Comment déterminer le coût de l'air comprimé dans votre installation
Les systèmes à 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 affectée à la seule production d'air comprimé. Certaines installations vont même jusqu'à 30 % ou plus.
Ce n'est pas surprenant puisque l'air comprimé est un service utile généré sur place. Il peut alimenter des outils, nettoyer des surfaces et effectuer des tâches complexes comme l'utilisation de commandes pneumatiques.
Cependant, avant de pouvoir profiter de ses avantages, vous devez comprendre comment calculer son coût. Dans cet article, nous vous expliquerons les bases de la tarification de l'air comprimé.
L'air comprimé comme l'une des utilisations les plus coûteuses de l'énergie
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 utilisable.
Une ventilation typique des composants de coût pour un compresseur de 100 chevaux (CV) fonctionnant à 80 % de sa capacité pourrait ressembler à ceci :
- Électricité (70 % )
- Entretien (5 % )
- Fuites du système d'air comprimé (20 % )
- Autre équipement opérationnel (par exemple, 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 d'entretien, 5 % est considéré comme très bon pour un système d'air comprimé.
Les deux derniers éléments de coût, les fuites et les autres opérations d'équipement, sont souvent négligés mais peuvent représenter une part importante 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 composantes du coût de l'air comprimé, voyons comment calculer le coût. Voici la formule utilisée pour calculer le coût de l'air comprimé en fonction du coût de l'électricité :
Coût de l'air comprimé =(bhp) x (0,746) x (nombre d'heures de fonctionnement) x ($/kWh) x (% temps) x (% bhp à pleine charge) / Efficacité du moteur
Les variables impliquées dans cette formule :
- ch =puissance au frein ou puissance à l'arbre du compresseur (Puissance requise pour faire fonctionner le compresseur. Peut être vérifiée sur les détails des spécifications de l'équipement)
- 0,746 =le facteur de conversion de hp en kW
- $/kWh =coût de 1 kWh d'électricité en dollars
- %fois =le pourcentage de temps pendant lequel le compresseur fonctionne à pleine charge
- %bhp à pleine charge =le pourcentage de puissance au frein que le compresseur utilise pendant son fonctionnement. Ceci doit être vérifié en surveillant l'ampérage du moteur du compresseur pendant son fonctionnement.
- Efficacité du moteur =le pourcentage de rendement du moteur électrique à ce niveau de fonctionnement.
Exemple 1 :
Disons que vous avez un compresseur de 50 ch 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 tiré sur le moteur du compresseur pendant le fonctionnement a été mesuré et s'est avéré être de 56 ampères.
Le coût de l'air comprimé serait calculé comme suit :
Coût de l'air comprimé =(50 bhp) x (0,746) x (8 000 heures) x (0,10 $/kWh) x (100 % de temps) x (56 % de bhp à pleine charge) / (80 % d'efficacité du 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 en coûterait un peu plus de 20 000 $ par an pour faire fonctionner le compresseur.
Examinons maintenant un autre exemple pour voir comment la modification de certaines variables peut avoir un impact sur le coût.
Exemple 2 :
Supposons que votre usine de fabrication dispose d'un compresseur de 100 hp (nécessite 110 hpb), qui fonctionne à 7 000 par heure par an.
La machine est entièrement chargée 85 % du temps (le rendement du moteur étant de 95 %) et déchargée le reste du temps (elle a un HPB à pleine charge de 25 % et un rendement du moteur de 90 %). Le tarif électrique global est de 0,10 $/kWh.
Le coût à pleine charge :
((110 ch) X (0,746) X (7 000 h) X (0,10 $/kw-h) X (0,85) X (1,0))/0,95 =51 396,00 $
Le coût en cas de chargement partiel :
((110 ch) X (0,746) X (7 000 h) X (0,10 $/kw-h)X (0,15) X (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 garder en perspective. La majeure partie du coût est liée à l'électricité, qui est un coût relativement stable.
Un compresseur de 75 cv opéré deux quarts de travail par jour pendant cinq jours par semaine à un total de 0,05 $/kWh pendant plus de dix ans peut ressembler à ceci :
- Équipement :12 %
- Entretien :12 %
- Électricité :76 %
De plus, le coût de l'air comprimé représente souvent un faible pourcentage du coût global de production. Par exemple, dans une usine typique de produits alimentaires et de boissons, le coût de l'air comprimé représente souvent moins de 1 % du coût total de production.
Dans la plupart des cas, le coût de l'air comprimé représente une part relativement faible du coût total de production. Cependant, dans certains cas, le coût de l'air comprimé peut représenter une part importante du coût total de production.
Par exemple, dans une usine qui utilise de l'air comprimé pour le moulage par soufflage ou pour stériliser des matériaux d'emballage, l'air comprimé peut représenter une part importante du coût total de production.
Comprendre les meilleures pratiques Programme
BestPractices est un programme développé par le Compressed Air and Gas Institute (CAGI) pour aider les entreprises à comprendre comment optimiser leur utilisation de l'air comprimé.
Le programme fournit aux entreprises des lignes directrices sur la réduction du 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 de manière efficace.
Le programme BestPractices peut également aider les entreprises à éviter les 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. Plus important encore, la surveillance de ce coût peut profiter aux entreprises, car elle peut aider à identifier les 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 de manière efficace.
John Henry Foster est votre partenaire pour des systèmes et des 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.
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