Qu’est-ce que l’amélioration de l’efficacité énergétique dans l’industrie ?

L’amélioration de l’efficacité énergétique est l’un des thèmes clés de l’industrie d’aujourd’hui. La hausse des prix de l’énergie, les normes environnementales de plus en plus strictes et la pression exercée pour optimiser les coûts amènent les installations de production à analyser de plus en plus où et comment elles gaspillent l’énergie. En pratique, il ne s’agit pas seulement de remplacer les équipements par de nouveaux, mais de gérer l’énergie de manière consciente au niveau des processus, des entraînements, des commandes et de la maintenance.

Pour les ingénieurs, les automaticiens et les services techniques, l’efficacité énergétique dans l’industrie est une question strictement technique – mesurable, quantifiable et susceptible d’améliorations réelles grâce à des décisions appropriées en matière de conception, d’entretien et de modernisation. Nous vous expliquons ce qu’est l’amélioration de l’efficacité énergétique, quels sont les domaines où le potentiel d’économies est le plus élevé et quelles sont les mesures pratiques qui donnent les meilleurs résultats.

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Quelles sont les améliorations de l’efficacité énergétique en pratique ?

L’amélioration de l’efficacité énergétique consiste à réduire la quantité d’énergie utilisée pour effectuer le même travail, sans compromettre la qualité, l’efficacité ou la sécurité du processus. Dans un environnement industriel, cela signifie réduire les pertes d’énergie résultant de réglages sous-optimaux, de solutions techniques dépassées, d’erreurs de conception ou de l’usure des composants.

Dans la pratique de l’ingénierie, les zones de perte d’énergie les plus courantes sont les suivantes :

• des moteurs électriques surdimensionnés fonctionnant loin du point d’efficacité optimale,
• Pas de contrôle de la vitesse dans les applications à charge variable,
• des réglages incorrects des onduleurs et des démarreurs progressifs,
• les composants de puissance usés (IGBT, condensateurs de liaison DC),
• des algorithmes de contrôle inefficaces dans l’automate,
• pas de contrôle de la consommation d’énergie au niveau de la machine ou de la ligne.

L’efficacité énergétique n’est donc pas une action ponctuelle, mais un processus continu. Dans une installation de production bien gérée, elle englobe à la fois la phase de conception des machines et leur fonctionnement et entretien à long terme.

Le rôle des entraînements et de l’automatisation dans la consommation d’énergie

Les systèmes d’entraînement constituent l’un des domaines clés dans lesquels les entreprises peuvent réellement améliorer leur efficacité énergétique. Les moteurs électriques, ainsi que les variateurs, représentent plus de 60 % de la consommation totale d’électricité dans de nombreuses industries.

Du point de vue du technicien, il convient d’accorder une attention particulière aux points suivants :

• Sélection de la classe d’efficacité des moteurs (IE2, IE3, IE4),
• une mise à l’échelle correcte de la puissance du variateur par rapport à la charge réelle,
• l’utilisation de convertisseurs au lieu d’un fonctionnement à vitesse fixe,
• la régénération de l’énergie de freinage dans les applications dynamiques,
• minimiser les pertes de câbles et les filtres CEM.

Dans la pratique, on rencontre souvent des situations dans lesquelles un moteur mécaniquement efficace consomme une quantité excessive d’énergie uniquement en raison d’une configuration défectueuse de l’onduleur ou de composants usés du circuit d’alimentation. L’entretien et le diagnostic réguliers de l’électronique ont donc un impact direct sur le bilan énergétique de l’installation.

L’importance de l’entretien et de la remise en état des équipements

Contrairement aux idées reçues, l’amélioration de l’efficacité énergétique ne passe pas toujours par l’achat de nouveaux équipements. Très souvent, le reconditionnement professionnel d’onduleurs, de servomoteurs ou d’alimentations industrielles permet de réaliser de réelles économies.

Dans la pratique, cela signifie, entre autres, que

• le remplacement des condensateurs électrolytiques usés,
• régénération des modules de puissance IGBT,
• le nettoyage et l’amélioration des conditions de refroidissement,
• mise à jour du micrologiciel et des paramètres de fonctionnement,
• rétablissement des paramètres de performance nominaux.

Un équipement qui a été réparé par un professionnel fonctionne souvent de manière plus stable et consomme moins d’énergie qu’un équipement qui a fonctionné pendant des années sans entretien. Du point de vue de l’ingénieur de maintenance, il s’agit de l’une des mesures les plus rapides pour améliorer l’efficacité énergétique sans interférer avec le processus.

L’efficacité énergétique dans l’industrie – une approche systémique

L‘efficacité énergétique dans l’industrie ne doit pas être analysée uniquement au niveau d’un seul équipement. Les plus grandes réserves d’économies ne deviennent apparentes que si l’on considère l’ensemble du système de production – de l’alimentation électrique à l’automatisation en passant par le contrôle des processus.

Les approches modernes en matière d’ingénierie comprennent

• le suivi en temps réel de la consommation d’énergie,
• l’analyse des profils de charge des machines,
• l’identification des pics de puissance et des pertes à vide,
• l’intégration des données énergétiques dans les systèmes SCADA et MES.

Cela permet non seulement de réduire les coûts énergétiques, mais aussi d’améliorer la stabilité des processus, de réduire les pannes et d’améliorer la planification des machines.

Conseils techniques pratiques pour les ingénieurs

Du point de vue du praticien, il est utile de garder à l’esprit quelques principes qui soutiennent de manière réaliste les améliorations de l’efficacité énergétique dans les entreprises:

• vérifiez régulièrement la charge réelle des variateurs par rapport à leur puissance nominale,
• analyser les températures de fonctionnement des composants électriques – la surchauffe est toujours un gaspillage d’énergie,
• vérifier la qualité de l’alimentation électrique et les niveaux d’harmoniques,
• mettre à jour les paramètres de l’onduleur en fonction des modifications apportées à la mécanique du processus,
• ne remettez pas à plus tard la réparation des appareils électroniques – une défaillance partielle entraîne une plus grande consommation d’énergie.

Ces mesures, bien que souvent invisibles à première vue, ont un impact considérable sur le bilan énergétique à long terme de l’usine.

Pourquoi l’amélioration de l’efficacité énergétique est-elle un investissement et non un coût ?

Dans la réalité industrielle, l’amélioration de l’efficacité énergétique est très rarement une simple mesure environnementale. Dans la grande majorité des cas, elle se traduit par une réduction des coûts de production, une diminution de la pression sur les infrastructures et un allongement de la durée de vie des machines.

Pour des entreprises telles que RGB Electronics, qui opèrent à l’interface entre le service et l’automatisation industrielle, l’efficacité énergétique est une pratique technique quotidienne. Un diagnostic, une réparation et une optimisation appropriés des équipements permettent aux clients de réduire leur consommation d’énergie en termes réels, sans compromettre les performances ou la fiabilité.

Si vous envisagez le sujet du point de vue d’un ingénieur, l’amélioration de l’efficacité énergétique est simplement un travail technique bien fait – basé sur la connaissance, l’expérience et la gestion consciente de la technologie.

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