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Elles deviennent moins gourmandes en énergie

ELIANE KAN / T.C.A

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Elles deviennent moins gourmandes en énergie

Le système Grundfos à six pompes CR90 assure le transfert et la surpression de l'eau claire pour les réseaux de distribution.

© D.R.

Toujours en quête de nouvelles performances, les pompes s'efforcent de diminuer leur consommation énergétique tout en restant faciles à entretenir.

Qu'elles soient volumétriques ou centrifuges, les pompes jouent un rôle clé dans des secteurs aussi variés que l'agroalimentaire, la chimie fine, le secteur des énergies ou le traitement des eaux. Des secteurs qui ont pour besoin commun d'aspirer et de refouler des fluides, qu'ils s'agissent de liquides ou de gaz. Surtout, les entreprises utilisatrices veulent gagner en productivité, travailler avec des pompes faciles à maintenir, capables de donner l'alerte en cas de fuite, de fonctionner à sec, et surtout moins consommatrices en énergie. Et pour cause : « Les pompes consomment 20 % de l'énergie électrique utilisée par l'industrie », rappelle à cet égard Jacques Fay, le président de Profluid, le syndicat professionnel des pompes, robinetteries et compresseurs.

Rechercher le meilleur rendement possible

« La demande du marché s'oriente vers une réduction du coût de fonctionnement des pompes », constate de son côté Christophe Rossigneux, le directeur commercial industries et process de Pompes Grundfos. Cette société, basée à Saint-Quentin-Fallavier (Isère), propose aussi bien des pompes centrifuges destinées par exemple au forage ou à l'assainissement que des pompes volumétriques pour le transport de produits fluides ou visqueux, le dosage de gaz et d'effluents... « Nous consacrons 5 % de notre chiffre d'affaires à la R&D de nos pompes », poursuit le responsable commercial. Cet effort est concentré sur l'environnement autour de la pompe, le recyclage de la machine mais aussi le rendement des pompes. Dans ce contexte, Grunfdos équipe ses pompes de moteurs EFF1 (une classification européenne pour les moteurs à basse tension). « Grâce à cela, nos pompes affichent un meilleur rendement et consomment moins d'énergie électrique, dans une proportion de 20 à 25 %. »

L'allemand KSB va plus loin encore avec ces pompes à volutes (gamme Etaline) destinées, entre autres, au transport de fluides caloporteurs et à la circulation d'eau surchauffée. La dernière génération peut être pourvue d'un moteur électrique de la classe de rendement IE4, une spécification technique tout juste entrée en vigueur. Selon le constructeur, dans le cas d'un moteur de 15 kW couplé à son variateur de vitesse PumpDrive, on peut espérer réaliser jusqu'à 1 000 euros d'économies par an sur la facture annuelle d'électricité.

Les progrès des pompes à membranes

Les fabricants de pompes pneumatiques ne ménagent pas non plus leurs efforts pour réduire le coût d'usage de leurs produits. À l'instar de Wilden, l'inventeur en 1955 de la pompe à double membrane à entraînement pneumatique. Conçue pour des débits allant de quelques litres par heure à 60 m3/h et supportant des pressions de 17 bars maximum, sa famille de pompes auto-amorçantes intéresse le transport de fluides simples ou très vis-queux, voire très corrosifs. Cer- tains modèles sont en effet proposés avec des joints et des membranes en Téflon. Surtout, Wilden propose un système de distribution d'air anticalage baptisé Pro-Flo X. Par simple rotation d'un curseur, ce système règle le débit d'air sec en fonction du besoin des utilisateurs. « Nous réduisons ainsi d'au moins 20 % la consommation d'air sec », souligne Georges Caroti, le directeur de Techniques des fluides, distributeur en France de Wilden, basé à Argenteuil (Val-d'Oise). Mieux, le système de réglage peut être monté sur les pompes Wilden existantes grâce à l'ajout d'un kit.

Également spécialiste des pompes à membranes, l'allemand KNF innove quant à lui avec sa pompe à liquide NF 600. Compacte, elle comprend quatre membranes reliées en étoile. Résultat : NKF en quadruple le débit. Lequel atteint 6 l/min et une hauteur d'aspiration de 3 m. La pompe fonctionne jusqu'à une contre-pression de 1 bar relatif. En outre, le cycle de pompage calé tous les 90° produit un flux homogène, réduit les vibrations et garantit un fonctionnement silencieux. Ce qui peut être un avantage déterminant pour ses utilisateurs.

Le champ d'applications s'étend du dosage industriel au diagnostic médical en passant par la pile à combustible ou encore l'analyse de l'eau. Dans le secteur de l'agroalimentaire et de la cosmétique, les industriels sont aussi soucieux de gagner en productivité tout en respectant des contraintes sanitaires très strictes. Les fabricants de pompes y répondent avec des produits certifiés EHEDG (European hygienic equipment design group). Cette certification garantit une conception hygiénique des équipements de sorte à limiter, entre autres, les risques de contamination bactériologique. En témoignent la gamme de pompes centrifu- ges Euro-Hygia de Hilge (groupe Grundfos) mais aussi la gamme de pompes à double vis et auto-amorçantes (SLH série 180 agréée) de Bornemann qui offre une fonction de "nettoyage en place''. Et ce, par simple augmentation de la vitesse de rotation du moteur, jusqu'à 1 500 tr/min. « Surtout, l'investissement initial est minoré puisque l'industriel n'a pas à ajouter de vannes et une pompe supplémentaire pour effectuer le nettoyage », fait re-marquer Georges Caroti qui distribue aussi ce produit auprès du secteur agroalimentaire mais aussi de la pharmacie et de l'industrie chimiques, avec des pompes qui vont de 4 m3/h à 100 m3/h. Lesquelles intéressent notamment les liquides contenant des particules abrasives ou des produits fragiles comme les yaourts aux fruits.

La production de ces desserts laitiers n'est pas simple car il faut respecter l'intégrité des fruits et la viscosité du yaourt. Un problème sur lequel s'est penché PCM. « Nous avons repensé la pompe avec une approche système en fournissant un ensemble de dosage complet pour réduire la consommation énergétique de l'ordre de 20 % », explique Jacques Fay, également PDG de PCM France. La pompe appelée Dosyfruit remplit une double fonction : le nettoyage et la stérilisation en place. Par ailleurs, la machine est conçue pour effectuer une injection en juste-à-temps synchronisée de façon à limiter la perte de fruits. « Je pense que cette approche visant à proposer un système plutôt que simplement une machine va se développer car les clients veulent réduire le nombre de fournisseurs », estime le PDG de PCM. Le fabricant s'est démarqué récemment de ses concurrents avec le produit Vulcain, une pompe à cavité progressive destinée au forage du pétrole lourd à très haute température. Entièrement métallique, une première dans ce domaine, elle fonctionne depuis plus de vingt mois dans des conditions difficiles puisque le pétrole est issu de sables bitumineux à l'état quasi solide, avec un rendement volumétrique de 53 % à 390 tr/min.

L'étanchéité des pompes à hydrogène est impérative

Enfin, les pompes hydropneumatiques de l'américain Haskel, utilisées dans l'industrie nucléaire et l'aéronautique notamment, répondent elles aussi aux exigences du travail en milieu extrême. Elles comportent un piston libre à large section sur lequel s'exerce la pression de l'air comprimé. Comme le piston actionne le plongeur hydraulique, la pression délivrée peut atteindre 7 000 bars. « Nos produits sont demandés, entre autres, pour tester la résistance des composants mécaniques. Notamment dans le domaine du pétrole », constate Alexandre Clay, le directeur de Haskel France. Le fabricant participe par ailleurs à des recherches sur la pile à combustible. Il fournit également des pompes pneumatiques pour transférer et stocker l'hydrogène à des pressions de 700 à 1 000 bars. La difficulté étant d'assurer une meilleure étanchéité et de garantir que la pompe vieillira dans les meilleures conditions sachant que l'hydrogène est un gaz hautement explosif

L'ESSENTIEL

- Les pompes doivent obéir à des conditions d'utilisation toujours plus sévères en termes de contraintes environnementales, de sécurité (norme Atex) ou d'hygiène (norme EHEDG). - Moins gourmandes en énergie, elles sont appelées à supporter des pressions et des températures plus élevées.

MARCHÉ1 MILLIARD D'EUROS

En France, le secteur des pompes est représenté par une quarantaine d'entreprises qui réalisent en tout environ 1 milliard d'euros de chiffre d'affaires. On peut citer Ensival-Moret, Grundfos, ITT, KSB, KNF, Milton-Roy, PCM ou Wilo. Dans certains secteurs d'activité comme le traitement de l'eau, l'énergie nucléaire, le pétrole ou encore l'agroalimentaire, la conception et la fabrication de pompes ont connu jusqu'en 2008 une croissance annuelle supérieure à 5 %.

PRATIQUELES BONNES QUESTIONS À SE POSER POUR CHOISIR SA POMPE

- Quelle est la nature du produit transféré ? - Quel est son degré de viscosité ? Est-il corrosif ? À quelle température sera-t-il transporté ? - Comporte-t-il des particules abrasives ou des morceaux alimentaires fragiles ? - Quels sont le débit et la pression requis ? - Quelles seront la fréquence et la durée d'utilisation de la pompe (24 heures/24 ou par intermittence) ? Certains fabricants de pompes, comme KSB, proposent sur leur site Web un logiciel qui permet de bien choisir sa pompe en fonction de tous ces paramètres techniques.

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