Contrairement à ce que l’on pourrait penser, un réservoir n’est pas là pour accumuler un simple "stock de secours". Son rôle principal est de stabiliser la pression en découplant la production de l’air comprimé des variations de débit du réseau.
Chaque variation de débit entraîne une variation de vitesse du fluide.
C’est l’équation de Bernoulli qui met en lumière cette relation : la pression statique d’un fluide diminue lorsque sa vitesse augmente. Ainsi, toute variation rapide du débit provoque des variations de vitesse, qui génèrent à leur tour des fluctuations de pression dans le réseau.
Un stockage bien dimensionné permet donc :
- d’absorber les fluctuations de débit des consommateurs
- de stabiliser la pression dans le réseau
- d’adresser une demande d’air aussi lisse que possible au compresseur
Sur le site
industriel d’un client, un compresseur à vis de 37 kW (ancienne génération),
équipé d’un démarrage étoile-triangle - temps de démarrage : 6 secondes -
subissait 5 démarrages en 5 minutes.
Chaque démarrage consommait environ 0,1545 kWh.
À l’année, cela représentait 27 810 kWh consommés uniquement pour les phases de
démarrage !
Après analyse, il a été déterminé que le réservoir d’origine était sous-dimensionné, notamment depuis l’installation d’un centre d’usinage présentant une consommation d’air très variable et marquée par de forts pics de débit.
L’installation d’un réservoir dédié, à proximité de cette machine, a permis de réduire significativement le nombre de démarrages du compresseur.
Un stockage dimensionné correctement est un levier majeur pour améliorer la stabilité du réseau et l'efficacité énergétique globale d'une installation.
Alors comment dimensionner un réservoir ?
La formule de base est :
V= ((0.25 * Qc * Patm) / (Fmax * ?????)) * 1000
Où :
- V est le volume du réservoir L
- Qc est le débit du compresseur m³/h
- Fmax est le nombre maximal de démarrages/arrêts par heure.
Ce facteur Fmax est directement lié à l’exemple précédent : il permet de dimensionner le réservoir en prenant en compte la variable « démarrage/arrêt » des compresseurs.