La gestion de l'environnement est aujourd'hui une priorité majeure des entreprises au niveau mondial. L'influence des clients, des employés, des communautés, des fournisseurs, des investisseurs et des organisations gouvernementales, telles que l'Agence américaine de protection de l'environnement (EPA) et le Pacte mondial des Nations unies, a poussé les entreprises à développer et à mettre en œuvre de nouvelles initiatives en matière de développement durable.

Il est largement reconnu que les entreprises manufacturières jouent un rôle important dans la préservation de l'environnement. Les entreprises qui font preuve d'une forte intégration des initiatives de développement durable dans leur stratégie d'entreprise ne se contentent pas de montrer l'exemple, elles en tirent également des bénéfices.

Les ingénieurs en développement durable des entreprises et les professionnels de la santé et de la sécurité environnementales (EHS)   sont de plus en plus souvent tenus de rendre des comptes sur des indicateurs de performance clés (KPI) spécifiques afin de démontrer la réussite de leur programme. Selon une étude* de KPMG sur les rapports de développement durable en 2020, 80 % des entreprises dans le monde et plus de 95 % des plus grandes entreprises publient actuellement les résultats de leurs initiatives en matière de développement durable.

Lorsqu'il s'agit de suivre le développement durable dans le secteur de la fabrication industrielle, la réduction de la consommation d'énergie et des gaz à effet de serre est souvent un indicateur clé. Si votre usine ne recueille pas actuellement de données sur la consommation d'énergie, la première étape consiste à définir les domaines à surveiller et à établir des mesures de référence ou des indicateurs clés de performance (KPI).

Point de départ

Commencez par examiner les différents process et équipements de votre usine, tels que votre système de dépoussiérage. Le ventilateur du dépoussiéreur et le conditionnement de l'air lorsque les émissions sont évacuées à l'extérieur sont deux facteurs importants de la consommation d'énergie du dépoussiéreur. Examinons de plus près ces deux facteurs et proposons des solutions potentielles qui pourraient aider votre usine à être plus efficace sur le plan énergétique et plus rentable.

Élimination des émissions à l'intérieur et à l'extérieur

Chaque usine et chaque application étant différentes, les directeurs d'usine doivent décider si l'aspiration des systèmes de dépoussiérage à l'intérieur ou à l'extérieur est la bonne approche. Par exemple, les applications créant des substances cancérigènes ou des gaz et substances dangereux doivent être évacuées à l'extérieur pour aider à gérer les risques liés à l'exposition et à la contamination éventuelle des machines et des produits.

Si l'évacuation à l'extérieur n'est pas nécessaire pour une application spécifique, les installations utilisant des systèmes de dépoussiérage efficaces et fiables peuvent bénéficier de l'évacuation des émissions à l'intérieur et de la recirculation de l'air à l'intérieur.

Lorsqu'un dépoussiéreur est configuré pour faire recirculer l'air frais ou chauffé dans l'usine, cet air recirculé reste à la température souhaitée ou à une température proche de celle-ci, ce qui nécessite moins de consommation d'énergie que l'introduction d'un nouvel air qui pourrait avoir besoin d'être refroidi ou chauffé.

Les usines de transformation situées dans des climats froids ou chauds sont les plus touchées par l'échappement des émissions extérieures, car l'alimentation en air change fréquemment et doit être reconditionnée à la température optimale. Ce processus consomme une quantité considérable d'énergie et pourrait être évité en filtrant et en recyclant l'air en interne.

Utilisation d'un entraînement à fréquence variable

Les dépoussiéreurs consomment de l'énergie électrique lorsqu'ils fonctionnent et la plus grande partie de la charge électrique provient du moteur du ventilateur qui déplace l'air à travers le système de filtration.

Il est important de régler et de surveiller les niveaux de débit d'air du ventilateur afin de maintenir une bonne collecte des poussières. Si le débit d'air est trop élevé lorsque de nouveaux filtres sont installés, les filtres peuvent se déchirer ou s'user prématurément. Lorsque les filtres sont anciens et que le débit d'air est trop faible, il se peut que la vitesse de l'air ne soit pas suffisante pour capturer la poussière au point de collecte, ce qui peut encourager la poussière à se déposer dans les conduits ou favoriser l'accumulation de poussière. Dans les deux cas, la poussière peut s'accumuler dans votre usine et augmenter les coûts totaux de votre processus de production.

Dans de nombreuses applications, le niveau de débit d'air est essentiel pour la qualité du processus et du produit final. Par exemple, un débit d’air trop important lors du soudage de l’acier inoxydable peut éloigner le gaz de protection des soudures, ce qui donne un sertissage de mauvaise qualité. À l’inverse, un débit d’air insuffisant peut exposer les opérateurs à des composés dangereux.

La méthode mécanique traditionnelle de commande du dépoussiéreur consiste à régler manuellement un clapet de sortie sur le ventilateur du dépoussiéreur. Ce réglage doit être effectué correctement et fréquemment car les conditions d'utilisation peuvent changer au fil du temps. Ce processus manuel seul peut ne pas être suffisamment fiable pour faire une différence mesurable et peut même gaspiller de l'énergie puisque l'amortisseur crée une pression statique supplémentaire que le ventilateur peut être amené à surmonter.

Bon nombre de ces problèmes peuvent être atténués par l'utilisation d'un entraînement à fréquence variable (EFV). L'EFV contrôle les paramètres du dépoussiéreur, comme la pression du vent dans une conduite ou la pression statique au niveau de l’entrée du dépoussiéreur (ces deux éléments peuvent être directement liés à un paramètre opérationnel tel que le débit volumétrique). L'EFV surveille le paramètre souhaité et ajuste automatiquement le débit d'air en fonction des fluctuations des conditions. Cela permet au dépoussiéreur de maintenir un débit d'air plus important même lorsque les filtres commencent à collecter des particules.

La plupart des entreprises installent un EFV dans l'espoir de réduire la consommation d'énergie, mais il est également important d'entretenir correctement vos filtres. Si vous utilisez un dépoussiéreur dont les filtres sont bien usés, un EFV devra peut-être augmenter sa puissance pour maintenir un débit d'air adéquat, ce qui consommera une plus grande quantité d'énergie.

Par exemple, des augmentations de pression différentielle de seulement 4 pouces d'eau (100 décaPascals) à travers les filtres peuvent augmenter la consommation d'énergie de votre ventilateur de 20 à 55 %, éliminant potentiellement toutes les économies réalisées grâce à l'installation d'un EFV et augmentant l'utilisation de l'énergie de votre dépoussiéreur.

Contrôle de la consommation d'énergie avec un dépoussiéreur connecté

Lorsque vous prenez des mesures pour réduire la consommation d'énergie de votre système de dépoussiérage, il est important de contrôler l'impact de ces changements. Si vous ne pouvez pas le mesurer, vous ne pouvez pas l'améliorer. Pour que votre compte rendu sur la durabilité soit efficace, il est essentiel que vous recueilliez des données montrant que les investissements que vous faites ont des résultats positifs.

S’appuyant sur plus d’un siècle d’expérience dans le domaine de la filtration et sur la toute dernière technologie de l’IoT, le service de filtration connectée iCue™ de Donaldson est conçu pour surveiller à distance les équipements de dépoussiérage d’une installation et fournir des informations opérationnelles directement aux utilisateurs finaux.

Le service iCue de Donaldson comprend la surveillance de l'entraînement à fréquence variable et suit la puissance instantanée et l'énergie journalière consommée par le ventilateur. Ces données sont essentielles pour comprendre les indicateurs clés de développement durable et fournissent aux utilisateurs une base de référence permettant d'optimiser l'utilisation de l'énergie et de quantifier les économies réalisées.

Les données et les informations collectées sont importantes car les responsables de la maintenance souhaitent souvent faire fonctionner les filtres le plus longtemps possible afin de maintenir les coûts des pièces et de la main-d'œuvre à un niveau bas. Pourtant, le fait de savoir quel est le meilleur moment pour optimiser les intervalles de remplacement des filtres peut aider à maintenir un temps de fonctionnement constant des installations et à soutenir des initiatives plus importantes de l'entreprise axées sur des pratiques durables et d'économie d'énergie.

Les équipes de gestion des installations qui évacuent l'air filtré à l'intérieur de leur bâtiment devraient également envisager d'utiliser une surveillance connectée et des alertes automatiques, afin de savoir quand un problème potentiel est détecté et de pouvoir agir rapidement. En outre, l'évacuation à l'intérieur du bâtiment accroît le besoin d'alertes en temps réel, car tout problème avec le dépoussiéreur peut immédiatement affecter les lignes de production, les machines et les travailleurs.

Voici trois indicateurs clés suivis par le service Donaldson iCue pour évaluer la consommation d'énergie d'un dépoussiéreur :

• Une alerte de pression différentielle permet de savoir quand les filtres doivent être remplacés ou s'ils sont bouchés. Par exemple, la surveillance à distance peut suivre la pression d'un filtre HEPA, pour vous aider à gérer l'air qui revient dans votre usine.

• Une alerte sur la tendance des particules peut signifier que le filtre est déchiré, ce qui vous permet de le remplacer rapidement et de minimiser l'accumulation de poussière dans votre usine.

• Les données sur le débit d'air vous permettent de savoir si la vitesse de capture et la vitesse de transport sont significatives dans les évents de votre usine.

Soutenir le programme d'économie d'énergie de votre entreprise

La surveillance et la mesure de la consommation d'énergie des dépoussiéreurs peuvent avoir un impact positif significatif sur votre programme d'économie d'énergie. Une fois que votre stratégie de développement durable est en place et que vous avez évalué votre approche de l'épuisement des émissions, envisagez de profiter d'un service de surveillance tel que le service iCue de Donaldson. Elle peut contribuer à prolonger la durée de vie du filtre de votre dépoussiéreur, à économiser l'énergie dans votre installation, à améliorer votre budget annuel et, en fin de compte, à aider votre entreprise à atteindre des objectifs importants en matière de développement durable.

**KPMG Survey of Sustainability Reporting 2020 (Enquête KPMG sur les rapports de développement durable 2020)