Réduire le coût énergétique de l’air comprimé dans l’industrie

Pourquoi l’énergie de l’air comprimé est un enjeu

La troisième édition (2016) du guide Improving Compressed Air System Performance du département de l’Énergie des États-Unis (DOE), rédigé avec le Compressed Air Challenge, indique que dans de nombreux sites industriels, les compresseurs d’air consomment plus d’électricité que tout autre type d’équipement, et que l’électricité est de loin le premier poste de coût de possession et d’exploitation de la plupart des systèmes d’air comprimé.

Réparer les fuites

Selon le guide, les fuites gaspillent parfois de 20 à 30 % du débit d’un compresseur, et une usine type mal entretenue aura probablement un taux de fuite égal à 20 % de sa capacité totale de production d’air comprimé. La fiche n° 7 du Compressed Air Challenge (mai 2026) indique qu’une détection et une réparation proactives des fuites peuvent les ramener à moins de 10 % du débit du compresseur, qu’une pression de réseau plus basse réduit les taux de fuite et qu’une fois les fuites réparées, le système de régulation des compresseurs devrait être réévalué pour réaliser la totalité des économies possibles.

Abaisser la pression et les pertes de charge

La fiche n° 1 du Compressed Air Challenge (mai 2026) donne une règle empirique selon laquelle chaque hausse de 2 psi de la pression de service exige 1 % de coûts d’énergie de fonctionnement en plus, et la fiche n° 11 (mai 2026) indique que l’ensemble du système de séchage, de filtration et de distribution devrait être dimensionné et agencé de sorte que la perte de charge totale entre le compresseur d’air et les points d’utilisation soit bien inférieure à 10 % de la pression de refoulement du compresseur. La fiche technique du sécheur frigorifique ULTRASEC estime qu’une hausse de 1 bar au compresseur coûte environ 7 % de la puissance moteur installée. Voir pourquoi la perte de charge coûte de l’énergie.

Adapter le débit des compresseurs à la demande

Une fiche pratique du DOE de 2004 sur la régulation des compresseurs note que les compresseurs fonctionnant à charge partielle sont en général moins efficaces qu’à pleine charge, que les variateurs de vitesse réduisent la vitesse du compresseur pendant les périodes de faible demande, et conseille d’établir un profil de pression et de demande avant d’investir dans des régulations supplémentaires.

Le compresseur à vis rotatif à injection d’huile ULTRASCREW existe en version à vitesse variable, pour laquelle sa fiche technique annonce jusqu’à 35 % d’économies d’énergie et un fonctionnement sur une plage de pression de 5 à 14 bar. Le catalogue Industrial 2026 d’Ultra Controlo présente l’ULTRASCREW en versions à vitesse fixe (FSD), à vitesse variable (VSD) et bi-étagée à vitesse variable (DS), et décrit le variateur VSD comme adaptant la vitesse du compresseur à la demande réelle du réseau, ce qui réduit les cycles charge/décharge, le gaspillage d’énergie et les pointes de courant au démarrage.

Supprimer les usages inappropriés de l’air comprimé

Le guide de 2016 indique que les utilisateurs devraient toujours envisager des formes d’énergie plus rentables avant de recourir à l’air comprimé. Son édition de 2016 cite comme usages potentiellement inappropriés : le soufflage libre, l’injection (barbotage), l’aspiration, l’atomisation, la mise sous pression de réservoirs (padding), le transport pneumatique en phase diluée et en phase dense, la production de vide, le refroidissement du personnel, les pistolets de soufflage ou lances à main ouverts, les pompes à membrane, le refroidissement d’armoires, les venturis de vide et les moteurs pneumatiques. Pour le vide, voir systèmes de vide centralisé pour les usines.

Traiter l’air juste ce qu’il faut et récupérer la chaleur

Le guide ajoute qu’une filtration limitée au niveau exigé par chaque application d’air comprimé réduit au minimum la perte de charge et la consommation d’énergie qui en résulte, et que sécher l’air comprimé au-delà du point de rosée sous pression requis entraîne une consommation d’énergie et des coûts inutiles. Il note aussi que de 80 à 93 % de l’énergie électrique consommée par un compresseur d’air industriel est convertie en chaleur, et que cette chaleur peut être récupérée et utilisée pour produire de l’eau chaude ou de l’air chaud.