Efficacité énergétique

Efficacité énergétique - Comment l’évaluer et l’améliorer grâce aux normes ?

Tel était le thème retenu pour le comité d'orientation de l'UNM qui s'est réuni le 27 novembre 2014 sous la présidence de Carole Gratzmuller (ETNA INDUSTRIE), récemment élue.

Pour parvenir à améliorer l’efficacité énergétique, plusieurs démarches réglementaires ou volontaires se côtoient tant pour évaluer la consommation énergétique d’un équipement que pour optimiser la performance énergétique d’un système. Quel est le contexte réglementaire, comment s’articulent les normes de base, quelles sont les normes existantes et quelles sont les perspectives dans la mécanique ?

Selon Lisa Noury, juriste au service environnement de la FIM (Fédération des Industries Mécaniques), 4 réglementations ont un impact direct sur les produits de la mécanique. En premier lieu, le projet de loi française relatif à la transition énergétique pour la croissance verte, qui devrait voir le jour en 2015, fixe des objectifs de réduction des gaz à effet de serre, d'augmentation de la part des énergies renouvelables et de réduction de la consommation énergétique. Au plan européen, la Directive 2012/27/UE a pour objectif d’accroître de 20 % l’efficacité énergétique d’ici à 2020 (rénovation du bâti, audits énergétiques, information aux consommateurs,…). Toutes les entreprises (hors PME) sont tenues de réaliser, tous les 4 ans, un audit énergétique, établi de manière indépendante par des auditeurs reconnus compétents. Première échéance : 5 décembre 2015.

Vient s'ajouter la Directive 2009/125/CE (Ecoconception des produits liés à l’énergie) qui concerne en théorie le cycle de vie complet du produit et toutes les caractéristiques environnementales significatives qui y sont liées ; à l'heure actuelle, l'efficacité énergétique est le critère majeur sur lequel se basent les mesures d'exécution. Les produits mécaniques couverts aujourd'hui sont les ventilateurs, les circulateurs sans presse étoupe, les pompes rotodynamiques, les fours industriels, les compresseurs, les pompes pour eaux usées et propres et le matériel de réfrigération commerciale.

Enfin, la Directive 2010/31/UE sur la performance énergétique des bâtiments vise à réduire la consommation énergétique de ceux-ci. Elle exige notamment, pour ce qui concerne la mécanique, l'inspection régulière des chaudières et des systèmes de climatisation.

La directive 2012/27/CE (efficacité énergétique) stipule que les audits énergétiques devraient tenir compte des normes d'audits (série des EN 16247-1 à 5) et de management de l'énergie (EN ISO 50001). Marie-Emmanuelle Crozet, responsable du comité stratégique AFNOR "Utilisation rationnelle de l’énergie" indique que la série des normes EN 16247-1 à 5 permet d'établir un état des lieux de sa situation en matière de consommation énergétique. La partie 1 (Exigences générales) décrit la méthodologie d'audit, depuis le contact préliminaire jusqu'à la réunion de clôture en passant par la collecte des données et le travail sur site. Elle est complétée par 4 autres parties plus spécifiques (bâtiments, procédés, transport et compétences des auditeurs). La partie traitant des procédés (une ou plusieurs chaînes de fabrication, laboratoires, centres de recherche,…) concerne plus particulièrement la mécanique. Elle distingue plusieurs types de consommation d'énergie : celle consommée directement par le procédé (fours, séchoirs à feu direct, etc.), celle consommée indirectement (échange thermique, distillation, extrusion, etc.), et celle liée à la fourniture d’utilités (ventilateurs, pompes, moteurs, compresseurs, etc.).

Ces audits sont équivalents à la revue énergétique, donnée d'entrée de l'ISO 50001 qui vise à mieux gérer l'énergie : c'est une norme de système de management qui fournit un cadre pour améliorer la performance énergétique des entreprises de façon pérenne. Elle repose sur le principe d'amélioration continue et est transverse à l'entreprise (fonctions achat, maintenance, management, ressources humaines, méthodes, R&D,…). Une étude menée par AFNOR auprès de 54 entreprises certifiées ISO 50001 montre notamment que la norme peut apporter une économie allant jusqu’à 25 % sur la facture énergétique annuelle.

En complément à ces normes applicables à des sites globaux, Catherine Lubineau, UNM, dresse un panorama des normes de la mécanique concernant l'efficacité énergétique. De l'ordre de 40 normes sont en cours d'élaboration traitant à la fois de systèmes sur site ou de conception des systèmes. Trois normes précisent les méthodes d'audit de systèmes sur site (systèmes de pompage, de ventilation et climatisation et d'air comprimé) : rôles et responsabilités de l’équipe d’évaluation, méthodologie d’évaluation, données techniques à collecter, analyses des données à réaliser et documentation à fournir à l’issue de l’évaluation.  Les autres normes s'appliquent plutôt à la conception des produits et systèmes, que l'on peut classer selon trois types :

• normes de calcul et dimensionnement : des normes de pompes à chaleur et climatiseurs, de performance énergétique des bâtiments et de pompes fixent des méthodes de calcul pour dimensionner les équipements ou déterminer un rendement minimal.
• normes d'amélioration : pour les machines-outils, la norme ISO 14955-1 est une méthode d’écoconception axée sur la phase d’utilisation de la machine ; elle décrit l'analyse fonctionnelle, la détermination des fonctions impactantes et des composants associés et elle fournit des axes d’amélioration.
• normes de méthode d'essai et de déclaration ou affichage : dans les domaines aussi divers que les fours industriels, les circulateurs, les équipements frigorifiques ou les chariots de manutention, des normes d'essai définissent des cycles de fonctionnement, des parcours d’essai, des modes de chargement des machines permettant d'obtenir des indicateurs liés à l’énergie (énergie consommée, efficacité énergétique totale, indice d’efficacité énergétique). La communication prend des formes multiples : affichage sur le produit ou information dans la notice d'accompagnement de classes ou d'indices d’efficacité.

Pour illustrer ces propos, Christophe Bochaton, Responsable technique de PROFLUID présente les cas rencontrés dans la profession des pompes, agitateurs, compresseurs et robinetterie et les normes qui sont rédigées. En préambule, il précise que la consommation des pompes et compresseurs à l'échelle européenne représente 50 % de la production électrique française. Compte tenu des enjeux en termes d'économie d'énergie, la profession PROFLUID a été très vite impactée par les exigences réglementaires. Il a été nécessaire de fournir une réponse échelonnée allant du produit à l'usine. Au niveau des produits, pour les pompes à eau claire, la réglementation a créé un indice minimum d’efficacité (MEI) avec des seuils et c'est à partir de valeurs de ce critère que des pompes seront exclues du marché (au 01/01/15, cela concernera 40 % des pompes sur le marché). Il est donc extrêmement important de disposer d'une méthode fiable pour obtenir et afficher le MEI et pour permettre aux autorités publiques de vérifier la conformité. Au niveau du produit étendu, partant du constat que dans un assemblage de produits, la somme des "meilleurs produits" ne donne pas le meilleur ensemble, l'approche produit étendue permet de prendre en compte des performances énergétiques des différents "composants" pour caractériser la performance énergétique du produit étendu. Des travaux ont démarré dans ce sens au sein du comité de normalisation européen des pompes (CEN/TC 197).

Enfin, un audit énergétique structuré sur un système de pompage permet d’identifier jusqu’à 90 % d’économies d’énergie avec un retour sur investissement rapide mais, pour être efficace, il est nécessaire de disposer d'une méthodologie : les normes d'audit des systèmes de pompage et d'air comprimé répondent à ce besoin.

Des outils sont développés dans d'autres secteurs et pourraient voir le jour sous forme de normes : le Cetim mène des actions dans ce sens. Pascal Souquet, délégué à la normalisation, responsable Recherche et Développement au Cetim et administrateur de l’UNM précise que les projets sur le sujet peuvent être classés selon deux axes : selon le niveau d'analyse (du composant au site industriel) ou selon le thème étudié (définition de paramètres, évaluation de performance, pistes d'amélioration, conception et réalisation). Les principaux travaux actuels concernent les garnitures mécaniques, les machines pour agro-alimentaire, les transmissions mécaniques, les transmissions hydrauliques, les élastomères, les machines textiles.

De plus en plus de commissions de normalisation s’intéressent au sujet de l'efficacité énergétique tant pour répondre à la réglementation que pour des initiatives volontaires. Les cas présentés peuvent servir d’exemples à d’autres qui ne se seraient pas encore lancés dans la démarche.

Ces travaux vous intéressent, contactez-nous.

Crédit photo : CETIAT