Calculer les coûts d'air comprimé de votre installation : Guide étape par étape

Les systèmes d'air comprimé sont une ressource précieuse pour de nombreuses entreprises et installations industrielles. Selon le Département de l'Énergie des États-Unis, environ 10 % de la consommation d'électricité est allouée à la seule génération d'air comprimé. Certaines installations vont même jusqu'à 30 % ou plus.

Ce n'est pas surprenant car l'air comprimé est un service utile généré sur site. Il peut alimenter des outils, nettoyer des surfaces et effectuer des tâches complexes comme l'actionnement de commandes pneumatiques.

Cependant, avant de pouvoir profiter de ses avantages, vous devez comprendre comment calculer son coût. Dans cet article, nous expliquerons les bases de la tarification de l'air comprimé.

L'air comprimé : l'une des utilisations d'énergie les plus coûteuses

Le coût de l'air comprimé est l'une des utilisations d'énergie les plus coûteuses dans une installation industrielle. Il faut beaucoup d'énergie pour comprimer l'air et le rendre disponible pour l'utilisation.

Une répartition typique des composants de coût pour un compresseur de 100 chevaux (hp) fonctionnant à 80 % de capacité pourrait ressembler à ceci :

• Électricité (70 %)
• Maintenance (5 %)
• Fuites du système d'air comprimé (20 %)
• Autres équipements opérationnels (ex: filtres et sécheurs) (5 %)

Comme vous pouvez le voir, la grande majorité du coût (70 %) est liée à l'électricité nécessaire pour alimenter le compresseur. En termes de maintenance, 5 % est considéré comme très bon pour un système d'air comprimé.

Les deux derniers composants de coût, les fuites et les autres opérations d'équipement, sont souvent négligés mais peuvent représenter une part significative du coût total. Les fuites d'air comprimé peuvent représenter 20 % ou plus du coût total d'exploitation d'un système.

Déterminer le coût de l'air comprimé

Maintenant que nous avons examiné les composants de coût de l'air comprimé, voyons comment calculer le coût. Voici la formule utilisée pour calculer le coût de l'air comprimé basé sur le coût électrique :

Coût de l'air comprimé = (cv) × (0,746) × (heures de fonctionnement) × ($/kWh) × (% temps) × (% cv à pleine charge) / Rendement moteur

Les variables de cette formule :

• cv = chevaux-vapeur au frein ou cheval-vapeur d'arbre du compresseur (Puissance requise pour faire fonctionner le compresseur. Peut être vérifiée dans les spécifications de l'équipement)

• 0,746 = facteur de conversion de hp en kW

• $/kWh = coût de 1 kWh d'électricité en dollars

• %temps = pourcentage du temps où le compresseur fonctionne à pleine charge

• %cv-pleine-charge = pourcentage de chevaux-vapeur au frein que le compresseur utilise pendant son fonctionnement. Cela doit être vérifié en surveillant l'ampérage du moteur du compresseur en fonctionnement.

• Rendement moteur = pourcentage d'efficacité du moteur électrique à ce niveau de fonctionnement.

Exemple 1 :

Supposons que vous ayez un compresseur de 50 cv qui fonctionne 8 000 heures par an. Le coût de l'électricité est de 0,10 $ par kWh, et le moteur du compresseur est efficace à 80 %. L'ampérage du moteur du compresseur en fonctionnement a été mesuré à 56 ampères.

Le coût de l'air comprimé serait calculé comme suit :

Coût de l'air comprimé = (50 cv) × (0,746) × (8 000 heures) × (0,10 $/kWh) × (100 % temps) × (56 % cv-pleine-charge) / (80 % rendement moteur)

Coût de l'air comprimé = 20 888 $ par an

Comme vous pouvez le voir, le coût de l'air comprimé peut être élevé. Dans cet exemple, il coûterait un peu plus de 20 000 $ par an pour faire fonctionner le compresseur.

Regardons maintenant un autre exemple pour voir comment le changement de certaines variables peut impacter le coût.

Exemple 2 :

Supposons que votre usine de fabrication dispose d'un compresseur de 100 cv (requiert 110 cv au frein), qui fonctionne 7 000 heures par an.

La machine est à pleine charge 85 % du temps (avec un rendement moteur de 95 %) et à vide le reste du temps (a 25 % cv-pleine-charge et un rendement moteur de 90 %). Le taux électrique global est de 0,10 $/kWh.

Le coût à pleine charge :

((110 cv) × (0,746) × (7 000 h) × (0,10 $/kWh) × (0,85) × (1,0)) / 0,95 = 51 396,00 $

Le coût à charge partielle :

((110 cv) × (0,746) × (7 000 h) × (0,10 $/kWh) × (0,15) × (0,25)) / 0,90 = 2 393,00 $

Coût énergétique annuel = 51 396,00 $ + 2 393,00 $ = 53 789,00 $

Coûts typiques de l'air comprimé sur la durée de vie en perspective

Bien que le coût de l'air comprimé puisse être élevé, il est important de le mettre en perspective. La majeure partie du coût est liée à l'électricité, qui est un coût relativement stable.

Un compresseur de 75 cv fonctionnant deux quarts par jour pendant cinq jours par semaine à un taux global de 0,05 $/kWh sur plus de dix ans peut se décomposer ainsi :

• Équipement : 12 %
• Maintenance : 12 %
• Électricité : 76 %

De plus, le coût de l'air comprimé est souvent un petit pourcentage du coût global de production. Par exemple, dans une usine agroalimentaire typique, le coût de l'air comprimé est souvent inférieur à 1 % du coût total de production.

Dans la plupart des cas, le coût de l'air comprimé est une partie relativement petite du coût total de production. Cependant, il existe des cas où le coût de l'air comprimé peut être une part significative du coût total de production.

Par exemple, dans une usine qui utilise l'air comprimé pour le soufflage de moulage ou pour la stérilisation de matériaux d'emballage, l'air comprimé peut être une part significative du coût total de production.

Comprendre le programme BestPractices

BestPractices est un programme développé par l'Institut de l'air comprimé et du gaz (CAGI) pour aider les entreprises à comprendre comment optimiser leur utilisation de l'air comprimé.

Le programme fournit aux entreprises des directives pour réduire le coût de l'air comprimé tout en maintenant ou en améliorant la qualité. En suivant les directives BestPractices, les entreprises peuvent économiser de l'argent tout en s'assurant qu'elles utilisent l'air comprimé efficacement.

Le programme BestPractices peut également aider les entreprises à éviter des problèmes potentiels qui pourraient entraîner des temps d'arrêt ou d'autres problèmes de production.

Réflexions finales

Le coût de l'air comprimé peut être élevé, mais il est important de le garder en perspective. La majeure partie du coût est liée à l'électricité, qui est un coût relativement stable. Surtout, surveiller ce coût peut bénéficier aux entreprises car cela peut aider à identifier des domaines potentiels d'amélioration de l'efficacité.

De plus, le programme BestPractices fournit des directives sur la façon d'optimiser l'utilisation de l'air comprimé, ce qui peut aider les entreprises à économiser de l'argent tout en s'assurant qu'elles utilisent l'air comprimé efficacement.

John Henry Foster est votre partenaire pour des systèmes et services d'air comprimé de haute qualité. Si vous avez des questions concernant vos systèmes et pièces d'air comprimé, n'hésitez pas à nous contacter dès aujourd'hui.