Air comprimé : pourquoi la perte de charge coûte-t-elle de l’énergie ?

La perte de charge est la diminution de la pression de l’air entre le refoulement du compresseur et le point d’utilisation. La fiche n° 4 du Compressed Air Challenge (mai 2026) indique que les restrictions de débit de tout type exigent des pressions de service plus élevées que nécessaire et qu’une perte de charge excessive entraîne de mauvaises performances du réseau et une consommation d’énergie excessive ; 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.

Combien d’énergie

• Fiche n° 1 du Compressed Air Challenge (mai 2026) : en règle empirique, chaque hausse de 2 psi de la pression de service exige 1 % de coûts d’énergie de fonctionnement en plus.
• Fiche n° 4 du Compressed Air Challenge (mai 2026) : élever la pression du réseau augmente les usages non régulés, comme les fuites, le soufflage libre et les applications de production sans détendeur ou avec des détendeurs grands ouverts ; cette demande supplémentaire à pression élevée, que la fiche appelle demande artificielle, augmente fortement la consommation d’énergie.
• Fiche technique ULTRASEC (Ultra Controlo) : la consommation électrique estimée pour une hausse de 1 bar au compresseur est d’environ 7 % de la puissance moteur installée.
• Fiche technique ULTRAOX (Ultra Controlo, 2022) : pour chaque hausse de 1 bar de la pression du compresseur, la consommation électrique totale augmente de 7 %.

Où la pression se perd

Le guide du DOE de 2016 cite le refroidisseur final, les séparateurs de lubrifiant, les équipements de traitement de l’air et les clapets anti-retour comme les points à problèmes les plus courants. Côté production, les séparateurs air/lubrifiant, les refroidisseurs finaux, les séparateurs d’humidité, les sécheurs et les filtres peuvent causer des pertes de charge importantes ; dans le réseau de distribution, les pertes les plus fortes se situent généralement aux points d’utilisation, notamment dans les flexibles, tubes, raccords rapides, filtres, détendeurs et lubrificateurs sous-dimensionnés ou qui fuient. Son exemple : si un détendeur est réglé à 85 psig et qu’un filtre en amont présente une perte de charge de 20 psi, le réseau en amont doit maintenir au moins 105 psig.

Comment réduire la perte de charge selon le guide du DOE de 2016

• Choisir des refroidisseurs finaux, séparateurs d’humidité, sécheurs et filtres présentant la plus faible perte de charge possible aux conditions maximales de fonctionnement spécifiées.
• Dimensionner les conduites principales pour le débit maximal, en prévoyant les extensions futures.
• Installer des manomètres différentiels sur les sécheurs et les filtres, et changer les éléments filtrants lorsque la perte de charge approche le maximum indiqué par le fabricant.
• Considérer une pression de refoulement plus élevée ou une capacité de compression supplémentaire comme le dernier recours, car les deux peuvent augmenter fortement la consommation d’énergie.

Pour les réseaux de gaz médicaux des hôpitaux, le HTM 02-01 (2026), guide de NHS England, indique que les diamètres des tubes devraient être choisis de sorte que la perte de charge soit inférieure à 5 % de la pression nominale du réseau. Pour le sécheur frigorifique ULTRASEC, la fiche technique attribue à un échangeur de chaleur en aluminium de très faibles pertes de charge et indique une faible perte de charge même en cas de variations de charge.