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| Copyright © SPAP Énergie, 2001-2009 | Page 1 sur 2 L’EFFICACITÉ ENERGÉTIQUE EN MILIEU INDUSTRIEL Nous savons tous qu’il existe plusieurs moyens d’améliorer le niveau de productivité des entreprises manufacturières. LES MOYENS LES PLUS COURANTS SONT : • L’acquisition d’équipements à la fine pointe de la technologie; • Un système d’assurance qualité répondant aux besoins de l’entreprise et des clients; • La réduction des temps de mise en marche de la machinerie; • L’informatisation des tâches reliées à la paperasse et aux données; • La réduction des activités sans valeur ajoutée; • La gestion optimale de toutes les ressources; • Un aménagement d’usine et des postes de travail efficaces; • La gestion optimale des niveaux d’inventaire. Cependant l’optimisation d’une ressource est souvent négligée. Cette ressource est l’énergie nécessaire pour faire fonctionner les équipements nécessaires à la production. Dans cet article, nous verrons ici les méthodes les plus courantes pour réduire de façon significative la consommation d’énergie. CHAUDIÈRE À VAPEUR ET EAU CHAUDE, ET SON SYSTÈME DE DISTRIBUTION Il est courant de constater qu’environ 25% des purgeurs à vapeur sont défectueux. Les purgeurs fuient, augmentent la consommation d’eau neuve du système, et incidemment la consommation de produits chimiques pour traiter l’eau. Plusieurs municipalités facturent l’eau selon la consommation relevée au compteur. L’isolation de la tuyauterie distribuant l’eau chaude et la vapeur est souvent endommagée ou tout simplement absente. La perte de chaleur est alors aussi importante qu’un radiateur de chauffage fonctionnant à pleine capacité en tout temps. L’installation d’un isolant rigide de 2 pouces et de bonne qualité réduit environ de 95% la perte de chaleur. La température de l’eau et de la vapeur, et la pression de vapeur sont souvent trop élevées par rapport aux besoins réels des procédés. On a alors une chaudière surdimensionné qui modulera trop souvent. Ceci peut entraîner une perte d’efficacité de 25%. Il est souvent préférable d’avoir deux petites chaudières au lieu d’une seule plus puissante. Si l’aménagement le permet, il est préférable de localiser à proximité de la chaudière les procédés nécessitant les chaleurs et pressions les plus élevés. L’eau municipale utilisée par la chaudière contient des sels minéraux. Lorsque l’eau est chauffée, il y a accumulation de dépôts, appelés « tartre » qui se retrouvent sur les parois mouillées des tubes. Le tartre entrave le transfert de chaleur, réduit l’efficacité de la chaudière, restreint la circulation de l’eau et entraîne de graves problèmes mécaniques et de fonctionnement. Le tartre provoque une hausse de la température du métal des tuyaux, réduisant ainsi leur durée de vie. Par exemple, une accumulation de 1 mm de tartre entraîne une augmentation de 2% de la consommation en combustible. Un traitement chimique quotidien de l’eau réduit l’accumulation de tartre. Au lieu de fermer et purger les chaudières pour effectuer une vérification visuelle de la propreté des parois mouillées, on peut vérifier l’eau de la chaudière en effectuant des tests pendant qu’elle fonctionne. Selon les résultats, on peut injecter certains produits chimiques de traitement de l’eau pour éliminer le tartre. Dans les petites installations à basse pression, l’eau de la chaudière est vérifiée quotidiennement et dans les grandes installations à haute pression, toutes les heures. On peut récupérer une partie de la chaleur des gaz d’échappement de la chaudière pour chauffer de l’eau. On doit s’assurer que tous les évents du réseau de distribution sont fonctionnels. En effet, la présence de 1% de volume d’air dans l’eau réduit le transfert de chaleur de 50%. FOURS DE FONDERIE ET DE PEINTURE Avec le temps, il s’accumule des couches de résidus sur les éléments des fours. La quantité de résidus dépend des produits traités à l’intérieur des fours. Comme le tartre, ces résidus réduisent le transfert de chaleur entre les éléments chauffant et les produits. Par exemple, dans une fonderie d’aluminium, les résidus (oxydes) peuvent faire augmenter la consommation d’énergie de 50%. Puisqu’un reconditionnement est souvent impossible, il est fréquent que l’on doive remplacer les fours par des neufs.

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    Nous savons tous quil existe plusieurs moyens damliorer le niveau de productivit des entreprises manufacturires.

    LES MOYENS LES PLUS COURANTS SONT :

    Lacquisition dquipements la fine pointe de la technologie; Un systme dassurance qualit rpondant aux besoins de lentreprise et des clients; La rduction des temps de mise en marche de la machinerie; Linformatisation des tches relies la paperasse et aux donnes; La rduction des activits sans valeur ajoute; La gestion optimale de toutes les ressources; Un amnagement dusine et des postes de travail efficaces; La gestion optimale des niveaux dinventaire.

    Cependant loptimisation dune ressource est souvent nglige. Cette ressource est lnergie ncessaire pour faire fonctionner lesquipements ncessaires la production. Dans cet article, nous verrons ici les mthodes les plus courantes pour rduire de faonsignificative la consommation dnergie.

    CHAUDIRE VAPEUR ET EAU CHAUDE, ET SON SYSTME DE DISTRIBUTIONIl est courant de constater quenviron 25% des purgeurs vapeur sont dfectueux. Les purgeurs fuient, augmentent laconsommation deau neuve du systme, et incidemment la consommation de produits chimiques pour traiter leau. Plusieursmunicipalits facturent leau selon la consommation releve au compteur.

    Lisolation de la tuyauterie distribuant leau chaude et la vapeur est souvent endommage ou tout simplement absente. La perte dechaleur est alors aussi importante quun radiateur de chauffage fonctionnant pleine capacit en tout temps. Linstallation dunisolant rigide de 2 pouces et de bonne qualit rduit environ de 95% la perte de chaleur.

    La temprature de leau et de la vapeur, et la pression de vapeur sont souvent trop leves par rapport aux besoins rels desprocds. On a alors une chaudire surdimensionn qui modulera trop souvent. Ceci peut entraner une perte defficacit de 25%.Il est souvent prfrable davoir deux petites chaudires au lieu dune seule plus puissante. Si lamnagement le permet, il estprfrable de localiser proximit de la chaudire les procds ncessitant les chaleurs et pressions les plus levs.

    Leau municipale utilise par la chaudire contient des sels minraux. Lorsque leau est chauffe, il y a accumulation de dpts,appels tartre qui se retrouvent sur les parois mouilles des tubes. Le tartre entrave le transfert de chaleur, rduit lefficacit dela chaudire, restreint la circulation de leau et entrane de graves problmes mcaniques et de fonctionnement. Le tartre provoqueune hausse de la temprature du mtal des tuyaux, rduisant ainsi leur dure de vie. Par exemple, une accumulation de 1 mm detartre entrane une augmentation de 2% de la consommation en combustible. Un traitement chimique quotidien de leau rduitlaccumulation de tartre. Au lieu de fermer et purger les chaudires pour effectuer une vrification visuelle de la propret desparois mouilles, on peut vrifier leau de la chaudire en effectuant des tests pendant quelle fonctionne. Selon les rsultats, onpeut injecter certains produits chimiques de traitement de leau pour liminer le tartre. Dans les petites installations bassepression, leau de la chaudire est vrifie quotidiennement et dans les grandes installations haute pression, toutes les heures.

    On peut rcuprer une partie de la chaleur des gaz dchappement de la chaudire pour chauffer de leau.

    On doit sassurer que tous les vents du rseau de distribution sont fonctionnels. En effet, la prsence de 1% de volume dair dansleau rduit le transfert de chaleur de 50%.

    FOURS DE FONDERIE ET DE PEINTURE

    Avec le temps, il saccumule des couches de rsidus sur les lments des fours. La quantit de rsidus dpend des produits traits lintrieur des fours. Comme le tartre, ces rsidus rduisent le transfert de chaleur entre les lments chauffant et les produits. Parexemple, dans une fonderie daluminium, les rsidus (oxydes) peuvent faire augmenter la consommation dnergie de 50%.Puisquun reconditionnement est souvent impossible, il est frquent que lon doive remplacer les fours par des neufs.

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    CLAIRAGELe type de lampes utilises pour lclairage peut avoir un impact non-ngligeable sur la facture nergtique. On doit sassurer quilest adquat pour le type dactivits de lentreprise. Certaines lampes gnrent trop de chaleur, do la perte defficacit. De pluslclairage peut faire augmenter la charge de climatisation des btiments en t.

    AIR COMPRIMLair comprim, en complment de llectricit, est utilis pour faire fonctionner des quipements de production et certains outilsspciaux. Des fuites, mme si elles semblent mineures, peuvent augmenter le temps de fonctionnement des compresseurs de 50%et incidemment leur consommation dlectricit. Il existe des quipements spcialiss aux ultrasons pour dtecter la prsence defuites. De plus, le rservoir dair comprim doit avoir une capacit optimale, pour rduire les cycles de marche/arrt, qui entranentune usure prmature.

    MOTEURS LECTRIQUESLa charge dun moteur doit tre proche de sa capacit maximale. En effet un moteur surdimensionn est moins efficace. De plus laconception dun moteur influence son facteur de puissance. On est souvent pnalis pour des facteurs de puissance en-dea de90%.

    On prolonge souvent la vie utile des gros moteurs en les reconditionnement. Cette pratique permet court terme de rduire lescots dacquisition dquipements, et devrait seulement tre applique sur les moteurs usage occasionnel. chaque fois quonreconditionne un moteur, son efficacit et son facteur de puissance diminuent. De plus, la qualit du travail de reconditionnementest variable dun atelier lautre.

    Gnralement on optimise le rendement et la dure de vie des moteurs comme suit :

    Nettoyage et lubrification; Rduction des vibrations par un alignement des courroies; Ajustement de la tension des courroies pour rduire les glissements; Utilisation dun modulateur de vitesse; Utilisation dun dmarreur pour les gros moteurs.

    CONCLUSION

    On devrait tablir et mettre en uvre des procdures et des instructions de travail, puis former le personnel concernant les mesuresdconomie dnergie afin de maintenir les gains long terme.

    Gnralement, cause des amliorations techniques sur les quipements, aujourdhui davantage motives par le programmeEnergy Star aux tats-Unis, il est facile damliorer de 20% lefficacit nergtique, et davoir un retour sur linvestissementinfrieur deux ans pour une tude nergtique, lachat et linstallation dquipements neufs.

    Il est certain quun bon programme de gestion de lnergie influence de faon significative la productivit de lentreprise, et peutaider maintenir un taux de rendement global (TRG ) des quipements de production un niveau acceptable. Nous savons tousque les performances des oprateurs et des machines sont suivies de prs, et que la direction est sensible aux variations, mmemineures; cest pourquoi on devrait adopter la mme attitude face la consommation dnergie.

    Au cours des dernires annes, les effets ngatifs de la combustion sur lenvironnement, notamment les missions de gaz effet deserre (GES), qui contribuent au rchauffement de la plante, ont beaucoup retenu lattention. Le protocole de Kyoto (1997) traitede cette question, et la Canada, qui en est signataire, sest engag rduire, entre 2008 et 2012, ses missions de 6% par rapport auniveau de 1990. Une meilleure gestion des procds de combustion ainsi quune production et une consommation dnergie plusefficaces sont deux stratgies cls pour rduire les missions atmosphriques.

    Pour ceux qui ont cur lenvironnement, quoi de plus agrable que de la faire en conomisant.

    Lors dun prochain article, dautres cas vous seront prsents.