Réduire les besoins énergétiques de pompes

Les pompes fonctionnent souvent 24 heures sur 24 et peuvent augmenter la consommation d’énergie et les coûts. Un projet collaboratif vise à remédier à la situation et à contribuer à économiser des millions de tonnes de CO2, selon un communiqué.

Les pompes sont utilisées sans relâche, qu’il s’agisse d’eau en mouvement, de carburants ou d’huiles. Un fonctionnement constant sans tenir compte de leur utilisation réelle augmente souvent la consommation d’énergie et augmente les coûts d’exploitation, par exemple dans le cas d’anciennes pompes de circulation dans les systèmes de chauffage.

Dans un nouveau projet commun, les chercheurs étudient comment l’efficacité énergétique des pompes peut être améliorée. Le professeur Constantinos Sourkounis et le professeur Volker Staudt et leur équipe de l’Université de la Ruhr à Bochum (RUB) travaillent en collaboration avec des groupes de l’Université des sciences appliquées de Münster et de l’entreprise technologique de Dortmund Wilo.

L’optimisation précédente a raté la cible

L’objectif de HEAP est de développer un outil de simulation permettant d’optimiser l’ensemble du système de pompage. De cette façon, l’équipe du projet vise à atteindre le rendement le plus élevé avec la meilleure efficacité énergétique possible et les coûts les plus bas. Jusqu’à présent, les nombreux composants individuels des pompes étaient souvent encore optimisés séparément, souvent en référence à un point de fonctionnement nominal, ce qui est rarement nécessaire dans la pratique, explique Constantinos Sourkounis.

Voici une vidéo parlant de ces faits :

Cette conception contient généralement des réserves inutiles – et n’est donc généralement pas optimale en termes d’efficacité globale, d’utilisation de matériaux et de coûts. Son équipe à l’Institut d’ingénierie des systèmes énergétiques et de mécatronique de puissance (EneSys) de la RUB s’intéresse particulièrement à la modélisation et à l’optimisation inter-systèmes.

Le projet étudie également des semi-conducteurs innovants constitués respectivement de carbure de silicium et de nitrure de gallium. Ils sont utilisés dans les convertisseurs de puissance, qui permettent de faire fonctionner les pompes d’une manière adaptée à la tâche à accomplir. Leurs propriétés spéciales sont susceptibles d’augmenter l’efficacité globale. De nombreuses contraintes sont à prendre en compte.

Économiser des millions de tonnes de CO2

Le groupe basé à Münster se concentre principalement sur la conception de convertisseurs, tandis que Wilo travaille intensément sur la modélisation et l’optimisation appropriées de la pompe elle-même, ainsi que sur le développement de l’outil de simulation qui regroupera les modèles et les méthodes d’optimisation.

Les nouveaux systèmes de pompe optimisés devraient profiter à l’environnement ainsi qu’aux utilisateurs et aux entreprises de fabrication. Ils peuvent économiser plus de sept térawattheures et demi d’énergie ainsi que quatre millions de tonnes de CO2 à moyen terme. Cela leur rapprochera un peu des objectifs de la politique climatique et énergétique en Allemagne, espère Constantinos Sourkounis.