publique « . On parlera ici d’immission.
l’air à l’émission de certains rejets, nommément désignés :
les émissions des « industriels » et autres émetteurs fixes (pollueurs réellement ou potentiellement),
les émissions automobiles et autres émetteurs mobiles.

La présente Norme internationale prescrit des méthodes pour les essais de réception concernant le débit-volume et la puissance requise des compresseurs volumétriques. Des méthodes d’essai pour les compresseurs à anneau liquide sont également données en annexe A. La présente Norme internationale établit les conditions de fonctionnement et d’essai devant faire l’objet d’un accord entre le constructeur et l’acheteur lorsqu’un essai complet de fonctionnement est prescrit. Pour les compresseurs d’air fabriqués en lots ou en série et commercialisés sur la base de données de performance publiées dans la documentation du constructeur, les essais décrits dans les annexes B, C et D sont applicables. La présente Norme internationale donne des instructions détaillées pour un essai complet de fonctionnement, comprenant le mesurage du débit-volume et de la puissance requise, la correction des valeurs mesurées aux conditions prescrites ainsi que les modalités de comparaison des valeurs corrigées aux conditions de garantie. Les tolérances devant être appliquées au mesurage du débit, de la puissance, de la puissance spécifique, etc. pour l’ensemble des essais de réception réalisés conformément à la présente Norme internationale doivent faire l’objet d’un accord entre le constructeur et l’acheteur lors de la rédaction du contrat ou avant l’exécution des essais. La présente Norme i 194nternationale prescrit des méthodes pour la détermination de la valeur de ces tolérances. L’annexe E donne des conditions d’aspiration standard à des fins de référence.