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Dans un réseau d’air comprimé mal entretenu, la déperdition d’air due à des fuites est de 40 % en moyenne.

Même bien entretenus, les systèmes d’air comprimé ne sont pas à l’abri des fuites. Vous devez les contrôler et éliminer les fuites au moins une fois par année, et dès que le compresseur se met en marche sans raison pendant la nuit, alors que l’entreprise est à l’arrêt. Mais comment savoir où se trouvent les fuites ?

Vous pouvez télécharger ici les instructions détaillées de SuisseEnergie avec des explications complémentaires.

Optimisation de l’exploitation – mais comment ?

Pour économiser de l’énergie et réduire vos coûts d’exploitation à court terme, les mesures d’optimisation de l’exploitation constituent la première étape. Si vous avez besoin d’aide, n’hésitez pas à vous adresser à votre conseiller AEnEC ou à nous contacter pour un premier entretien sans engagement.

Vous trouverez de plus auprès de la Confédération d’autres instructions utiles, étape par étape.

Informations

Une démarche prometteuse pour l’optimisation énergétique d’équipements de production : le dialogue direct entre fournisseur et client.

À l’instar de Villars Maître Chocolatier et sa pompe à chaleur développée sur mesure en collaboration avec son fabricant, toute entreprise peut demander à ses fournisseurs d’adapter un équipement à ses besoins spécifiques afin d’exploiter pleinement d’importants potentiels d’économie ou gains d’énergie.

Cette pratique s’installe doucement. « Poser un challenge à un fournisseur pour obtenir un équipement optimisé au niveau consommation d’énergie et fonctionnalités n’est pas encore trop dans les habitudes, indique le conseiller AEnEC Patrick Reusser. Au temps de l’énergie bon marché, on discutait de productivité et de précision, non d’énergie. Souvent aussi, les entreprises n’avaient pas d’interlocuteur bien défini sur ce point. »

Or désormais, des responsables de production, techniciens et directeurs financiers se préoccupent, avec toujours plus d’urgence, de performance énergétique. Pour mesurer finement les forces et les faiblesses de leurs équipements à cet égard, ils ont à leur disposition des outils et des prestataires spécialisés. Munie d’analyses, l’entreprise peut donc établir un cahier des charges spécifique à l’énergie lors de l’acquisition de nouvelles machines ou solliciter de ses fournisseurs l’amélioration d’équipements existants – certains fabricants proposent déjà des solutions « éco ».

Patrick Reusser s’intéresse en particulier aux machines-outils pour lesquelles il n’existe pas de classes énergétiques normées et où, à performances égales, deux machines peuvent diverger d’un facteur 4 dans leur consommation – deux bonnes raisons déjà qui plaident en faveur d’un dialogue étroit avec fabricants et fournisseurs et d’un examen attentif et concerté des spécifications. Ensuite, souligne le conseiller, « un juste dimensionnement de la machine ainsi que son paramétrage doivent être discutés en considérant la taille des pièces à usiner et des lots à produire, le degré de précision réellement nécessaire, etc. »

Patrick Reusser rappelle par ailleurs qu’il est question de systèmes qui multiplient les auxiliaires – pour le froid, l’apport d’air comprimé, d’eau, etc. « On doit pouvoir déclencher tout auxiliaire non essentiel dans une étape de production tout en permettant un redémarrage rapide sans péjorer la productivité. Il faut vérifier si cette possibilité est intégrée d’emblée ou en option seulement », insiste-t-il. Et de remarquer : « Même disponible, un éco-mode peut rester inutilisé, faute d’information donnée à l’opérateur ! À défaut d’arrêt programmable, celui-ci peut être manuel, mais il faut alors exiger qu’il soit d’accès aisé… et en informer l’opérateur. »

Patrick Reusser, conseiller AEnEC, ingénieur en mécanique (HES), il a œuvré de nombreuses années en entreprise dans les matériaux, la conception d’outils coupants et l’industrialisation de procédés d’usinage, avant de rejoindre un bureau d’ingénieurs conseil.

 

INFORMATIONS

Les entraînements électriques (EE) représentent presque 50 % de la consommation totale d’électricité de notre pays et 80 % dans les industries avec un important potentiel d’économies. Le conseiller AEnEC Nicolas Macabrey livre ici sa longue expérience sur la meilleure manière de tirer profit de ce potentiel. 

Première question, évidente : que range-t-on sous la dénomination « entraînements électriques » ?

Nicolas Macabrey (NM): Il s’agit des pompes, des ventilateurs, des compresseurs d’air comprimé et de froid, et de tout autre équipement entrainé par un moteur électrique.   

Quel est le potentiel d’économie d’énergie qui stimule le grand intérêt qu’on porte aux EE aujourd’hui ?

NM: D’après notre expérience, qui porte sur plusieurs centaines d’analyses et de réalisations depuis 15 ans, l’économie d’électricité se situe généralement entre 20 et 40 %, avec des cas extrêmes où la consommation a été réduite de 75 % !

Ces résultats sont impressionnants ! Quel est votre secret, M. Macabrey ?

Avant tout, il faut comprendre l’entier du système d’équipements reliés et en mesurer le fonctionnement réel, pour découvrir où se situent les pertes principales. Contrairement à l’idée courante, remplacer le moteur par un moteur plus efficient ne réduira la consommation que de quelques pour cent. Les grandes économies sont ailleurs, notamment dans la remise en question du besoin réel pour la tâche à assurer et dans l’adaptation du système à ce besoin. Par exemple, si le débit d’un ventilateur dépasse le besoin effectif de 25 % seulement, la consommation, quant à elle, est doublée ! 

De plus, très souvent, l’élément entrainé – pompe, ventilateur ou autre – travaille à un point de fonctionnement très éloigné de son optimum, ce qui induit des pertes importantes. Quand bien même vous auriez acquis la meilleure pompe au monde, si elle fonctionne à un régime pour lequel elle n’a pas été conçue, elle aura un rendement médiocre, voire mauvais. 

Le troisième grand potentiel d’économie se situe dans les organes de régulation – clapets et vannes de réglage – qui peuvent détruire inutilement de l’énergie. Dans ce cas, on préconise le remplacement de l’élément entraîné par un élément redimensionné et, dans les cas où le besoin est variable, l’adjonction d’un variateur de vitesse. 

Vous comprendrez donc qu’il faut éviter le remplacement à l’identique des équipements, ce qui prolongerait une situation peu efficace pour les 15 à 25 ans à venir. Mon soi-disant secret n’a donc rien d’un mystère : il consiste essentiellement dans cette remise en question des besoins réels et dans le dimensionnement adéquat de chaque système en fonction des besoins.

Composants d’un entraînement électrique et pertes associées

Pratiquement, pour une entreprise intéressée à exploiter ce gisement d’économies, comment aller plus loin ?

L’Office fédéral de l’énergie (OFEN) a lancé en 2023 le nouveau programme INCITE dédié à l’optimisation des entraînements électriques, programme auquel l’AEnEC s’associe.  

L’OFEN a établi un réseau de compétences avec des spécialistes reconnus du domaine pour répondre à toutes les questions des entreprises sur le thème des EE. Ce réseau permet à une entreprise de s’appuyer sur une programmation claire : comment démarrer une démarche d’optimisation des EE, qui peut l’aider, quelles méthodes appliquer, quels outils et quels soutiens financiers spécifiques à l’optimisation des EE sont-ils disponibles.

Comment le processus doit-il s’engager ?

Les EE peuvent être très nombreux, on en compte de quelques centaines à quelques milliers selon les cas. Dès le début de la démarche, il faut donc se focaliser sur les plus prometteurs. En s’appuyant sur l’outil INCITE que l’OFEN a mis à disposition, l’entreprise, ou son conseiller/sa conseillère, établit d’abord une liste des EE potentiellement intéressants. Les critères de sélection sont simples, les économies potentielles sont estimées au moyen de quelques données de base propres à chaque équipement analysé (âge, taille, temps de fonctionnement), qui permettent de dégager les priorités pour la conduite d’analyses plus poussées. On peut ainsi retenir les équipements qui présentent un potentiel d’économies de plus de 20 %, et un retour sur investissement de moins de 5 ans.  

Les équipements sélectionnés feront alors l’objet de mesures par un spécialiste et leur fonctionnement sera analysé en détail. Cette étape est essentielle, car un fonctionnement inefficace ne saute pas aux yeux ! À ce stade, on détermine le besoin réel en étroite collaboration avec le responsable de production et le responsable des installations techniques de l’entreprise.  

Avec tous ces éléments rassemblés, on peut préciser le gain d’énergie et dimensionner le nouveau système en définissant les équipements les mieux adaptés.  

J’ajouterai que par ailleurs, la démarche d’optimisation des EE met souvent en évidence d’autres dysfonctionnements ou des vulnérabilités auxquels remédier, pour d’autres bénéfices.

Quelles étapes peuvent-elles bénéficier d’un soutien financier ?

Il est possible d’obtenir une aide d’une part pour la phase de mesures et d’analyses, destinées à déterminer quel équipement doit être remplacé et comment, et d’autre part d’être soutenu lors de la réalisation, au moment où les investissements se précisent. 

Quel est le rôle de l’AEnEC dans ce processus ?

Grâce à ses conseillers et conseillères en contact direct avec les entreprises, l’AEnEC est très bien placée pour apporter un conseil et un accompagnement efficaces. Comme il s’agit d’un enjeu majeur au vu des prix de l’énergie et du risque toujours latent de pénurie d’électricité, l’AEnEC a décidé de soutenir le programme INCITE en formant des conseillers sur ce thème. Ces conseillers bénéficient notamment d’un mentorat, grâce auquel ils sont accompagnés pour une ou plusieurs démarches d’optimisation sur le terrain par des mentors, des ingénieurs spécialisés.

L’optimisation d’une cascade de 3 pompes a fait baisser la consommation de 79 %. Redimensionnement des pompes pour un fonctionnement dans une meilleure plage de rendement. (avant).

L’optimisation d’une cascade de 3 pompes a fait baisser la consommation de 79 % Redimensionnement des pompes pour un fonctionnement dans une meilleure plage de rendement (après).

Le mot de la fin : votre message aux entreprises ?

Ne tardez pas à prendre en mains cette question ! Tout ce qui peut être fait maintenant contribuera à rendre votre facture d’électricité moins lourde et servira également de base pour votre future convention d’objectifs.

Nicolas Macabrey 

Ingénieur en électronique (HES), en électricité (EPFL) et Dr ès Science technique (EPFL), Nicolas Macabrey s’active depuis 12 ans dans le domaine des entraînements électriques au sein d’un bureau de conseil. Fort de centaines d’analyses en entreprises, il contribue étroitement à des programmes nationaux et cantonaux et, depuis 2022, conduit le centre de compétence du programme INCITE de l’OFEN. 

INFORMATIONS

Vos collaborateurs ne sont pas satisfaits de la température ambiante ? Ou vous avez constaté que la nuit, la température ambiante reste élevée malgré la réduction nocturne ? Alors il est grand temps de régler correctement la courbe de chauffage.

Comment procéder: Commencez par régler la courbe par temps froid (lorsqu’il fait légèrement moins de 0 °C), en réglant l’appareil en fonction de la température extérieure. Répétez la manœuvre lorsque la température est plus élevée (lorsqu’il fait légèrement plus de 10 °C).

Vous pouvez télécharger ici les instructions détaillées de SuisseEnergie avec des explications complémentaires.

Optimisation de l’exploitation – mais comment ?

Pour économiser de l’énergie et réduire vos coûts d’exploitation à court terme, les mesures d’optimisation de l’exploitation constituent la première étape. Si vous avez besoin d’aide, n’hésitez pas à vous adresser à votre conseiller AEnEC ou à nous contacter pour un premier entretien sans engagement.

Vous trouverez de plus auprès de la Confédération d’autres instructions utiles, étape par étape.

Informations

Si vous avez encore de vieilles ampoules à incandescence, des lampes économiques ou des lampes halogènes 12 V dans votre entreprise, il est grand temps de les remplacer par des lampes à LED modernes et efficaces.

Comment procéder : voici les critères à respecter pour choisir, acheter et remplacer vos lampes.

Vous pouvez télécharger ici les instructions détaillées de SuisseEnergie avec des explications complémentaires.

Optimisation de l’exploitation – mais comment ?

Pour économiser de l’énergie et réduire vos coûts d’exploitation à court terme, les mesures d’optimisation de l’exploitation constituent la première étape. Si vous avez besoin d’aide, n’hésitez pas à vous adresser à votre conseiller AEnEC ou à nous contacter pour un premier entretien sans engagement.

Vous trouverez de plus auprès de la Confédération d’autres instructions utiles, étape par étape.

Informations

Implantée en 1980 à Chevenez (JU), Ateliers Busch S.A. conçoit et produit des pompes à vide avec une vision triple de la durabilité : par la commercialisation mondiale d’équipements économes en énergie, par la durée d’usage de ceux-ci et par une production elle-même attentive à réduire ses impacts. 

Nichés dans un vallonnement de la verte Ajoie, prolongeant le petit village de Chevenez, les bâtiments d’Ateliers Busch SA en imposent, en vue extérieure, par leur étendue sobre et tranquille tandis que l’intérieur impressionne par l’ambiance futuriste qui se dégage des vastes halles lumineuses parcourues de longues allées où s’activent ensemble humains et machines animées par les plus récentes technologies.

Il s’agit du plus grand site de production du groupe familial allemand Busch, sur les huit sites dans le monde – quatre se trouvent en Europe, trois en Asie et un en Amérique du Nord. Ses 25 000 m2 rassemblent 500 collaborateurs et collaboratrices, sur les 3800 qu’emploie le groupe dans l’ensemble de ses implantations, dans 45 pays. L’usine de Chevenez compte notamment une cinquantaine d’ingénieurs, attentifs à porter aux plus hautes exigences toutes les étapes de la conception, de la production et de la mise en œuvre des pompes à vide et systèmes associés, pour lesquels Busch s’est imposé comme le leader mondial. 30 000 pompes sortent annuellement du site de Chevenez, pour essaimer dans un très large éventail d’applications, isolées ou en réseau centralisé, dans lesquelles la qualité de leurs matériaux les tiendront durablement actives – une longévité de plus de 30 ans n’est pas rare.

Point tout aussi important, les performances sans cesse améliorées des pompes, ainsi que les options de suivi numérique de leur exploitation, garantissent d’importantes économies d’énergie. Chaque nouvelle génération de produits permet souvent d’économiser jusqu’à 20 % d’énergie par rapport à la précédente, mais au-delà des spécifications, l’intégration chez la clientèle peut y réduire les coûts énergétiques jusqu’à 50 % – même, un réseau centralisé installé dans une usine de conditionnement alimentaire sous vide a pu y apporter une économie d’énergie de 70 %.

Durée de vie des équipements, performance et options de suivi automatisé des équipements à fins d’optimisation et de maintenance préventive et prédictive, tous ces éléments sont une forme de contribution à l’urgence d’un développement durable, respectueux des ressources et de l’environnement. Une autre contribution d’Ateliers Busch S.A. réside plus directement dans la gestion de l’énergie et des ressources pratiquée sur le site même, et désormais accompagnée par l’AEnEC.

Agir jusque dans le détail

« En 2020, nous avions procédé à un audit pour systématiser nos actions de durabilité, notamment pour l’énergie, explique Karine Bailly, responsable Maintenance & Infrastructures. Dans ce sens, nous avons conclu une convention d’objectifs avec l’aide de l’AEnEC en 2022. En additionnant tous nos engagements au niveau de l’énergie, des ressources et des déchets, nous avons actuellement une liste d’une cinquantaine d’actions. »

Un objectif est de réduire la consommation électrique de 20 % d’ici à 2030. L’usinage représente 35 % de cette consommation, l’air conditionné et le refroidissement des machines 28 %, la production et la circulation de l’air comprimé 11 % et les essais fonctionnels des pompes 7 %. C’est dire que les leviers d’actions sont nombreux et variés. La mesure des consommations machine par machine, pour en assurer l’utilisation optimale, est en déploiement, avec à court terme, un doublement du nombre des capteurs installés – « car il est difficile d’améliorer ce qui n’a pas été mesuré », souligne Adrien Macrez, en charge des systèmes qualité certifiés.

La distribution du froid, s’appuie désormais sur deux réservoirs séparés pour la climatisation et le refroidissement des équipements. Sur le circuit d’air comprimé, outre la classique traque aux fuites, une réduction de la pression de 8 à 6 bars, avec localement des surpresseurs pour des besoins particuliers, a apporté une économie appréciable, de même que le remplacement d’un compresseur par un modèle à puissance variable. L’éclairage LED généralisé dans les halles est soumis à un dispositif de contrôle poussé pour une utilisation pertinente. « Même les procédures d’essais fonctionnels de nos pompes ont donné lieu à des économies d’énergie, nous limitons désormais les tests au strict nécessaire en considérant les paramètres d’alimentation électrique selon les régions du monde » précise Adrien Macrez.

En même temps qu’Ateliers Busch SA réduit sa consommation électrique – à production industrielle égale, déjà moins 15 % depuis 2020 – la production de courant sur le site se développe : l’installation photovoltaïque déployée sur les toits doit délivrer à l’usine 1 GWh annuellement.

D’autres actions et leurs ramifications

Du côté des besoins thermiques, les ateliers d’usinage doivent être tenus à une température de 22 à 24 °C, un intervalle maintenu par le jeu complémentaire, en fonction des saisons, de l’installation de froid et d’une pompe à chaleur qui s’est substituée au mazout. Le site a ainsi réduit d’environ 100 tonnes ses émissions de CO2, de 300 à 200 tonnes, en bonne partie grâce aux mesures d’optimisation visant la récupération de chaleur et le chauffage. Et cette progression va se poursuivre avec une récupération étendue de la chaleur émanant de compresseurs. Celle-ci ira notamment au four de la ligne de peinture – où les peintures sont à base d’eau.

Pour rester dans les liquides, les émulsions utilisées pour l’usinage représentaient jusque récemment un volume de 380 000 litres annuellement, constitué à 95 % d’eau souillée, effluent qui était confiés pour traitement à un prestataire externe. « Nous disposons désormais d’une unité de distillation qui a réduit le volume à traiter à… 11 400 litres. Nos charges économiques et écologiques – les transports ! – ont ainsi été réduites dans des proportions comparables, et de même avec nos diverses stratégies appliquées aux déchets », se réjouit Karine Bailly.

Si la vocation des pompes Busch est d’engendrer du vide, toutes les mesures énoncées ci-dessus vont à l’inverse. Amélioration après amélioration, jusque dans le détail, elles ne servent pas seulement une conformité environnementale et une meilleure efficience économique, elles sont aussi partagées à titre exemplaire, avec le personnel par voie d’informations et de formations, et par une ouverture aux questions et aux initiatives. « Celles-ci sont coordonnées par un groupe dédié, très motivé, « Be green », actif au sein de l’entreprise. Plantation d’arbres et « hôtels à insectes » sont à notre programme », explique Adrien Macrez. Plus symboliquement mais non moins joliment, l’assortiment des pompes compte quelques modèles aux noms ensauvagés : COBRA, DOLPHIN, PANDA, PUMA, …

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