Ces 10 à 15 dernières années, l’industrie a connu un virage majeur privilégiant le pompage à vitesse variable. Cela s’explique facilement : en théorie, la capacité à ajuster la vitesse de pompage à la puissance se traduit par un fonctionnement plus fluide, des économies d’énergie et une réduction des coûts de maintenance. Toutefois, les opérateurs ont rapporté des résultats décevants et certains n’y ont trouvé aucun avantage. Une publication technique inédite vient d’être publiée, avec pour objectif de faire la lumière sur la variation de vitesse variable et le pompage d’eaux et de faire des recommandations.
« Il existe une grande incompréhension et un grand manque de connaissances », déclare Stefan Abelin, co-auteur de Variation de vitesse et pompage d’eaux usées, la publication technique qu’il a présentée en juin à la Semaine internationale de l’eau de Singapour.
En tant que directeur de projets au sein pôle Transport chez Xylem, Stefan a étudié directement auprès des clients les raisons pour lesquelles leurs travaux d’améliorations n’ont pas permis de générer les économies de coûts et d’énergie attendues.
« L’ajout d’un système de contrôle de pompes à vitesse variable ou son intégration lors d’un nouvel achat peut égaler le coût des pompes, ce qui représente donc des frais assez élevés », ajoute-t-il. « Cela peut avoir de nombreux avantages, mais il est essentiel que le système soit pensé et conçu au travers de l’ensemble du processus. »
À quoi les inefficacités énergétiques sont-elles dues ?
Selon cette publication technique, lors de l’installation d’un variateur de fréquence (VFD) deux facteurs réduisent généralement l’efficacité énergétique : le colmatage partiel de la turbine (en raison des cycles de fonctionnement plus longs et d’un moindre reflux) et l’écart de fonctionnement par rapport au point de rendement optimal de la pompe.
Cette publication technique propose des recommandations pour résoudre ces problèmes. Mais ce n’est là que le début. Après des années d’étude des demandes des clients et de tests en laboratoire, les ingénieurs de Xylem ont découvert que la vérification et le réglage de plusieurs aspects du système sont nécessaires pour une exploitation optimale d’un VFD.
Ce qui est inédit dans cette nouvelle publication technique, c’est qu’il s’agit du premier à aborder tous ces aspects. Bien qu’il ne compte que 12 pages, il s’agit d’un condensé de trois ans de travail, couvrant les aspects techniques des courbes du système, le choix des pompes et des moteurs, le contrôle des processus, les problèmes électriques, les stratégies de contrôle et bien plus.
« La différence réside dans le fait que nous avons réuni des aspects de différents domaines. Nous nous intéressons donc aux aspects mécaniques et électriques des pompes et des moteurs, aux aspects électriques liés au variateur de fréquence et nous évoquons notamment comment le pompage des eaux usées est affecté par la variation de la vitesse de la pompe, ce qui est une nouveauté », déclare Stefan.
« Dans cette publication technique, nous souhaitions réunir de nombreux aspects-clés et les concentrer autour d’une approche globale du problème, de ses solutions et de ses perspectives. »
Utilisation de groupes de contrôles intelligents pour le pompage d’eaux usées
L’une des améliorations les plus prometteuses présentées dans cette publication technique réside dans l’utilisation de groupes de contrôles intelligents pour le pompage d’eaux usées, spécifiques à chaque application. Leur logiciel repose sur des algorithmes avancés permettant de maximiser le rendement du système. Par ailleurs, leur préconfiguration facilite l’installation.
Selon Stefan, ce type de groupe de contrôles intelligents permettra non seulement d’économiser de l’énergie, mais surtout d’accroitre la fiabilité du système.
Le problème est que seule Xylem et d’autres rares sociétés proposent ces groupes, qui ne sont disponibles sur le marché que depuis deux ou trois ans. « De nombreux clients n’ont toujours pas adopté ce changement et ils en ignorent même l’existence », ajoute-t-il. « Ils ignorent encore les avantages dont ils pourraient bénéficier. »
Ainsi, tout comme pour les autres conclusions de cette publication technique, Stefan et ses collègues se chargeront de communiquer le résultat de leurs recherches. « Il s’agit d’une mission éducative qui ne fait que commencer. »
En savoir plus sur le système de contrôle intelligent SmartRun™ pour le pompage des eaux usées.