Consommation d'énergie et coût d'exploitation d'une cuve de nettoyage par ultrasons

Le coût, c'est le chauffage, pas les ultrasons. Ce que consomment une cuve de 96 litres et une de 300 litres sur un poste, où partent les kilowattheures, et les quatre habitudes qui réduisent la facture d'un tiers.

Guide technique. Les chiffres proviennent de nos propres fiches ; pour votre procédé, nous confirmons les réglages par un essai de nettoyage.

Les acheteurs posent des questions sur la puissance ultrasonore et s'inquiètent de l'électricité. C'est le chauffage qui devrait les inquiéter. Sur toutes les cuves industrielles que nous construisons, la résistance chauffante fait deux à trois fois la puissance ultrasonore, et elle fonctionne plus longtemps au cours du poste.

Où va la puissance

Modèle	Ultrasons	Chauffage	Total nominal
ST-40	720 W	2000 W	2,7 kW
ST-96	1440 W	4000 W	5,4 kW
ST-206	2520 W	6000 W	8,5 kW
ST-300	3720 W	8000 W	11,7 kW
AL-300	3600 W	9000 W	13 kW
AL-1000	12 000 W	18 000 W	30,8 kW

Le total nominal est ce que l'alimentation doit fournir, pas ce que la machine consomme sur une journée. Le chauffage tourne à plein à partir de froid, puis fonctionne par cycles sur thermostat ; les ultrasons ne fonctionnent que pendant les cycles.

Une journée de travail sur un ST-96

Hypothèses : un poste de huit heures, un bain à 60 °C, un couvercle fermé entre les lots, douze cycles de dix minutes et un local à 20 °C.

Chauffe à partir de froid : porter 96 litres de 15 à 60 °C demande environ 5 kWh de chaleur ; à 4 kW et avec les pertes, 75 à 90 minutes de chauffe. Si le bain est resté chaud pendant la nuit, c'est zéro, mais les pertes à l'arrêt, elles, ne le sont pas.
Maintien en température, couvercle fermé : une cuve de 96 litres avec couvercle perd environ 0,5 à 0,8 kW dans le local et dans les pièces froides qui entrent. Sur huit heures : 4 à 6 kWh.
Maintien en température, couvercle ouvert : l'évaporation d'une surface de 0,24 m² à 60 °C emporte plusieurs litres par jour et environ 1,5 à 2,5 kW avec eux. Sur huit heures : 12 à 20 kWh. Le couvercle est la plus grosse économie de la machine.
Ultrasons : douze cycles de dix minutes à 1440 W font 2,9 kWh, et environ la moitié finit en chaleur dans le bain, que le chauffage n'a alors plus à fournir.

Total de la journée : environ 12 à 15 kWh avec le couvercle, 20 à 30 kWh sans. Aux tarifs industriels européens courants, cela fait quelques euros par jour dans un cas comme dans l'autre ; ce que montrent les chiffres, c'est le rapport, pas l'absolu. Les ultrasons représentent un cinquième de la facture.

Les quatre habitudes

Couvercle fermé. Dès que le panier ne bouge pas. Sur les grandes séries, le couvercle en pointe de diamant renvoie aussi les condensats dans la cuve, ce qui économise de l'eau.
Minuterie plutôt que veille. Chauffez une heure avant le poste et coupez le chauffage à la fin. Maintenir un bain à 60 °C pendant la nuit, couvercle fermé, coûte 8 à 12 kWh sur une cuve de 96 litres sans aucun bénéfice ; une chauffe le matin en coûte 5.
Réglez la température dont le procédé a besoin, pas le maximum. Chaque tranche de 10 °C au-dessus du point de travail ajoute environ 20 à 30 % aux pertes à l'arrêt et raccourcit la durée de vie du bain.
Faites durer le bain. Un changement de bain, c'est 96 litres d'eau chauffée, une dose de détergent et l'élimination ; la filtration et le déshuilage transforment un changement hebdomadaire en changement mensuel.

Eau et chimie

Un bain de 96 litres à concentration de travail consomme un à cinq litres de concentré par remplissage selon le détergent. L'évaporation demande plusieurs litres d'eau d'appoint par jour sans couvercle, un ou deux avec. L'élimination d'un bain alcalin usé chargé d'huile émulsionnée relève des déchets dangereux dans la plupart des pays de l'UE ; le volume est un coût, et le déshuilage le réduit.

Les grandes cuves

Le rapport se maintient quand les cuves grandissent, et le couvercle compte davantage, car la surface croît avec le carré et le volume avec le cube. Un AL-1000 couvercle ouvert à 60 °C perd bien plus de 5 kW par évaporation ; c'est pourquoi les séries AL et AU sont conçues pour effectuer le cycle couvercle fermé, et leur automate programme le chauffage.

Comparer avec ce qu'elle remplace

Une cabine d'aspersion au solvant, un nettoyeur haute pression à eau chaude ou une personne avec une brosse et un seau ont chacun leurs coûts, surtout en main-d'œuvre et en solvant ou en eau consommés. Une comparaison sérieuse aboutit en général à ceci : une cuve à ultrasons coûte plus en électricité et moins pour tout le reste ; l'article sur les méthodes traditionnelles met les deux côte à côte.