Oxygène et PSA
Combien d’électricité consomme une centrale d’oxygène PSA ?
Combien d’électricité une centrale d’oxygène PSA consomme-t-elle par mètre cube d’oxygène ?
Réponse courte
Les guides publiés situent une centrale d’oxygène PSA classique à environ 1,2 kWh par mètre cube d’oxygène : une règle empirique de l’OMS pour la COVID-19 (2020) donne 1,22 kWh ±5 % par m³ de débit total, et PATH environ 1,2 kWh par Nm³ à 65 psig. Le chiffre dépend de la conception et de la pression de livraison.
Chiffres publiés
| Source | Chiffre | Conditions |
|---|---|---|
| OMS, Oxygen sources and distribution for COVID-19 treatment centres (2020) | 1,22 kWh ±5 % par m³ de débit total | Règle empirique pour les centrales PSA ; l’OMS conseille d’utiliser la spécification technique du fabricant pour une estimation détaillée |
| PATH et CHAI (2021) | Environ 1,2 kWh par Nm³ produit | Centrale PSA classique à 65 psig ; augmente avec une pression de service plus élevée et avec le remplissage de bouteilles |
| PATH et CHAI (2021) | Environ 0,39 kWh par Nm³ de débit total | Centrale VSA à 2,7 psig |
| Fraunhofer IKTS | Au moins 0,9 kWh par Nm³ | Petites centrales PSA de moins de 100 m³(STP) d’oxygène par heure |
Ce qui fait varier le chiffre
- La pression du compresseur. La fiche technique ULTRAOX (2022) indique que chaque hausse de 1 bar de la pression du compresseur ajoute 7 % à la consommation électrique totale, d’où l’importance de la perte de charge entre l’air comprimé et la sortie d’oxygène.
- La régulation des compresseurs. La même fiche technique indique que, si le système n’est pas correctement calculé, plus de 20 % de la puissance installée est aussi consommée lorsque le compresseur sort de son cycle de charge.
- La vitesse variable. L’ULTRASCREW, compresseur des centrales ULTRAOX ST, existe en option en version à vitesse variable, pour laquelle sa fiche technique annonce jusqu’à 35 % d’économies d’énergie.
- Le réglage de pureté. La note du Fonds mondial sur la pureté (2024) explique qu’une centrale spécifiée à 95 % (±1 %) exige des équipements plus grands qu’une centrale à 93 % (±3 %) pour le même débit, avec une consommation électrique plus élevée.
- La demande d’air comprimé. Le tableau ULTRACON indique, pour chaque taille de générateur, l’air comprimé consommé à 93 % et à 95 % de pureté, que les compresseurs doivent fournir.
- Le remplissage de bouteilles. PATH note que la consommation augmente lorsque la centrale remplit aussi des bouteilles.
La fiche technique ULTRAOX ST note que la puissance et la pression du compresseur peuvent varier selon les conditions de service exigées par l’établissement ; la consommation électrique d’une centrale donnée découle donc de son dimensionnement, et non d’un ratio unique publié. Les centrales VSA consomment moins d’énergie par mètre cube mais produisent de l’oxygène à bien plus basse pression et ont souvent besoin d’un surpresseur pour alimenter un réseau hospitalier, selon PATH.
Autres questions
Une centrale VSA consomme-t-elle moins d’électricité qu’une centrale PSA ?
PATH et CHAI (2021) donnent environ 0,39 kWh par Nm³ de débit total pour une VSA à 2,7 psig, contre environ 1,2 kWh par Nm³ pour une PSA classique à 65 psig, mais la production d’une VSA a souvent besoin d’un surpresseur pour atteindre la pression du réseau.
Pourquoi la pression de livraison compte-t-elle ?
L’énergie du compresseur augmente avec la pression : la fiche technique ULTRAOX (2022) indique que chaque bar supplémentaire de pression au compresseur ajoute 7 % à la consommation électrique totale.
Sources
- OMS, Oxygen sources and distribution for COVID-19 treatment centres, orientation provisoire (4 avril 2020)
- PATH et CHAI, Oxygen Generation and Storage: Pressure/Vacuum Swing Adsorption Plant (juillet 2021)
- Fraunhofer IKTS, Energy demand of oxygen membrane plants
- Fonds mondial / Build Health International, Briefing Note: PSA Plant Oxygen Purity (3 avril 2024)
- Fiche technique ULTRAOX 2022, p. 5
- Fiche technique ULTRAOX ST, p. 5
- Fiche technique ULTRASCREW, p. 2
- Fiche technique ULTRACON, p. 3
Les chiffres Ultra Controlo proviennent de ses fiches techniques. Les faits de tiers ont été lus à la source à la date indiquée.
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