Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Les salles propres et environnements apparentés sont devenus incontournables, dans de très diverses activités (industrie, santé), et très énergivores, dans bien des secteurs où les produits ou personnels sont sensibles aux contaminations particulaires, microbiologiques et/ou chimiques. Les factures énergétiques des utilisateurs ont été décuplées ces dernières années en raison de l’inflation du prix des énergies. Dans cet article, il est question de mettre en avant les principaux leviers sur lesquels agir pour optimiser les consommations d’énergies de ces installations, sans nuire à la maîtrise des contaminations.
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Cleanrooms have become essential - and very energy-intensive - in many sectors where products or personnel are sensitive to particulate, microbiological and/or chemical contamination. Users' energy bills have risen tenfold in recent years as a result of energy price inflation. This article highlights the main levers that can be used to optimise the energy consumption of these installations, without compromising contamination control.
Auteur(s)
-
Philippe BOURBON : Responsable formation et coordination technique - Association pour la Prévention et l’Étude des Contaminations (ASPEC), France
INTRODUCTION
Depuis toujours, les utilisateurs de salles propres (communément appelées salles blanches) et environnements apparentés sont de grands consommateurs d'énergies. De nombreux secteurs et activités sont concernés : santé, recherche, pharmacie, micromécanique, électronique, agroalimentaire…
Les récentes évolutions des prix des énergies ont décuplé les coûts associés au fonctionnement des salles propres. Cette situation a renforcé la nécessité de trouver des solutions techniques adéquates pour maîtriser les budgets, et d’y associer une démarche permettant une approche globale des coûts. Celle-ci s’inscrit également dans la politique de respect des règles RSE de plus en plus présentes dans la vie quotidienne et dans les entreprises.
Dans l’univers des salles propres, il est possible, tout en continuant de maîtriser les contaminations, vertu principale de ce type d’installations, de se lancer avec succès dans une démarche d’optimisation des dépenses énergétiques, aussi bien sur des installations existantes que sur des installations neuves, en intégrant dès la conception des installations, les aspects énergétiques permettant de réduire et anticiper les consommations qui seront associées.
Les réflexions et pistes sont nombreuses, et à titre d’exemples : la nécessité de bien calorifuger les gaines pour éviter les déperditions thermiques, le dimensionnement des dispositifs et surfaces de filtration, des conduites d'air pour réduire au maximum les pertes de charge, la mise en place de systèmes de veille automatique ou manuelle permettant, lors de la non-utilisation des salles propres ou lors des arrêts de production, de faire fonctionner le système de traitement d'air en mode réduit afin de traiter une quantité d’air moindre, la maîtrise des fuites des salles, le recyclage d’air et/ou des calories et frigories… Des économies d'énergie substantielles sont ainsi réalisables.
L’ASPEC (Association pour la prévention et l’étude des contaminations) est une association reconnue d’utilité publique qui, depuis plus de 50 ans, œuvre dans le domaine de la maîtrise de la contamination et des salles propres.
Une de ses missions est orientée vers cette problématique de performance énergétique afin de comprendre les enjeux, de faire un état des lieux mais surtout de proposer les solutions existantes et de les partager au travers de cas concrets et retours d’expériences.
Pour cela, dès 2016, l’ASPEC a collaboré avec l’Ademe et EDF afin de constituer des groupes de travail qui ont permis d’avancer sur le sujet notamment au travers de retours de terrain, et par la diffusion d’un guide technique, d’articles et publications, par des conférences et ateliers présentés lors des congrès et journées techniques.
Cet article riche de ces expériences présente les démarches et actions à entreprendre pour améliorer la performance énergétique d’une installation de salle propre.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
optimisation énergétique maîtrise des contaminations centrale de traitement d'air chauffage, ventilation et climatisation
KEYWORDS
energy optimisation | contamination control | air handling unit | heating, ventilation and air-conditioning
DOI (Digital Object Identifier)
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Conclusion4. De multiples solutions techniques
Les experts des métiers des salles propres compétents dans les consommations d’énergies identifient de nombreuses pistes à examiner, sachant que celles-ci ne seront pas toutes envisageables ou possibles, pour des raisons de coûts d’investissement, ou parce qu’interdites pour des raisons réglementaires liées au secteur d’activité ou incompatibles avec le procédé de fabrication, ou encore impossibles techniquement à mettre en œuvre sur les infrastructures et dans le contexte du site.
Les pistes suivantes sont à étudier, sachant que, dans une salle propre, la ventilation et le traitement de l’air présentent généralement les enjeux les plus importants :
Par des choix conceptuels :
-
utiliser le concept du free-cooling ;
-
récupérer l’énergie par l’intermédiaire d’échangeurs de chaleur ;
-
changer compresseurs, ventilateurs pour des équipements plus performants ;
-
installer des systèmes de veille (mode « normal »/mode « réduit ») ;
-
utiliser des éclairages à basse consommation, avec un mode nuit ;
-
étudier la possibilité de récupérer tous les fluides (liquides) et utilités, pour les recycler ;
-
réduire les pertes de charge en augmentant les surfaces de filtration de l’air ;
-
réduire les pertes de charge des réseaux en adaptant les réseaux de gaine et les composants utilisés.
Restreindre les surfaces des salles classées, et utiliser des mini-environnements classés (par exemple : poste à flux unidirectionnels localisés, isolateurs, postes de sécurité microbiologiques…) uniquement sur les postes sur lesquels les opérations à risque sont réalisées. Le principe est de concentrer les efforts sur les zones où les produits manipulés sont réellement exposés à l’air, ce qui se fait de plus en plus en utilisant des «mini-environnements» localisés aux endroits les plus critiques.
Par des réglages pertinents :
-
ajuster le fonctionnement à l’utilisation en rationalisant les périodes d’utilisation ;
-
élargir les plages de consigne de température/hygrométrie lors des phases d’inutilisation ;
-
modifier les consignes de température ;
-
optimiser et réduire...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Guide ASPEC-ADEME-EDF - Performance énergétique en ambiances propres – Salles propres, environnements maîtrisés & zones de confinement - (2016).
-
(2) - RIGNAC (J.P.), SALANSON (F.) - Plus de 20 % d’économies d’énergie dans la santé, le spatial et l’électronique. - Revue Salles propres n° 139.
-
(3) - MALBOSC (F.), MAHÉ (G.) - Récupération d’énergie d’extraction d’un laboratoire équipé de sorbonnes. - Revue Salles propres n° 139.
-
(4) - BAUER (H.) - Comparatif de concepts de ventilation pour un site de production pharmaceutique. - Revue Salles propres n° 139.
-
(5) - TAJOURI (G.) - Free-cooling adapté aux salles propres. - Revue Salles propres n° 139.
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Directives 2012/27/UE & 2018/2002/UE sur l’efficacité énergétique
Décret 1253/2014/EG sur les centrales de traitement d’air
Réglementation environnementale RE2020
Directive 2009/125/CE – Règlement 1253/2014 – Unités de ventilation
HAUT DE PAGE
NF S90-351 (2013), Établissements de santé – Zones à environnement maîtrisé – Exigences relatives à la maîtrise de la contamination aéroportée
NF EN ISO 14644-4 (2022), Salles propres et environnements maîtrisés apparentés – Partie 4 : conception, construction et mise en service
NF EN ISO 14644-16 (2019), Salles propres et environnements maîtrisés apparentés – Partie 16 : efficacité énergétique dans les salles propres et les dispositifs séparatifs
ISO 50001 (2018), Systèmes de management de l’énergie – Exigences et recommandations de mise en œuvre
...
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