Pour maîtriser le TCO, une étude détaillée s’impose !
Qu’il s’agisse d’aménager de nouvelles installations de traitement de l’eau ou de moderniser des installations existantes, le projet sera toujours coûteux. Et comme l’efficacité opérationnelle et le rendement de l’installation dépendent en grande partie des systèmes de pompage, prendre en compte les pompes est impératif. Le dimensionnement des pompes en fonction de la durée de vie prévue de l’installation est décisif afin que celles-ci s’intègrent dans le budget global de construction et d’exploitation de l’installation.
Une pompe mal dimensionnée entraîne inévitablement une hausse imprévue – et donc indésirable – des charges d’exploitation de l’ensemble de l’installation, et ce sur toute la durée d’utilisation.
Qu’il s’agisse d’aménager de nouvelles installations de traitement de l’eau ou de moderniser des installations existantes, le projet sera toujours coûteux. Et comme l’efficacité opérationnelle et le rendement de l’installation dépendent en grande partie des systèmes de pompage, prendre en compte les pompes est impératif. Le dimensionnement des pompes en fonction de la durée de vie prévue de l’installation est décisif afin que celles-ci s’intègrent dans le budget global de construction et d’exploitation de l’installation.
Une pompe mal dimensionnée entraîne inévitablement une hausse imprévue – et donc indésirable – des charges d’exploitation de l’ensemble de l’installation, et ce sur toute la durée d’utilisation.
Comment améliorer l’efficacité ?
Il n’existe aucune solution universelle ou réponse toute faite à cette question. L’efficacité opérationnelle d’une pompe dépend en effet d’une multitude de facteurs qui influent sur ses performances dès son installation ou sa mise en service. En revanche, le constructeur peut concevoir un système de pompage qui utilise des équipements et des composants contribuant à économiser l’énergie au maximum, et aider le client pour le dimensionnement correct de la pompe et l’établissement du cahier des charges.
Efficacité : réduction des coûts et optimisation de la vitesse de rotation et de la qualité
Éviter le gaspillage d’énergie
Le rendement des pièces hydrauliques doit être adapté précisément à la performance requise. Le diamètre de la roue est un exemple type d’élément hydraulique susceptible d’influencer la performance. Les roues surdimensionnées sont une source de gaspillage de l’énergie. Par conséquent, le rognage de la roue peut permettre une économie d’énergie pouvant atteindre 10 % en l’adaptant précisément en fonction du débit voulu. Ceci permet par ailleurs d’abaisser les coûts de la maintenance et d’augmenter la durée de vie.
Adaptez la vitesse de rotation de vos pompes
Un autre point important est la vitesse de rotation de la pompe. La régulation de la vitesse de rotation de la pompe recèle de loin le potentiel d’économie d’énergie le plus important, pourtant l’adaptation de la puissance absorbée aux besoins réels n’est pas encore entrée dans les mœurs. Les moyens techniques pour ajuster précisément la vitesse de la pompe à la puissance hydraulique requise existent. Les entraînements à vitesse variable (équipés d’un variateur de fréquence) permettent l’adaptation dynamique de la consigne en fonction du débit et induisent ainsi des économies supplémentaires en cas de fonctionnement à charge partielle. Une autre solution consiste à utiliser un robinet de réglage. Les entraînements à vitesse variable peuvent toutefois permettre une baisse de la consommation d’énergie atteignant jusqu’à 60 %, et les équipements existants peuvent être équipés a posteriori du variateur de fréquence PumpDrive de KSB monté directement sur le moteur. Pour des pompes fonctionnant en continu, l’investissement nécessaire pour le variateur de fréquence est très vite amorti par les économies d’énergie réalisées.
Au service de l’efficacité
Le Service Efficacité Système® (SES) de KSB offre aux clients la possibilité d’identifier précisément et, dans l’idéal, d’exploiter pleinement les potentiels d’économies d’énergie pour leurs pompes et les systèmes connexes. SES est un programme complet qui analyse la performance de la pompe dans son environnement d’exploitation. De cette manière, l’exploitant pourra tirer parti de la totalité du potentiel d’économies d’énergie du système, qui est, en règle générale, de l’ordre de 20 à 40 %.
Le point de meilleur rendement (BEP)
Toutes les pompes possèdent un point de meilleur rendement (Best Efficiency Point, BEP). Celui-ci correspond au point de débit-hauteur où la pompe est la plus efficace. Le fonctionnement de la pompe à son point de meilleur rendement ou à proximité de ce point évite les phénomènes de cavitation ou les vibrations – des problèmes qui risquent de provoquer une érosion de la roue ou une usure accélérée des paliers et garnitures. À long terme, la sélection d’un groupe motopompe avec un point de meilleur rendement proche du point de fonctionnement souhaité dans l’installation peut contribuer à réduire les coûts de fonctionnement et d’entretien. Une grille de sélection finement échelonnée est proposée pour un grand nombre de pompes à eau de KSB de manière à permettre de choisir une pompe avec un point de meilleur rendement proche du point de fonctionnement souhaité.
Mesurer avec PumpMeter
Un service efficacité aussi éprouvé que le SES de KSB utilise des dispositifs de mesure et de collecte des données sophistiqués pour mesurer le profil de charge réel de la pompe et le comparer avec ses conditions de dimensionnement. PumpMeter de KSB mesure la pression d’aspiration, la pression de refoulement, la pression différentielle et la hauteur manométrique. L’analyse de ces données permet d’établir une courbe montrant la plage de fonctionnement ainsi que le profil de charge de la pompe. À partir de ce dernier, le constructeur/fournisseur de la pompe et l’utilisateur peuvent vérifier si la pompe fonctionne sans surcoûts inutiles, ou si la disponibilité de la pompe est restreinte. Cela permet
- d’identifier les potentiels d’économie (analyse de l’efficacité énergétique) et
- de déterminer les causes des dommages constatés (analyse des dommages).
Lors des mesures in situ au moyen d’instruments reliés à un enregistreur de données, un relevé des valeurs de process et de vibrations est établi ; il sera utile pour déterminer les caractéristiques de fonctionnement de la pompe. La puissance active de la pompe peut être déterminée à l’aide d’un appareil de mesure mobile dans l’armoire de commande, quel que soit l’emplacement de la pompe.
La réduction des coûts énergétiques recèle le plus important potentiel d’économie
Les pompes sont des composants d’installations dont la consommation électrique élevée représente généralement 32 % du TCO. Les gains énergétiques potentiels sont élevés. Le concept « Fluid Future » de KSB indique clairement où ces économies sont réalisables. Basé sur une approche système, il fonctionne en plusieurs étapes.
Au niveau de l’entraînement, le niveau d’économies réalisable par le moteur de la pompe est d’env. 10 %. L’optimisation de l’efficacité hydraulique des pompes permet de réaliser une économie de 20 %. Grâce à l’analyse et à l’optimisation de l’ensemble du système hydraulique, le potentiel d’économie peut atteindre jusqu’à 60 % !
Potentiels d’économie dans les systèmes de pompage
Les quatre phases de l’assistance-conseil en efficacité énergétique de KSB
- Analyse du système hydraulique existant et détermination du profil de charge
- Sélection de la solution adaptée (hydraulique, entraînement, automatisation) à partir des données collectées
- Surveillance de l’installation et/ou mise en service par des spécialistes du Service KSB
- Équipement de l’installation avec des technologies contribuant à son efficacité énergétique. Par exemple : moteur à réluctance KSB SuPremE® (IE5), variateur de fréquence PumpDrive 2 et unité intelligente de surveillance PumpMeter.
