AUDIT ENERGETIQUE

1. 0
TP N°1
Audit et Efficacité Energétique
Rapport D’audit pour l’étude de cas
« Master Industry »
GE : Systèmes Electriques et Energies Renouvelables
Réalisé par :
OUGUNIR Najoua EL MERRAKECHI ALI
AOUZAL Ghizlane ROCHD Abdelilah
NAIT KHACHAT Kamal
Prof : M. EL KHAILI

2. 1
III. Rapport de l’audit
1. Analyse des consommations
a. Validation des résultats
Avant d’entamer l’analyse des résultats issus de l’inventaire des différents postes de
consommation au sein de l’usine, une étape de validation parait être indispensable afin de dévoiler
les éventuelles erreurs de calcul. Pour ce faire, on propose de vérifier les résultats en refaisant les
calculs.
La première erreur trouvée est liée au calcul de la consommation journalière des
compresseurs de l’atelier 2. En effet, il s’avère que le responsable du recensement a oublié de
multiplier la puissance des compresseurs par la durée journalière du fonctionnement.
En multipliant la puissance des compresseurs (128 W) par leur durée de fonctionnement
journalière (20h/jour), on trouve :
𝐸𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑠𝑒𝑢𝑟𝑠(𝐴2) = 128 × 20 = 2560 𝐾𝑊ℎ
La deuxième erreur a été détectée au niveau du calcul de la consommation des
« Transporteurs » et « Autres Moteurs ».

3. 2
En effet, d’après la fiche identité de ces deux équipements, on trouve que leurs puissances
sont respectivement 20 KW et 30 KW. En multipliant ces deux valeurs par la durée de
fonctionnement donnée (16h/jour), on trouve plutôt 320 KWh pour les « Transporteurs » et 480
KWh pour les « Autres Moteurs ».
La troisième erreur a été remarquée au niveau de la puissance des lampes TL du
Département Commercial. En effet, le nombre des lampes dans ce département est 25, et non pas
30 !
La quatrième erreur découle automatiquement de la troisième : la consommation totale de
ces 25 lampes, fonctionnant 24h/24, vaut donc 84 KWh au lieu de 100,8 KWh.

4. 3
Le tableau ci-dessous est le bilan des mesures effectués au sein de l’atelier 1.
Equipement
Puissance
(Kw)
Cos(phi) Rendement
Puissance
absorbée
(KVA)
Courant
(A)
S1 calculée
Atelier 1
tours 5,5 0,86 0,83 6,62 11,6 6,395348837
fraiseuses 8 0,85 0,9 8,88 15,8 9,411764706
perceuses 5,5 0,84 0,89 6,17 11,1 6,547619048
appareils de
levage
15 0,85 0,87 17,24 30,8 17,64705882
postes de
soudure
75 0,87 0,8 93,75 163,7 86,20689655
ventilateurs 18 0,85 0,9 20 35,7 21,17647059
compresseurs 132 0,84 0,91 145,05 262,3 157,1428571
presse 75 0,85 0,85 88,23 157,7 88,23529412
fours 37 0,85 0,8 47,5 84,9 43,52941176
Pour vérifier la validité des mesures nous avons procéder au calcul de la puissance apparente
de chaque équipement en utilisant la puissance active et le cos(phi) mesurés. En utilisant la formule
suivante :
𝑆 =
𝑃
cos(𝜑)

5. 4
En appliquant la formule précédente nous avons obtenu les résultats qui figurent dans la
dernière colonne. En aucun cas la puissance calculée est égale à la puissance mesurée.
Nous avons alors supposé que cette puissance calculée est la puissance apparente du fondamental et
la puissance mesurée est la puissance apparente S. Dans tous les cas la première ne doit jamais
dépasser la deuxième, or que ce n’est pas le cas pour certain équipement.
Pour remédier à ces erreurs de mesures, nous avons gardé la puissance calculée comme puissance
apparente globale S.
Ensuite, pour calculer la puissance déformante nous avons exploité la formule suivante :
𝐷 = √𝑆2 − 𝑆1
2
Equipement
Puissance
apparente S
(KVA)
Puissance apparente
S1
(KVA)
Puissance
Déformante
(KVAD)
THD
(%)
Atelier 1
tours 6,62 6,395348837 1,71 26,73
fraiseuses 9,411764706 9,411764706 0,00 0
perceuses 6,547619048 6,547619048 0,00 0
appareils de levage 17,64705882 17,64705882 0,00 0
postes de soudure 93,75 86,20689655
36,84 42,73
ventilateurs 21,17647059 21,17647059 0,00 0
compresseurs 157,1428571 157,1428571 0,00 0
presse 88,23529412 88,23529412 0,00 0
fours 47,5 43,52941176 19,01 43,67

6. 5
Sachant que la puissance déformante est liée aux harmoniques, alors les éléments qui
génèrent des harmoniques sont les équipements dont la puissance déformante n’est pas nulle. Les
équipements qui génèrent le plus d’harmoniques sont les postes de soudure avec un THD qui voisine
les 43%, par contre la presse, les compresseurs, les ventilateurs, les perceuse et fraiseuses ne génère
aucun harmonique avec un THD nul.
Pour le cas de l’atelier 2 nous avons également constaté le même problème de puissance
relevé dans le premier atelier. Nous avons alors procédé à la même démarche.
Equipement Puissance (Kw)
S1
(kVA)
S
(kVA)
D
(KVA)
THD
(%)
Atelier 2
tours 3,4 3,95 4,1 1,09 31,95
fraiseuses 4 4,71 4,71 0,00 0,00
perceuses 5 5,95 5,95 0,00 0,00
appareils de
levage
12 14,12 14,12 0,00 0,00
postes de
soudure
60 68,97 75 29,47 49,12
ventilateurs 15 17,65 17,65 0,00 0,00
compresseurs 128 152,38 152,38 0,00 0,00
presse 70 82,35 82,35 0,00 0,00
fours 30 35,29 37,5 12,67 42,24
Pour le cas de l’atelier 3 nous avons constaté le même problème de puissance relevé dans le
premier atelier. Nous avons alors procédé à la même démarche.
Equipement Puissance (Kw)
S1
(kVA)
S
(kVA)
D
(KVA)
THD
(%)
Atelier 3
tours 2,1 2,44 2,53 0,66 31,52
fraiseuses 5 5,88 5,88 0,00 0,00
perceuses 2,9 3,45 3,45 0,00 0,00
appareils de
levage
10
11,76
11,77
0,35 3,53

7. 6
postes de
soudure
45
51,72
56,25
22,11 49,12
ventilateurs 4 4,71 4,71 0,20 4,92
compresseurs 90 107,14 107,14 0,00 0,00
presse 55 64,71 64,70 0,00 0,00
fours 15 17,65 18,75 6,34 42,24
b. Présentation des résultats
D’après un bilan global, il s’avère respectivement que :
 Le pôle le plus énergivore est celui « Ateliers » avec un pourcentage de 94,2% de la
consommation globale ;
 Le pôle « Autres moteurs » vient ensuite avec un pourcentage de 0.2437 % ;
 Le pôle « Eclairage » occupe un pourcentage de 0,1746 % ;
 Le pôle « Transporteurs » vient finalement avec un pourcentage de 0,5808.
Si on décortique le pôle le plus énergivore, à savoir, celui des ateliers, on trouve que l’atelier
1 consomme plus d’énergie avec un pourcentage de 40 %. Ensuite, l’atelier 2 avec un pourcentage
de 35 %, et en dernier l’atelier 3 avec un pourcentage de 25%.
320 KWh
18548 KWh
480 KWh 343.8 KWh
Répartition de la consommation journalière totale
Transporteurs
Ateliers
Autres moteurs
Eclairage

8. 7
Données liées aux ateliers
Maintenant, et pour pouvoir comparer les consommations de chaque équipement des ateliers
en question, nous proposons de les présenter sur un même graphique.
40%
35%
25%
Répartition de la consommation
journalière par Atelier
Atelier 1
Atelier 2
Atelier 3
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000
Tours
Fraiseuses
Perceuses
Appareils de levage
Postes de soudure
Ventilateurs
Compresseurs
Presse
Fours
Répartition de la consommation journalière Equipement/Atelier
(KWh)
Atelier 1 Atelier 2 Atelier 3

9. 8
D’après ce graphique, on remarque que les compresseurs sont les équipements les plus
énergivores, alors que les tours sont les équipements qui consomment peu d’énergie. Par ailleurs, il
s’avère que la consommation relative aux équipements de l’atelier 1 est la plus forte.
Données liées à l’éclairage
D’après le graphe ci-dessous, l’administration est l’endroit qui consomme plus de l’énergie
suivie du département commerciale, par contre on consomme moins d’énergie dans le parking.
43.2
43.2
4…
100.8
84
6
8.4 12 3
Répartition des consommations liées à l'éclairage en (KWh)
Atelier 1 Atelier 2 Atelier 3
Administration Département commercial Accueil et espace vert
Douches et vestiaires pour employés Magasins de stockage et distribution Parking

10. 9
Energie réactive (kVARh)
Atelier 1
Atelier 2
Atelier 3
c. Diagnostic et interprétation des résultats
Problème 1 : THD
Le calcul de THD dans les différents ateliers a montré que la puissance déformante y
associée est importante pour certains équipements. La présence des harmoniques dans le courant est
une source d’échauffement d’équipements et de gaspillage de l’énergie. Toutefois, nous avons
trouvé un problème dans le calcul pour évaluer le THD. En tant qu’auditeurs, on allait contacté le
responsable de l’inventaire pour vérifier ce point mais nous ne disposons pas de son contact !
Problème 2 : Energie réactive
On remarque que la consommation de l’énergie réactive est très importante au niveau de l’atelier 1 :
Puissance réactive (KVAR) Energie réactive (kVARh)
Atelier 1 229.38 4587.6
Atelier 2 203.04 4061.4
Atelier 3 141.86 2837.2
Les principaux consommateurs de l’énergie réactive sont :
 Les postes de soudures ;
 Les compresseurs ;
 Les presses ;
 Les fours.

11. 10
Problème 3 : Eclairage
La consommation élevée due à l’éclairage est due essentiellement à deux facteurs, à savoir,
l’utilisation des lampes non économes et la permanence de l’utilisation.
2. Préconisations
a. Action N°1 : Filtres Passifs
Pour palier au problème des harmoniques, nous proposons l’utilisation d’un filtre passif pour
réduire le THD en courant.
La mise en place de telle solution contribuera de maximiser l’exploitation de la puissance
apparente en diminuant considérablement la puissance déformante, ce qui permettra de réaliser des
économies sur les factures d’électricité.
b. Action N°2 : Compensateurs Statiques
En vue de remédier au problème de l’énergie réactive, et améliorer le facteur de puissance,
nous proposons de mettre en place un compensateur statique. Pour ce faire, on utilise des
condensateurs, en général installés en batterie.

12. 11
Dans notre cas, l’installation est étendue et comporte des ateliers avec des régimes de charge
différents, alors on doit opter pour une compensation locale au niveau de l’atelier 1, la batterie est
implantée au niveau du groupe d’installations à compenser. C’est donc la solution préconisée.
c. Action N°3 : Lampes Economes
Il s’est avéré que l’éclairage est exploité d’une manière non rationnelle. En faisant une
comparaison avec les standards : la norme européenne NF EN 12 464 Éclairage intérieur des lieux
de travail prescrit un niveau d’éclairement à maintenir. La norme susnommée exige un niveau
d’éclairage bien particulier selon l’emplacement.
A partir du niveau d’éclairage imposé, de la superficie de l’emplacement et du flux lumineux
délivré par chaque lampe on peut déduire le nombre de lampe dont on aura besoin.
Le choix des lampes économique est effectué de telle manière qu’aucun travail de rénovation
ne sera imposé, donc un simple changement suffira.
Emplacement Em (lux)
Atelier mécanique 300
Bureaux 200
Vestiaire 120
Entrepôts 100
Parking (circulation peu intense) 5
Emplacement Types des
lampes utilisée
Puissance(W) Types de
lampes
Puissance Flux
lumineux
Atelier 1 Lampe
suspension avec
assiette en tôle
émaillée
100 Lampe LED 120 18000
Atelier 2 Lampe
suspension avec
assiette en tôle
émaillée
100 Lampe LED 120 18000
Atelier 3 Lampe
suspension avec
assiette en tôle
émaillée
100 Lampe LED 120 18000
Administration Lampes tl 2*70 TL 5 eco 25,2 2900
Département
commercial
Lampes tl 2*70 TL 5 eco 25,2 2900

13. 12
Emplacement Superficie
m²
Lux Flux
(lm)
Nombre Puissance
Unitaire(W)
Puissance
(W)
Energie
(kWh)
Atelier 1 1000 300 18000 17 120 2000 48
Atelier 2 1000 300 18000 17 120 2000 48
Atelier 3 1000 300 18000 17 120 2000 48
Administration 500 200 2900 34 25,2 869 21
Département
commercial 500 200 2900 34
25,2
869 21
Accueil et espace
vert 150 200 1521 20
13
256 6
Douches et
vestiaires pour
employés 100 120 1521 8
13
103 2
Magasins de
stockage et
distribution 600 100 1521 39
13
513 12
Parking 150 50 1521 5 13 64 2
Total de l’énergie consommée : 208
Accueil et
espace vert
A incandescence 25 Lampe LED 13 1521
Douches et
vestiaires pour
employés
A incandescence 25 Lampe LED 13 1521
Magasins de
stockage et
distribution
A incandescence 25 Lampe LED 13 1521
Parking A incandescence 25 Lampe LED 13 1521

14. 13
d. Action N°4 : Bonne gestion de la consommation
Pour éviter les surcharges des réseaux, on propose à l’usine de travailler pendant les heures
creuses, qui correspondent généralement à une plage quotidienne de 8 heures : 22h à 6h, afin de
lisser la charge sur le réseau d’électricité. En outre, le prix du kilowattheure pendant les heures
creuses est moins cher.
IV. Conclusion
L’audit réalisé a montré que :
• « Master Industry » comporte des points de consommation non optimisée ;
• Une consommation non optimisée signifie la présence de gisements d’économie non
explorés ;
• Le diagnostic et l’identification des problèmes permettront de trouver des préconisations ;
• L’application des préconisations proposées permettra d’explorer les gisements d’économie
disponibles, et par conséquent, se rapprocher à l’excellence opérationnelle.
48
48
48
21
21
6
2
12
2
208
43.2
43.2
43.2
100.8
100.8
6
8.4
12
3
361