Cinq petits changements pour améliorer l'efficacité de l'usine

Cinq petits changements pour améliorer l'efficacité de l'usine

Le coût énergétique pour faire fonctionner un moteur électrique sur dix ans est au moins 30 fois supérieur au prix d’achat initial.La consommation d'énergie étant responsable de la grande majorité des coûts tout au long de la durée de vie, Marek Lukaszczyk du fabricant de moteurs et de variateurs WEG explique cinq façons d'améliorer l'efficacité énergétique des moteurs.Heureusement, il n’est pas nécessaire que les changements apportés à une usine soient énormes pour réaliser des économies.Bon nombre de ces changements fonctionneront avec votre empreinte et votre équipement existants.

De nombreux moteurs électriques utilisés sont soit à faible rendement, soit mal dimensionnés pour l’application.Ces deux problèmes font que les moteurs travaillent plus fort que nécessaire, consommant ainsi plus d’énergie.De même, les moteurs plus anciens peuvent avoir été rembobinés plusieurs fois pendant la maintenance, réduisant ainsi leur efficacité.

En fait, on estime qu’un moteur perd un à deux pour cent de son efficacité à chaque fois qu’il est rembobiné.Étant donné que la consommation d'énergie représente 96 % du coût total du cycle de vie d'un moteur, payer un supplément pour un moteur à haut rendement se traduira par un retour sur investissement tout au long de sa durée de vie.

Mais si le moteur fonctionne, et ce depuis des décennies, cela vaut-il la peine de le mettre à niveau ?Avec le bon fournisseur de moteurs, le processus de mise à niveau n’est pas perturbateur.Un calendrier prédéfini garantit que l'échange du moteur est effectué rapidement et avec un temps d'arrêt minimal.Opter pour des empreintes conformes aux normes de l'industrie permet de rationaliser ce processus, car l'aménagement de l'usine n'aura pas besoin d'être modifié.

Évidemment, si vous avez des centaines de moteurs dans votre installation, il n'est pas possible de les remplacer en une seule fois.Ciblez d'abord les moteurs qui ont été soumis à des rembobinages et planifiez un calendrier de remplacement sur deux à trois ans pour éviter des temps d'arrêt importants.

Capteurs de performances moteur

Pour que les moteurs continuent de fonctionner de manière optimale, les directeurs d'usine peuvent installer des capteurs de modernisation.Grâce à des mesures importantes telles que les vibrations et la température surveillées en temps réel, les analyses de maintenance prédictive intégrées identifieront les problèmes futurs avant la panne.Grâce aux applications basées sur des capteurs, les données du moteur sont extraites et envoyées à un smartphone ou une tablette.Au Brésil, une usine de fabrication a mis en œuvre cette technologie sur des moteurs entraînant quatre machines de recirculation d'air identiques.Lorsque l’équipe de maintenance a reçu une alerte signalant des niveaux de vibrations supérieurs au seuil acceptable, sa vigilance accrue a permis de résoudre le problème.

Sans cette information, une fermeture inattendue de l’usine aurait pu survenir.Mais où sont les économies d’énergie dans le scénario susmentionné ?Premièrement, une augmentation des vibrations entraîne une consommation d’énergie accrue.Des pieds solides intégrés sur un moteur et une bonne rigidité mécanique sont essentiels pour garantir moins de vibrations.En résolvant rapidement les performances non optimales, cette énergie gaspillée a été réduite au minimum.

Deuxièmement, en empêchant un arrêt complet de l’usine, les besoins énergétiques plus élevés pour redémarrer toutes les machines n’étaient pas nécessaires.

Installer des démarreurs progressifs

Pour les machines et les moteurs qui ne fonctionnent pas en continu, les directeurs d'usine doivent installer des démarreurs progressifs.Ces dispositifs réduisent temporairement la charge et le couple dans le groupe motopropulseur ainsi que la surtension électrique du moteur lors du démarrage.

Considérez cela comme étant à un feu rouge.Bien que vous puissiez appuyer du pied sur la pédale d’accélérateur lorsque le feu passe au vert, vous savez qu’il s’agit d’une façon de conduire inefficace et mécaniquement stressante – ainsi que dangereuse.

De même, pour les équipements de machines, un démarrage plus lent consomme moins d’énergie et entraîne moins de contraintes mécaniques sur le moteur et l’arbre.Pendant la durée de vie du moteur, un démarreur progressif permet de réaliser des économies attribuées à la réduction des coûts énergétiques.Certains démarreurs progressifs intègrent également une optimisation automatique de l'énergie.Idéal pour les applications de compresseurs, le démarreur progressif évalue les besoins de charge et s'ajuste en conséquence pour maintenir la dépense énergétique au minimum.

Utiliser un variateur de vitesse (VSD)

Parfois appelés variateur de fréquence (VFD) ou variateur, les VSD ajustent la vitesse d'un moteur électrique en fonction des exigences de l'application.Sans ce contrôle, le système freine simplement lorsque moins de force est requise, expulsant l'énergie gaspillée sous forme de chaleur.Dans une application de ventilateur, par exemple, les VSD réduisent le débit d'air selon les besoins, plutôt que de simplement le couper tout en restant à leur capacité maximale.

Combinez un VSD avec un moteur à rendement ultra-premium et les coûts énergétiques réduits parleront d'eux-mêmes.Dans les applications de tour de refroidissement, par exemple, l'utilisation d'un moteur W22 IE4 super premium avec un VSD HVAC CFW701, lorsqu'il est correctement dimensionné, permet une réduction des coûts énergétiques jusqu'à 80 % et des économies d'eau moyennes de 22 %.

Bien que la réglementation actuelle stipule que les moteurs IE2 doivent être utilisés avec un VSD, cela s'est avéré difficile à appliquer dans l'ensemble de l'industrie.Cela explique pourquoi les réglementations deviennent plus strictes.À compter du 1er juillet 2021, les moteurs triphasés devront répondre aux normes IE3, quels que soient les ajouts de VSD.

Les changements de 2021 maintiennent également les VSD à des normes plus élevées, attribuant également à ce groupe de produits des notes IE.Ils devront répondre à la norme IE2, bien qu'un variateur IE2 ne représente pas l'efficacité équivalente d'un moteur IE2 : il s'agit de systèmes de notation distincts.

Utiliser pleinement les VSD

Installer un VSD est une chose, l’utiliser à son plein potentiel en est une autre.De nombreux VSD regorgent de fonctionnalités utiles dont les directeurs d’usine ignorent l’existence.Les applications de pompes en sont un bon exemple.La manipulation des fluides peut être turbulente, entre les fuites et les faibles niveaux de liquide, de nombreux problèmes peuvent se produire.Le contrôle intégré permet une utilisation plus efficace des moteurs en fonction des demandes de production et de la disponibilité des fluides.

La détection automatique des ruptures de tuyaux dans le VSD peut identifier les zones de fuite de fluide et ajuster les performances du moteur en conséquence.De plus, la détection de pompe sèche signifie que si le liquide s'épuise, le moteur est automatiquement désactivé et une alerte de pompe sèche est émise.Dans les deux cas, le moteur réduit sa consommation d'énergie lorsque moins d'énergie est nécessaire pour gérer les ressources disponibles.

Si vous utilisez plusieurs moteurs dans l'application de pompe, le contrôle de la pompe jockey peut également optimiser l'utilisation de moteurs de différentes tailles.Il se peut que la demande nécessite l'utilisation d'un seul petit moteur, ou d'une combinaison d'un petit et d'un gros moteur.Pump Genius offre une flexibilité accrue pour utiliser la taille optimale du moteur pour un débit donné.

Les VSD peuvent même effectuer un nettoyage automatique de la roue du moteur, pour garantir un déragage effectué de manière cohérente.Cela maintient le moteur dans un état optimal, ce qui a des effets positifs sur l'efficacité énergétique.

Si vous n’êtes pas content de payer 30 fois le prix du moteur en factures d’énergie sur une décennie, il est temps d’apporter certains de ces changements.Cela ne se produira pas du jour au lendemain, mais un plan stratégique qui cible vos problèmes les plus inefficaces se traduira par des avantages significatifs en matière d'efficacité énergétique.