Comment dimensionner le compresseur d’air d’une centrale PSA ?

Ce qui fixe la taille du compresseur

• La consommation d’air du générateur. Le générateur ULTRACON produit de l’oxygène à partir de l’air comprimé qui l’alimente, et le tableau de sa fiche technique donne, pour chaque taille, l’air comprimé consommé à 93 % et à 95 % de pureté, que les compresseurs doivent fournir. L’ULTRACON 10, par exemple, délivre 18,2 Nm³/h d’oxygène à 93 % et consomme 206 Nm³/h d’air comprimé ; voir la quantité d’air comprimé dont a besoin un générateur PSA.
• Le réglage de pureté. À 95 %, le même ULTRACON 10 délivre 14,8 Nm³/h d’oxygène et consomme 185 Nm³/h d’air. Une note d’information du Fonds mondial (3 avril 2024) donne un exemple semblable : un équipement produisant 20 Nm³/h à 93 % (±3 %) produirait 18 Nm³/h s’il était réglé à 95 % (±1 %).
• La pression. Les tableaux des modèles ULTRAOX SC et ST indiquent une pression d’entrée de 7,5 bar pour l’air comprimé et de 6 bar pour la sortie d’oxygène sur chaque modèle, et l’ULTRACON compte un arrêt sur basse pression d’entrée parmi ses fonctions de sécurité. À titre de comparaison, la spécification provisoire de l’OMS de 2020 pour les centrales PSA (remplacée par les spécifications techniques de l’OMS du 31 décembre 2024) demandait un compresseur d’air d’alimentation d’au moins 750 kPa (7,5 bar), et une note d’information du Fonds mondial (4 mars 2025) décrit le compresseur d’air de la PSA portant l’air entrant entre 4,5 et 7 bar.
• Le traitement de l’air. La même spécification de l’OMS demandait un sécheur d’air externe dimensionné pour traiter le débit du compresseur.
• La consommation propre de la centrale. Le HTM 02-01 (2026), guide de NHS England, note que la régénération des tamis moléculaires utilise une partie du gaz produit, et que cette consommation devrait être prise en compte dans le dimensionnement de la centrale.

La spécification de l’OMS a été publiée le 8 juin 2020 comme orientation provisoire liée à la COVID-19 et indiquait qu’elle expirerait deux ans après sa publication ; l’OMS la met toujours à disposition.

Énergie et redondance

Le document de l’OMS Foundations of medical oxygen systems (2023) indique que l’efficacité énergétique d’une centrale PSA est largement déterminée par le compresseur d’air d’alimentation, et que la puissance de pointe est déterminée par le courant d’appel et la tension des compresseurs d’air d’alimentation. La fiche technique ULTRAOX (2022) indique que chaque bar supplémentaire de pression au compresseur ajoute 7 % à la consommation électrique totale, et 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.

Pour la redondance, le HTM 02-01 (2026) demande un compresseur double (duplex) sur les centrales PSA et, lorsque plus de deux compresseurs sont installés, un système capable de fournir le débit de calcul avec un compresseur hors service. Il ajoute que les compresseurs des systèmes PSA devraient respecter les exigences relatives à l’air médical, mais que la centrale d’air médical ne devrait pas être utilisée pour la centrale PSA.

Compresseurs ULTRAOX par modèle

Les centrales ULTRAOX associent un ou plusieurs compresseurs à un ou plusieurs concentrateurs ULTRACON ; les compresseurs commutent et les générateurs démarrent en cascade. L’ULTRAOX SC utilise des compresseurs ULTRACECO sans huile (oil-less), décrits dans sa fiche technique comme de classe 0 ; l’ULTRAOX ST utilise des compresseurs ULTRASCREW, qui sont des compresseurs à vis rotatifs à injection d’huile. La fiche technique ULTRAOX ST donne la puissance du compresseur pour chaque modèle et note que la puissance et la pression du compresseur peuvent varier selon les conditions de service exigées par l’établissement. PATH et CHAI (2021) notent que, selon le fabricant, un compresseur d’air, un filtre ou un sécheur et des réservoirs peuvent être nécessaires, et qu’il est courant que les fabricants de PSA fournissent des modèles ou des spécifications recommandés pour ces équipements, sous forme d’ensemble.