Élimination des émissions – puissance élevée pour un air pur

Bild 1 : Les machines-outils CNC modernes entraînent dans l'atelier une augmentation de la charge en polluants de l'air. Les purificateurs d'air apportent une solution. (Photo : ISI-Industrieprodukte GmbH) / Fig. 1 : Les machines de coupe CNC modernes augmentent la quantité de contaminants dans l'air des bâtiments industriels ; cela peut être remédié par des purificateurs d'air. (Photo : ISI-Industrieprodukte GmbH)

Bild 2 : Les ventilateurs veillent à ce que l'air contaminé extrait des machines de travail des métaux traverse les différents systèmes de filtration. (Photo : ISI-Industrieprodukte GmbH) / Fig. 2 : Les ventilateurs assurent que l'air contaminé extrait des machines de travail des métaux passe par les différents systèmes de filtration. (Photo : ISI-Industrieprodukte GmbH)

Image 3 : Les moteurs EC d'ebm-papst dépassent nettement le niveau d'efficacité requis par la directive ErP. (Image ebm-papst) /

Fig. 3 : Les moteurs EC d'ebm-papst dépassent largement le niveau d'efficacité exigé par la directive ErP. (Photo : ebm-papst)

Bild 4 : « Air filtré » : La grille d'entrée d'air réduit considérablement le bruit en rectifiant le flux d'air. (Photo : ebm-papst) / Fig. 4 : « Air filtré » : Les grilles d'entrée d'air réduisent considérablement le bruit en redressant le flux d'air. (Photo : ebm-papst)

Bild 5 : Compact et facile à installer : ventilateurs EC pour l'extraction des émissions. (Photo : ebm-papst) / Fig. 5 : Compact et facile à installer : ventilateurs EC pour l'extraction des émissions. (Photo : ebm-papst)

Chaque employé a droit à un air respirable propre. Cela concerne également l'industrie de la métallurgie. Lors du travail de coupe et sans coupe, les lubrifiants utilisés génèrent des aérosols, des brouillards d'huile et des vapeurs qui polluent l'air dans l'environnement de production (voir image 1). Cela nuit à l'environnement et peut mettre en danger la santé des employés. Des limites légales sont donc fixées. Afin de ne pas les dépasser, des dispositifs de filtration de l'air centraux ou décentralisés sont généralement installés sur les machines-outils et centres d'usinage. En tant que moteurs conformes à l'ErP pour leurs ventilateurs, plusieurs raisons favorisent l'utilisation de moteurs EC modernes d'ebm-papst.

Les dispositifs de filtration de l'air reposent généralement sur une procédure de filtration mécanique à plusieurs étapes. Les ventilateurs assurent que l'air vicié extrait des machines de métallurgie traverse différents systèmes de filtres (voir image 2). Ainsi, les émissions telles que brouillards d'huile et d'émulsion, ainsi que les particules en suspension, sont efficacement éliminées. On exige ici des ventilateurs capables de générer une pression relativement élevée à un débit volumique plutôt faible. Cela est nécessaire pour surmonter la résistance des filtres. De plus, les ventilateurs doivent pouvoir être régulés aussi simplement que possible. Avec eux, le volume d'extraction peut être adapté aux besoins réels, permettant un fonctionnement partiel économe en énergie. En mode partiel, la durée de vie des filtres s'allonge également. Par ailleurs, en régulant la vitesse du moteur, le comportement d'aspiration reste constant même en cas de pollution croissante des filtres. Il est aussi possible de prévoir des réserves de puissance pour de futures extensions du système, car la vitesse et la capacité d'air peuvent être ajustées en conséquence.

Les moteurs à courant alternatif atteignent leurs limites

Jusqu'à présent, les moteurs AC alimentés par variateurs de fréquence étaient considérés comme des moteurs d'entraînement pratiques pour les dispositifs de filtration de l'air. Cependant, cela a changé, car ils ne répondent souvent plus aux exigences actuelles de la directive ErP (directive sur la conception écologique). En tant qu'alternative conforme à l'ErP, des ventilateurs EC modernes sont désormais souvent proposés (voir image 3). La technologie innovante GreenTech EC développée par ebm-papst permet de tirer parti de tous ses avantages dans les dispositifs de filtration de l'air : Les moteurs EC sont, en principe, des moteurs synchrones à aimants permanents. Leur rotor magnétique suit de manière synchrone un champ tournant généré électroniquement. Grâce à l'électronique de commande, il est possible de réaliser des vitesses de fonctionnement variables, même au-delà des limites de 3 000 tr/min imposées par la fréquence du réseau pour les moteurs asynchrones.

Haute efficacité, fonctionnement silencieux et connectivité

Les ventilateurs EC fonctionnent avec des rendements bien supérieurs à ceux des moteurs asynchrones. La commutation optimisée permet un fonctionnement partiel jusqu'à un rapport de 1:10, sans diminution du rendement. Le débit volumique peut être régulé selon les besoins via une entrée linéaire 0-10 V ou PWM. Un régulateur PID est intégré dans l'électronique du moteur. Par le biais du protocole MODBUS, plusieurs ventilateurs peuvent être connectés confortablement et contrôlés de manière centralisée, par exemple en association avec une surveillance de la qualité de l'air intérieur. En outre, le bus permet également d'utiliser des fonctions de diagnostic et d'alerte.

Le rendement élevé des moteurs EC permet non seulement d'économiser de l'énergie et de réduire les coûts d'exploitation, mais aussi de produire moins de chaleur résiduelle. Ainsi, les dispositifs de filtration d'air ne chauffent pas davantage les ateliers en été. La commutation et la conception du moteur assurent également une grande stabilité de fonctionnement. Les fréquences de commutation élevées sont inaudibles, ce qui réduit la nuisance sonore. Les « marcheurs silencieux » conviennent donc aussi pour des environnements où le respect des réglementations acoustiques est essentiel, et le fabricant peut éventuellement économiser sur l'isolation phonique.

On peut aller encore plus loin. Le mouvement de l'air s'accompagne toujours d'une certaine production de bruit. En combinant les ventilateurs EC avec une grille d'entrée placée du côté aspiration (voir image 4), la réduction du bruit est considérablement améliorée, les turbulences et les bruits de basse fréquence gênants étant minimisés. Particulièrement dans les espaces partagés entre humains et machines, cela évite souvent des points de friction.

Installation et mise en service simples

Les ventilateurs d'ebm-papst, équipés de roues en aluminium optimisées selon des critères aérodynamiques et courbées vers l'arrière pour une utilisation dans les purificateurs d'air, sont disponibles en tailles 250 et 310 (voir image 5). Leur puissance d'entraînement varie entre 250 W et jusqu'à 12 kW. Avec des délais de livraison courts, ils offrent des possibilités de montage flexibles, pouvant être installés avec un arbre moteur vertical ou horizontal. Grâce à leurs dimensions compactes, ils conviennent également pour une rénovation, par exemple pour économiser de l'énergie lors de modifications ou pour augmenter la capacité d'air dans un espace réduit. Lors d’un remplacement ultérieur, seules de faibles adaptations sont généralement nécessaires, voire aucune.

Comme l’électronique et le moteur forment une unité dans les ventilateurs EC, l’espace d’installation est réduit et la mise en service simplifiée. Étant donné que le moteur et l’électronique sont déjà parfaitement coordonnés dans le système moteur, il n’est pas nécessaire d’utiliser des filtres électroniques supplémentaires ni des câbles blindés. De plus, un disjoncteur de protection moteur externe n’est pas requis. Les ajustements coûteux lors de la mise en service dans les dispositifs de filtration d'air, ainsi que les mesures de mise à la terre et de blindage, ne sont pas nécessaires. Ainsi, les ventilateurs EC, économes en énergie et conformes à l’ErP, constituent une alternative rentable pour les dispositifs de filtration d'air centraux et décentralisés dans de nombreux cas.