La consommation électrique d'un système de régulation de température dépend beaucoup moins du chauffage qu'on ne le pense, et bien plus de la pompe et comment elle est régulée. C'est la bonne nouvelle : c'est là que vous pouvez agir. Dans cet article nous expliquons de quoi dépend la consommation d'un thermorégulateur, quels sont les cinq leviers qui produisent le plus d'économies et comment calculer le rendement de votre propre installation avec vos données, et non avec celles d'une brochure.
Dans une usine d’injection, le contrôle thermique du moule est généralement l’un des plus gros consommateurs d’électricité qui passe inaperçu. Les pompes de circulation fonctionnent plusieurs heures par jour, souvent à plein régime en continu, que le processus l'exige ou non. C’est là que se concentrent les gaspillages et donc les opportunités.
Quelle est la consommation d’énergie d’un thermorégulateur ?
La consommation dépend avant tout de la puissance de la pompe et de la façon dont elle est régulée, plutôt que du chauffage qui n'agit que pour atteindre la consigne et compenser les pertes. Une pompe à vitesse fixe fournit toujours le même débit et la même pression, que cela soit justifié ou non par le processus, et cet excès devient un gaspillage d'électricité et de chaleur qui doit ensuite être éliminé. La réduction de cette consommation de base est ce qui rend l’investissement dans des équipements efficaces rentable.
Les cinq leviers des économies d'énergie
L'équipement constitue la base, mais les véritables économies proviennent de la combinaison de plusieurs mesures. Ce sont les cinq qui ont le plus de poids.
1. Pompe à vitesse variable
Par rapport à une pompe à vitesse fixe, une pompe régulée ajuste le débit et la pression en fonction des besoins de chaque processus. La puissance consommée augmentant fortement avec la vitesse, baisser le régime au strict nécessaire réduit la consommation de manière disproportionnée. C'est, dans la plupart des installations, le levier ayant le plus grand impact.
2. Dimensionnement et débit corrects
Un équipement surdimensionné ou un débit supérieur à celui nécessaire n'améliore pas la pièce et augmente la consommation. L'objectif est le bon débit pour atteindre un régime turbulent dans le moule et maintenir le saut thermique entre entrée et retour dans les limites de la tolérance. Ni plus ni moins.
3. Le choix du fluide et du système
Travailler avec de l’eau chaque fois que la température le permet est plus efficace que d’utiliser de l’huile, car l’eau transfère mieux la chaleur. Chez MARSE nous fabriquons thermorégulateurs —également appelés thermorégulateurs ou TCU— eau avec réservoir ouvert, eau sous pression chauffage direct et indirect, et fioul avec réservoir ou circuit fermé, précisément pour que chaque processus utilise le système le plus efficace pour sa gamme et non un excès. Un système avec un faible volume de fluide en circulation nécessite également moins d’énergie pour chauffer et refroidir. Si vous hésitez entre l'un et l'autre, vous l'avez développé en eau ou huile thermique : comment choisir le fluide.
4. Répartition des débits par circuits
La répartition et le contrôle du flux par zones du moule permettent d'alimenter chaque circuit de manière équilibrée et, dans de nombreux cas, de servir avec un seul équipement ce qui en nécessitait auparavant deux. Nos solutions distribution multicircuit et de surveillance du débit Ils sont conçus pour cela : moins d’équipements en fonctionnement, même contrôle des processus et une consommation moindre.
5. Raccourcir et isoler les tuyaux
Placer le thermorégulateur à proximité de la machine réduit la longueur du tube, et avec lui la résistance que surmonte la pompe et les pertes de chaleur dans l'environnement. L'isolation pèse d'autant plus que la température du fluide est élevée : au-delà d'un certain point, les pertes au travers des flexibles augmentent fortement et les isoler n'est plus un détail.
Combien pouvez-vous économiser ? Un exemple illustratif
Le calcul suivant est un exemple indicatif avec des valeurs communes dans le secteur, et non un chiffre garanti. Chaque installation doit être mesurée. Supposons un processus à moyenne température dans lequel, en ajoutant le passage à une pompe à vitesse variable, le dimensionnement correct du débit et la réduction des équipements de distribution, la consommation électrique du système passe d'environ 4 kW à moins de 1 kW, soit environ 3,5 kW de moins.
En fonctionnement en trois équipes, de l'ordre de 6 000 heures par an, et avec un prix de l'électricité d'environ 0,17 €/kWh, les économies seraient d'environ 3 570 € par an et par équipe. Dans les usines dotées d’un grand nombre d’équipements identiques, ces économies sont multipliées. Avec ces chiffres précis le retour est rapide, mais il faut insister : la durée d'amortissement dépend du prix que vous payez pour l'énergie, de vos heures réelles de fonctionnement et du point de départ de votre installation. Il n’existe pas de chiffre universel.
Comment calculer votre propre rendement
La formule est simple et vous pouvez l'appliquer avec vos données réelles :
- Économies annuelles (€) = différence de puissance en kW (avant − après) × heures de fonctionnement par an × prix du kWh
- Période de retour (années) = investissement ÷ économies annuelles
Pour que le calcul soit fiable, il faut mesure la consommation réelle avant et après, il ne faut pas l'estimer, car les différences entre une pompe fixe à pleine charge et une pompe régulée sont généralement plus grandes que prévu. Cette approche correspond à ce que nous expliquons dans coût total de possession réduit: Ce qui compte n'est pas le prix d'achat, mais ce que coûte l'équipement tout au long de sa vie.
Les économies ne s'arrêtent pas à la facture d'électricité
Réduire la consommation apporte des bénéfices qui ne figurent pas sur la facture mais comptent tout de même. Les équipements qui ne fonctionnent pas à pleine charge subissent moins d'usure, ce qui prolonge leur durée de vie utile et réduit leur entretien. Un débit contrôlé et stable améliore la répétabilité du processus et, avec lui, la qualité de la pièce et des déchets. Et moins de consommation signifie moins d’émissions associées, un élément de plus en plus pertinent dans les stratégies de développement durable et dans les exigences des clients et des audits. Dans l’ensemble, l’efficacité énergétique et la fiabilité des processus vont de pair.
Questions fréquemment posées
Combien de temps faut-il pour payer un thermorégulateur efficace ?
Cela dépend de la consommation évitée, des heures de fonctionnement et du prix de l'énergie, il n'y a donc pas de chiffre valable pour tout le monde. Dans les installations qui passent de pompes à vitesse fixe à des équipements modernes de bonne taille, le retour est généralement rapide, mais la seule façon correcte de le savoir est de mesurer la consommation avant et après et d'appliquer la formule d'économies avec vos propres données.
Qu'est-ce qui permet d'économiser le plus dans un système de contrôle de température ?
Dans la plupart des cas, la pompe à vitesse variable, car la puissance consommée augmente beaucoup avec la vitesse et l'ajuster au débit nécessaire réduit la consommation de manière disproportionnée. Viennent ensuite un dimensionnement correct et une réduction des équipements grâce à la répartition du débit.
Un thermorégulateur à eau ou à fioul consomme-t-il plus ?
Dans sa plage de travail, l'eau transfère mieux la chaleur et consomme généralement moins, il est donc conseillé d'utiliser de l'eau, avec réservoir ou sous pression, chaque fois que la température du processus le permet, et de réserver l'huile pour des températures que l'eau n'atteint pas.
Est-ce que l'isolation des durites est utile ?
Oui, surtout à des températures élevées, où les pertes de chaleur à travers les tuyaux augmentent rapidement. Les raccourcir en plaçant l'équipement à proximité de la machine, en plus de les isoler, réduit les pertes et les contraintes sur la pompe.
Puis-je réduire le nombre de thermorégulateurs dans mon usine ?
Dans de nombreux cas, oui. Avec une distribution et une surveillance adéquates du débit, ce qui nécessitait auparavant plusieurs équipements peut être alimenté et contrôlé de manière équilibrée, maintenant la stabilité du processus et réduisant la consommation globale.
Devons-nous calculer vos économies?
Chez MARSE, nous fabriquons des thermorégulateurs d'eau et d'huile depuis 1978, avec plus de 80 000 unités installées dans plus de 70 pays. Si vous souhaitez savoir combien vous pourriez économiser sur votre installation, indiquez-nous votre procédé, les heures de fonctionnement et votre consommation actuelle et nous vous aiderons à estimer le retour avec vos chiffres.
Parlez à un technicien MARSE ou écrire à marse@marse.es.
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