INSTALLATION ET OUTILLAGE
Install Magazine 939 – avril 2017

Énormes économies d’énergie potentielles

Wilo Energy Solutions œuvre en faveur du remplacement des pompes

Les pompes sont des consommateurs cachés de la technique de bâtiment. Dans les installations HVAC, continuent à tourner des milliers de pompes, qui sont souvent déjà anciennes, mal dimensionnées, sur le mauvais point de fonctionnement, ou le tout ensemble. De nouvelles générations de pompes économiques sont arrivées sur le marché, notamment en raison des exigences de la directive ErP. Le potentiel d’économie est énorme. Pour activer ce potentiel, le fabricant Wilo a mis sur pied l’initiative Wilo Energy Solutions. Cette dernière a pour ambition de convaincre les utilisateurs de la nécessité de remplacer les pompes à temps.

Ne pas attendre qu’une pompe tombe en panne

Tant que les pompes font leur travail, on n’y prête guère attention. Mais dès que des problèmes surgissent, la question du remplacement se pose. Une pompe qui tourne jour après jour à un mauvais rendement, cela se traduit par un gaspillage considérable d’énergie, et donc d’argent. Ces dépenses sont totalement inutiles. L’Union européenne a imposé ces dernières années des exigences sévères aux circulateurs en matière d’efficacité. Les appareils qui sont aujourd’hui sur le marché ont donc été largement améliorés par rapport aux générations précédentes. De plus, les principaux fabricants comme Wilo s’efforcent de faire encore un peu mieux que ce que la loi n’exige.

Afin de mieux faire connaître le gain potentiel, le service Wilo Energy Solutions a été mis en place. Des experts examinent ici comment optimaliser une installation de pompe donnée. Sur base d’un inventaire et d’une analyse du profil d’utilisation, une proposition sur mesure est alors effectuée. L’approche est ici totalement économique/écologique. Wilo montre quelles sont les modernisations possibles, et comment cela se traduit en gains environnemental et financier. Le groupe cible se compose de gestionnaires de grandes installations : complexes de bureaux, collectivités, instituts de soins, industrie… En termes de techniques, Wilo se concentre sur des circulateurs et des installations de pressurisation.

Les pompes modernes consomment beaucoup moins que les anciens modèles, de sorte que l’investissement est rentabilisé en quelques années. Les émissions de CO₂ diminuent par ailleurs. L’importance de cet effet peut être évaluée à l’aide de calculs et de simulations, mais c’est finalement l’usage pratique qui fait la différence. C’est pourquoi un certain nombre de cas concrets ont été monitorés dans le cadre de Wilo Energy Solutions ; cela permet de constater clairement quel est le bénéfice de l’intervention. Les résultats sont parfois incroyables.

Exemples pratiques impressionnants

L’installation d’un bâtiment public bruxellois constitue un bel exemple. Il s’agit de deux pompes qui entraînent chacune une conduite de refroidissement pour batteries à air servant à refroidir un local informatique. Chaque pompe est en liaison avec un chiller sur le toit, et fonctionne à un débit constant de 5,6 m³/h. Elles tournent continuellement, 24/7, parce que les ordinateurs ont toujours besoin de refroidissement. Il s’agit de pompes Wilo TOP-S50/15, d’une puissance de 1.100 kW.

Une des deux pompes a été remplacée par une Wilo Stratos GIGA 50/1-14/0,8. Rien n’a été modifié au reste de l’installation : les deux pompes fonctionnent au même débit constant, pompent le même fluide, et sont reliées à une installation parallèle complète. On se trouve donc face à une situation idéale pour comparer les performances. Les résultats sont interpellants : d’après les calculs, la pompe existante avait une consommation annuelle de 9.840 kWh par an, alors que la nouvelle ne consomme que 4.168 kWh, soit moins de la moitié. Dans la pratique, le gain est encore plus grand. Après deux ans, le compteur indiquait déjà 19.072 kWh pour l’ancienne pompe, alors que la consommation de la nouvelle pompe se limite à 6.386 kWh, soit une baisse de presque deux-tiers. Nous insistons sur le fait que ce gain est essentiellement réalisé grâce à une meilleure technique de pompe. Étant donné que les pompes travaillaient constamment à un débit fixe, les possibilités d’optimalisation au niveau de la technique de régulation étaient réduites. Nous pouvons donc en déduire que l’économie dans une installation à demande variable serait encore plus grande.

Les temps de retour sur investissement sont déterminés par les propriétés spécifiques du bâtiment ainsi que par les évolutions du prix du courant. Plus l’électricité est bon marché, moins l’investissement rapportera. L’économie est toutefois ici si grande, que même avec une électricité à un tarif haute tension (9 centimes d’euro par kWh), on a pu rentabiliser l’installation sur moins de quatre ans. Ce délai s’inscrit parfaitement dans la vision de la plupart des gestionnaires de bâtiment.

Wilo Stratos GIGA

La Wilo Stratos GIGA est une pompe à rotor sec à haut rendement, destinée aux installations des grands bâtiments. Son fonctionnement économique est entre autres à mettre à l’actif de l’High-Efficiency-Drive (HED) qui fait appel à des moteurs à aimant permanent et à la technologie ECM. Le moteur atteint de ce fait un rendement de 94%, ce qui est supérieur aux exigences de la classe IE4, soit la plus sévère selon la directive ErP. La pompe est en outre équipée d’une régulation intelligente, qui adapte la capacité aux besoins. Dans ce cas, cette fonction n’était pas importante, parce que l’installation fonctionne à un débit constant.

Outre la technologie de motorisation, Wilo a également amélioré les performances hydrauliques. Le moteur ECM apporte ici un avantage supplémentaire. Contrairement au moteur asynchrone classique, qui est limité à 50 Hz, le moteur de la Stratos GIGA peut aller jusqu’à 100 Hz, ce qui offre plus de possibilités d’optimalisation hydraulique. Les ventilateurs ont par ailleurs été conçus à l’aide de techniques 3D modernes afin d’atteindre un rendement aussi élevé que possible.

Les pompes existantes étaient des Wilo TOP-S50/15 avec un moteur d’une puissance de 1.100 W. L’une d’entre elles fut remplacée par une GIGA 50/1-14/0,8 de 800 W. Il est peu habituel que des pompes à rotor noyé soient remplacées par des pompes à rotor sec. Il y a des raisons pratiques à cela. Les raccordements de bride pour rotor sec et noyé ne correspondent ainsi pas toujours en termes de classes de pression. Dans le cas qui nous intéresse, la conduite était toutefois réalisée en raccord PN10, qui convient aussi bien à une pompe qu’à l’autre. On a ainsi pu réaliser des économies supplémentaires, parce que la Stratos GIGA peut atteindre un rendement supérieur à celui des rotors à sec.

Sensibiliser

Ce projet montre clairement le potentiel d’économie dû au remplacement de pompe. Le cas le plus simple est encore celui d’un remplacement pompe par pompe dans une installation à débit constant. Dans des situations plus complexes, le potentiel est encore plus élevé, grâce à une régulation plus efficace, à une optimalisation de l’hydraulique, une limitation de la puissance du moteur… De par son expertise, Wilo veut fournir des solutions aux gestionnaires de bâtiments afin de limiter la consommation électrique. Cela permet d’économiser sur les frais de fonctionnement et de contribuer dans le même temps à un meilleur environnement.

Par Alex Baumans

Photos : Wilo