Bien choisir un compresseur d’air

Un compresseur est un dispositif mécanique qui augmente la pression d’un gaz en réduisant son volume. Un compresseur d’air est un type spécifique de compresseur à gaz. Il existe deux types de compresseurs : les compresseurs volumétriques et les compresseurs centrifuges (aussi appelés dynamiques).

Les compresseurs d’air sont utilisés dans tous les procédés de fabrication et applications industrielles nécessitant de l’air comprimé.

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Comment choisir un compresseur d’air industriel ?

Compresseur d’air de la marque KAESER
Compresseur d’air de la marque KAESER

Pour bien choisir votre compresseur d’air, vous devez d’abord déterminer sa fréquence d’utilisation en fonction des besoins en air comprimé de votre application.

Il vous faudra aussi savoir si le compresseur doit être transportable, ou s’il sera installé dans un local. Dans ce cas, vous devrez veiller à ce que le compresseur soit bien ventilé pour assurer un refroidissement optimal.

Un autre élément important à prendre en compte est la durée d’utilisation en continu de votre compresseur. Les fabricants indiquent généralement un facteur de marche pour leurs produits. Ce facteur de marche détermine combien de temps le compresseur pourra fonctionner sur une durée d’une heure. Un compresseur avec un facteur de marche de 30 % ne peut fonctionner que 18 minutes et doit refroidir pendant 42 minutes.

Les compresseurs d’air permettent l’utilisation de différents outils pneumatiques portatifs : marteauxcloueusesvisseusesmarteaux-piqueurssoufflettespulvérisateurs à peinturesableuses, etc.

Les compresseurs d’air stationnaires ou transportables peuvent aussi rendre de grands services dans l’industrie ou dans l’agriculture, par exemple pour :

  • L’utilisation d’outils pneumatiques sur les lignes de production.
  • Le soufflage pour la mise en forme de bouteilles ou de bonbonnes.
  • L’alimentation de vérins pneumatiques.
  • Le sablage pour la finition de pièces métalliques.
  • La pulvérisation des cultures.
  • La ventilation de serres, etc.

Quelle est la taille recommandée pour votre compresseur ?

Compresseur d'air de la marque BOGE
Compresseur d'air de la marque BOGE

Pour déterminer la taille de votre compresseur, vous devez d’abord connaître la pression maximale dont vous aurez besoin pour alimenter votre outillage ou circuit pneumatique. Elle peut être indiquée en  pound per square inch (psi), en bar ou en pascal (Pa). Selon la pression, vous pourrez avoir besoin d’un compresseur à simple étage (135 psi ou 9 bars maximum) ou d’un compresseur multi-étagé qui permettra d’augmenter considérablement la pression (5 800 psi ou 400 bars maximum).

Vous devrez aussi connaître le débit maximal dont vous aurez besoin. Le débit représente la quantité d’air disponible pour l’alimentation des différents appareils qui doivent être branchés ensemble sur le compresseur. Il peut être indiqué en cubic feet per minute (cfm), en litres par seconde (l/s) ou en mètres cubes par heure (m3/h). Il vaut mieux prévoir une marge de sécurité de l’ordre de 30 % par rapport aux besoins que vous avez estimés, pour éviter les mauvaises surprises sans pour autant surdimensionner le compresseur.

La puissance du compresseur dépend du débit d’air souhaité et de la pression en sortie. Lorsqu’un compresseur est présenté avec une forte puissance nominale, mais un faible débit, c’est qu’il est prévu pour un usage occasionnel et que son refroidissement exige de longues pauses.

Les compresseurs intègrent généralement un réservoir à air comprimé, ce qui permet de réguler la mise en route du moteur par rapport aux besoins en air comprimé. Vous devez bien calibrer ce réservoir pour que le moteur ne soit pas sollicité en permanence. Certains compresseurs sont proposés avec un réservoir vertical, ce qui permet de réduire leur empiétement lorsqu’ils doivent être installés dans des espaces exigus.

Quel type de compresseur choisir ?

Compresseur d’air de la marque INGERSOLL RAND
Compresseur d’air de la marque INGERSOLL RAND

Il existe deux types de compresseurs : les compresseurs volumétriques et les compresseurs centrifuges (aussi appelés dynamiques).

La plupart des compresseurs sont des compresseurs volumétriques, c’est-à-dire qu’un mécanisme réduit le volume d’air pour le comprimer. Ces compresseurs sont généralement entraînés par des moteurs électriques. Il existe différentes technologies :

  • Les compresseurs à piston. Ils peuvent être monocylindres. Ce type de compresseur peut monter jusqu’à 10 bars de pression. Ils peuvent aussi être à multi-étages pour augmenter la pression par paliers et monter jusqu’à 400 bars. Les compresseurs à piston sont généralement les plus économiques. Vous pouvez choisir ce type de compresseur pour les fonctionnement par intermittence : le facteur de marche est au maximum de 60 %, c’est-à-dire qu’il ne peut fonctionner que 35 minutes par heure.
    Un défaut potentiel de ce type de compresseur est qu’il rejette de l’huile avec l’air comprimé. Si l’air dont vous avez besoin doit être pur, vous devez prévoir un système de filtration ou vous orienter vers un compresseur sans huile (c’est le cas par exemple pour l’industrie électronique, pharmaceutique, l’industrie alimentaire ou pour une salle blanche). De plus, les compresseurs à piston sont relativement bruyants, ce qui peut occasionner une gêne pour les personnes travaillant à proximité.

 

  • Les compresseurs à vis. C’est le modèle industriel le plus courant. Il utilise des vis hélicoïdales à la place du piston. La pression obtenue peut varier de 5 bars pour un modèle mono-étagé à 13 bars pour un modèle à multi-étages.
    Ce type de compresseur offre généralement un débit important et un haut rapport de compression avec un seul étage, ce qui permet aux fabricants de proposer des compresseurs avec des dimensions réduites par rapport à un modèle similaire à piston (qui lui, devrait être multi-étagé pour proposer une pression identique).
    Le compresseur à vis peut avoir un facteur de marche de 100 %, ce qui lui permet de fonctionner en continu.
    Certains compresseurs à vis sont à vitesse variable. Ils peuvent adapter leur vitesse de rotation aux besoins en air comprimé pour optimiser leurs besoins en énergie.

 

  • Les compresseurs à palettes. Les palettes sont des plaques qui coulissent dans un rotor excentré, entraînant la compression de l’air. Le rendement énergétique de ces compresseurs est généralement intéressant. Ce sont des produits très compacts par rapport aux autres technologies. À pression et débit similaires, ces compresseurs ont une vitesse de rotation inférieure à celle des compresseurs à vis, ce qui permet de freiner l’usure des pièces et de limiter les besoins de maintenance. Le compresseur peut ainsi gagner en longévité. Ces compresseurs sont utilisés dans différents domaines tels que l’impression, le bois ou le conditionnement. Dans les industries qui ont besoin d’utiliser de l’air pur, comme l’énergie ou le médical, de nombreux modèles sont proposés sans huile.

Les compresseurs centrifuges (compresseurs dynamiques) constituent le deuxième type : avec ces compresseurs, l’air est aspiré à travers la machine par la rotation d’une roue à aubes. C’est le même principe que celui utilisé dans les turbo-compresseurs dans l’automobile. Ils sont généralement employés lorsqu’on veut obtenir un débit élevé avec une pression importante, et ce de façon continue. C’est notamment le cas dans les industries liées à la production d’énergie et dans l’industrie chimique. Ces compresseurs sont généralement équipés d’un réducteur afin de permettre au moteur de fonctionner à un régime optimal. Ces compresseurs peuvent proposer un débit allant jusqu’à 500 000 m3/h pour une pression de 200 bars.

 

Il existe trois grandes configurations de compresseurs :

  • Les compresseurs stationnaires. Ce sont des machines prévues pour ne pas être déplacées. Ils sont généralement très puissants et offrent un débit élevé et une pression importante.
  • Les compresseurs transportables ou semi-stationnaires. Ils ont le plus souvent des caractéristiques similaires aux compresseurs stationnaires monoblocs, mais ils peuvent être déplacés dans différentes zones (sur des chantiers par exemple). Leur socle est généralement prévu pour le passage des fourches d’un transpalette. Ces compresseurs sont en général équipés d’un moteur thermique.
  • Les compresseurs portables. Ils ne sont normalement pas prévus pour une utilisation intensive, mais ont l’avantage de pouvoir être déplacés très facilement.

Dans quel cas utiliser un compresseur sans huile ?

Certains compresseurs sont proposés sans huile, ce qui permet d’obtenir de l’air pur en sortie. Ce sont donc des compresseurs plus écologiques (moins polluants). Ils sont généralement utilisés dans l’industrie électronique, notamment dans la fabrication de semi-conducteurs, dans l’industrie pharmaceutique, dans l’industrie chimique, dans le médical, dans l’assemblage ou la finition automobile, ainsi que dans l’agroalimentaire.

Si vous devez choisir un compresseur sans huile, vérifiez bien qu’il répond à la norme ISO 8573-1 Classe 0, car c’est la seule classe qui garantit l’absence totale d’huile. Les classes supérieures déterminent des quantités maximales d’huile dans l’air comprimé, ce qui nécessite le plus souvent de les équiper d’un sécheur d’air. Les compresseurs sans huile n’offrent en général pas de pressions très importantes, ne sont  pas prévus pour un usage intensif.

Pour un compresseur à piston, la lubrification peut être remplacée par un revêtement en Téflon ou en silicone qui protège les pièces en mouvement. Elle peut aussi être remplacée par de l’eau injectée ou de l’eau en circuit fermé. Ces compresseurs sont généralement plus bruyants, par contre ils ne nécessitent qu’un entretien réduit.

Principales applications des compresseurs sans huile :

  • industrie électronique
  • industrie chimique
  • industrie pharmaceutique
  • industrie médicale
  • agroalimentaire

Quels sont les principaux moteurs pour compresseur ?

Les compresseurs les plus économiques sont équipés de moteurs électriques, mais ce sont aussi les moins puissants, surtout s’ils sont alimentés en monophasé.

On trouve aussi des compresseurs entraînés par des moteurs thermiques (moteurs diesel ou moteurs à essence). Les compresseurs équipés d’un moteur thermique sont généralement prévus pour une utilisation en extérieur en raison de leurs émissions de gaz d’échappement.

Quel est le prix d'un compresseur d'air ?

Les prix indiqués ci-dessous correspondent à des prix grand public. Les compresseurs les moins chers n’intègrent pas de réservoir d’air.

  • Compresseur à piston : de 70 € à 11 000 €
  • Compresseur à vis : de 200 € à 16 000 €
  • Compresseur sans huile : à partir de 70 €