Tout savoir sur la mise en service en froid et climatisation
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Qu'est-ce que la charge sur une installation frigorifique ?
Nous allons examiner les indicateurs clés pour évaluer la charge correcte en fluide frigorigène d'un système frigorifique et assurer son fonctionnement optimal. Voici les critères et paramètres à surveiller en conditions de fonctionnement normal :
Sous-refroidissement et surchauffe : Le sous-refroidissement du condenseur est un indicateur crucial de la charge correcte du système. Il se calcule en mesurant la différence entre la température de condensation au manomètre HP et la température mesurée à la sortie du condenseur. Un sous-refroidissement normal varie entre 4 et 7°C ; une valeur basse indique un manque de fluide, tandis qu'une valeur élevée suggère une surcharge. La surchauffe, quant à elle, permet de vérifier si l'évaporateur est correctement alimenté en fluide, avec une fourchette normale de 5 à 8°C selon les applications.
Pression basse : La pression basse doit être maintenue à des valeurs adéquates, en fonction du type d'évaporateur utilisé. Les valeurs varient entre 8 et 10°C plus basses que la température de la zone à refroidir pour un évaporateur ventilé, de 10 à 18°C pour un évaporateur statique, et de 5 à 6°C pour un évaporateur à eau.
Pression haute : La pression haute doit généralement être supérieure d'environ 13 à 16°C par rapport à l'air ou à l'eau utilisés pour le refroidissement du condenseur.
Températures au niveau du condenseur et de l'évaporateur : Des écarts de température spécifiques doivent être observés pour garantir un bon fonctionnement : entre l'entrée et la sortie d'air du condenseur (3 à 10°C), entre l'entrée d'air et la température de condensation (12 à 15°C), entre l'eau d'entrée et de sortie pour les condenseurs à eau, etc.
Autres critères importants :
- Le détendeur ne doit pas pomper et doit être silencieux.
- Le voyant liquide ne doit pas buller de manière excessive lors de l'ouverture du détendeur.
- La conduite liquide doit être légèrement tiède.
- L'intensité prise par chaque phase du compresseur ne doit pas dépasser l'intensité nominale.
Enfin, des astuces pratiques pour ajuster la charge en hiver peuvent être mises en place pour préparer le système à des conditions estivales optimales.
Qu'est-ce que la méthode de réglage d'un détendeur frigorifique ?
Pour assurer un fonctionnement optimal de l'évaporateur et maximiser son efficacité d'échange thermique, il est crucial de régler correctement la surchauffe. En fournissant la quantité adaptée de fluide frigorigène à l'évaporateur, vous obtiendrez une production frigorifique stable, protégerez les enroulements du compresseur contre les dommages mécaniques, optimiserez les temps de fonctionnement et réaliserez des économies d'énergie.
La surchauffe se définit comme la différence entre la température relevée au thermomètre à bulbe du détendeur et la température d'évaporation indiquée au manomètre de basse pression (corrélation : pression, température).
Si la surchauffe semble constante lors de l'exploitation, mais qu'une mesure suggère le contraire, la procédure de réglage implique de positionner initialement le détendeur au point limite du pompage, c'est-à-dire à l'ouverture ou à la fermeture rapide du détendeur.
Branchez les manomètres sur la prise de pression de basse pression et placez la sonde du thermomètre en contact étroit avec le tube, exactement au même emplacement que le bulbe du détendeur. Vérifiez que le positionnement du bulbe est correct.
Pendant le réglage, maintenez la pression la plus stable possible du côté haute pression, car la puissance du détendeur fluctuera. Initialement, ouvrez le détendeur en dévissant la vis de réglage d'un quart de tour dans le sens antihoraire jusqu'à observer le pompage, signalé par une instabilité dans la lecture des thermomètres et manomètres de basse pression.
Pour corriger le pompage, augmentez la surchauffe en fermant le détendeur d'un quart ou d'un huitième de tour dans le sens horaire pour affiner le réglage, en laissant quelques minutes entre chaque ajustement.
Lorsque le pompage disparaît, cela signifie que l'alimentation de l'évaporateur est réglée avec la surchauffe minimale possible.
Problèmes potentiels de réglage :
- Incapacité d'observer le pompage : détendeur sous-dimensionné.
- Détendeur ou orifice trop restreint.
- Charge insuffisante.
- Vaporisation partielle dans le conduit liquide (flash gaz).
- Incapacité à éliminer le pompage : détendeur surdimensionné, même complètement fermé.
- Détendeur ou orifice trop puissant.
- Évaporateur trop petit.
Qu'est-ce que le glissement ou glide des nouveaux fluides ?
Le glissement de température est une caractéristique des fluides zéotropes, qui se distinguent par leur comportement non homogène ou pur lors des changements d'état tels que la condensation et l'évaporation.
Dans un fluide zéotrope, les divers composants changent d'état à des températures distinctes, entraînant un décalage de température entre l'évaporateur et le condenseur.
Par exemple, le R407C présente un glissement de 4 à 7°C (pression, température), étant un mélange de 23% de R32, 25% de R125, et 52% de R134a. Le R32 s'évapore à -52°C, le R125 à -48,5°C, et le R134a à -26,5°C, ces différences influençant le comportement pendant les changements d'état. En revanche, le R410, autre fluide zéotrope, a des températures d'évaporation et de condensation très proches, réduisant considérablement le glissement de température.
Il est essentiel de comprendre les concepts de température de bulle et de rosée, absents avec les fluides purs puisque la température de bulle équivaut à la température de rosée. Cependant, avec les fluides zéotropes, ces températures diffèrent en raison des propriétés variables des mélanges.
Pendant l'évaporation à pression constante, la température augmente, le début correspondant à la température de bulle et la fin à la température de rosée.
Pour la condensation, la température diminue à pression constante, le début du condenseur correspondant à la température de rosée et la fin à la température de bulle.
Concernant le sous-refroidissement et la surchauffe des fluides à glissement, le cas du R407C est étudié. La surchauffe à l'évaporateur diffère de celle d'un fluide pur, résultant en des mesures distinctes. De même, le sous-refroidissement au condenseur est calculé en prenant en compte la température de bulle, offrant une meilleure précision des mesures.
Qu'est-ce que les températures références en climatisation et froid ?
Les températures fournies ci-dessous sont des indicateurs essentiels pour établir un diagnostic précis dans le domaine du refroidissement. Elles sont mesurées à l'aide de thermomètres équipés de sondes de contact et de sondes d'ambiance. Pour les condenseurs à eau, les températures peuvent être relevées soit sur le tube (sonde de contact), ce qui est souvent plus pratique, soit directement à l'entrée et à la sortie d'eau.
Les températures T7 et T8 sont déterminées en fonction de la relation entre la pression et la température du fluide utilisé.
Références des températures pour l'évaporateur d'air/le condenseur d'air température de référence de l'air :
Légende :
T1 : Température de l'air à l'entrée de l'évaporateur T2 : Température de l'air à la sortie de l'évaporateur T3 : Température de l'air à l'entrée du condenseur T4 : Température de l'air à la sortie du condenseur T5 : Température du liquide à la sortie du condenseur T6 : Température au bulbe du détendeur T7 : Température de condensation, définie par la relation pression/température mesurée par le manomètre frigoriste T8 : Température d'évaporation, définie par la relation pression/température mesurée par le manomètre frigoriste.
CONDENSEUR Écart de température entre l'entrée et la sortie d'air T4 - T3 : 3-9°C Écart de température entre la condensation et l'entrée d'air T7 - T3 : 11-15°C
EVAPORATEUR Écart de température entre l'entrée et la sortie d'air T1 - T2 : [Climatisation 6-10°C / Froid 2-5°C] Écart de température entre l'entrée d'air et la température d'évaporation T1 - T8 : [Climatisation 15-20°C / Froid 5-10°C]
Surchauffe T6 - T8 : 4-7°C Sous-refroidissement T7 - T5 : 3-7°C
Références des températures pour l'évaporateur d'air/le condenseur d'eau température de référence de l'eau
Légende :
Valeurs de référence pour la climatisation Évaporateur d'air/condenseur d'eau (perdue) :
CONDENSEUR Écart de température entre l'entrée et la sortie d'eau T4 - T3 : 10-15°C Écart de température entre la condensation et la sortie d'eau T7 - T3 : 5-7°C
EVAPORATEUR Écart de température entre l'entrée et la sortie d'air T1 - T2 : 6-10°C Écart de température entre l'entrée d'air et la température d'évaporation T1 - T8 : 15-20°C
Surchauffe T6 - T8 : 4-7°C Sous-refroidissement T7 - T5 : 3-7°C
Evaporateur d'air/condenseur de tour de refroidissement :
CONDENSEUR Écart de température entre l'entrée et la sortie d'eau T4 - T3 : 5-7°C Écart de température entre la condensation et la sortie d'eau T7 - T3 : 5-7°C
EVAPORATEUR Écart de température entre l'entrée et la sortie d'air T1 - T2 : 6-10°C Écart de température entre l'entrée d'air et la température d'évaporation T1 - T8 : 15-20°C
Surchauffe T6 - T8 : 4-7°C Sous-refroidissement T7 - T5 : 3-7°C
Valeurs de référence en cas de froid Évaporateur d'air/condenseur d'eau (perdue) :
CONDENSEUR Écart de température entre l'entrée et la sortie d'eau T4 - T3 : 10-15°C Écart de température entre la condensation et la sortie d'eau T7 - T3 : 5°C
EVAPORATEUR Écart de température entre l'entrée et la sortie d'air T1 - T2 : 2-5°C Écart de température entre l'entrée d'air et la température d'évaporation T1 - T8 : 6-10°C
Surchauffe T6 - T8 : 4-7°C Sous-refroidissement T7 - T5 : 3-7°C
Evaporateur d'air/condenseur de tour de refroidissement :
CONDENSEUR Écart de température entre l'entrée et la sortie d'eau T4 - T3 : 5-6°C Écart de température entre la condensation et la sortie d'eau T7 - T3 : 5-6°C
EVAPORATEUR Écart de température entre l'entrée et la sortie d'air T1 - T2 : 2-5°C Écart de température entre l'entrée d'air et la température d'évaporation T1 - T8 : 6-10°C
Surchauffe T6 - T8 : 4-7°C Sous-refroidissement T7 - T5 : 3-7°C
Qu'est-ce que la surchauffe évaporateur et sous-refroidissement condenseur ?
La surchauffe et le sous-refroidissement sont des éléments essentiels pour évaluer les performances du circuit frigorifique.
Surchauffe de l'évaporateur : La surchauffe (opérationnelle) constitue un indicateur crucial des conditions de fonctionnement d'un évaporateur.
Elle reflète l'augmentation de la température des vapeurs à la sortie de l'évaporateur sans augmentation de la pression, ce qui est crucial pour assurer un bon fonctionnement de l'évaporateur. La surchauffe représente la différence entre la température mesurée au bulbe du détendeur et la température d'évaporation indiquée au manomètre basse pression (relations : pression, température).
Remarque : On peut également la mesurer à l'aide d'un thermomètre à 2 sondes, l'une positionnée à l'entrée de l'évaporateur et l'autre à proximité du bulbe du détendeur.
- La surchauffe des fluides zéotropes (R407, R410, etc.)
Il est supposé que les pertes de charge dans les conduites sont négligeables ; cependant, si elles sont significatives, l'installation d'une vanne Schrader en sortie d'évaporateur sera nécessaire pour obtenir une mesure fiable. Généralement, la surchauffe se situe entre 5 et 8 °C.
Surchauffe excessive : Cela indique que le détendeur est presque fermé, laissant passer peu de liquide, ou que l'installation est sous-chargée en fluide. Cela se traduit par une faible capacité de refroidissement, une faible différence entre l'entrée et la sortie de l'évaporateur, une faible pression basse, et le système ne peut atteindre la température souhaitée.
Surchauffe insuffisante : Le détendeur est largement ouvert, laissant passer trop de liquide, ou l'installation est surchargée en fluide, provoquant un bon fonctionnement du système de refroidissement, mais exposant le compresseur à des coups de liquide.
Surchauffe totale : C'est la combinaison de la surchauffe opérationnelle et de la surchauffe du tuyau d'aspiration.
Elle représente la différence de température mesurée sur le tuyau d'aspiration entre le bulbe du détendeur et l'entrée du compresseur. La surchauffe totale ne doit pas dépasser 15 K pour garantir le refroidissement adéquat du compresseur par les vapeurs d'aspiration.
Sous-refroidissement du condenseur : Le sous-refroidissement offre des indications sur le niveau de charge en fluide d'une installation, représentant la différence entre la température de condensation indiquée au manomètre haute pression et la température mesurée en sortie du condenseur. En général, le sous-refroidissement se situe entre 4 et 7 °C.
Excès de sous-refroidissement : Indique un excès de liquide dans le condenseur, tandis qu'un faible sous-refroidissement suggère un manque de fluide.
Qu'est-ce que la mise en service d'une installation frigorifique ?
Une fois l'installation complète avec les raccordements frigorifiques et électriques, le tirage au vide et la précharge ou charge d'usine effectuée, il est essentiel de suivre la procédure de mise en route. Cette étape, propre à chaque frigoriste, inclut plusieurs vérifications cruciales.
Avant de démarrer, il est recommandé d'alimenter les résistances de carter du ou des groupes quelques heures à l'avance pour éviter une migration excessive de l'huile lors du démarrage.
Pour effectuer la mise en route correctement, voici les étapes à suivre :
- Vérifier la tension des phases en amont du disjoncteur de tête de l'installation (entre phases, entre neutre et phases, entre phases et terre).
- Vérifier les raccordements électriques de puissance et de télécommande en se basant sur les schémas fournis, et resserrer les connexions électriques si nécessaire.
- Faire une inspection visuelle de l'état de la machine, des tuyauteries gaz, hydrauliques, conduits aérauliques, turbines, courroies, etc.
- Alimenter la machine via le disjoncteur général, en veillant à ce que les protections, porte-fusible et disjoncteur des organes soient coupés.
- Vérifier et relever les protections des ventilateurs, pompes, etc., à l'exception du compresseur et du circuit de télécommande.
- Actionner manuellement les contacteurs des ventilateurs, pompes, circulateurs, etc., pour vérifier le sens de rotation.
- Contrôler les débits d'air (Roof-Top, CTA à détente directe, etc.) et d'eau selon l'installation.
- Installer les manomètres ou manifolds sur les vannes de service du compresseur.
- Activer la protection du circuit de télécommande et effectuer un essai de télécommande à blanc, c'est-à-dire sans démarrer le compresseur.
- Mettre sous tension le ou les compresseurs.
- Pour les compresseurs scroll (triphasés), vérifier le sens de rotation et s'assurer que les pressions sont normales.
- Démarrer l'installation via la télécommande en choisissant le mode approprié.
- Vérifier que le cycle de fonctionnement correspond aux spécifications du fabricant lors du premier démarrage.
- Si nécessaire, compléter la charge en respectant les quantités recommandées par mètre pour le tube considéré (split, multi, VRV).
- Contrôler les intensités de chaque moteur à l'aide d'une pince ampèremétrique.
- Effectuer un relevé technique des pressions d'aspiration, de refoulement, de la différence de température, du surchauffage, du sous-refroidissement, etc.
- Tester les défauts en simulant des coupures comme la fermeture de la vanne d'aspiration ou l'obturation du condenseur.
- Contrôler les cycles de fonctionnement (marche, arrêt) pour s'assurer du bon fonctionnement de l'installation.
En suivant ces étapes et procédures, vous garantissez une mise en route efficace de l'équipement frigorifique.
Qu'est-ce que la charge en fluide frigorifique ?
Lors de l'installation, des étapes cruciales sont suivies : mise sous pression d'azote, recherche de fuites, et pré-réglage des dispositifs de sécurité et de régulation. Un jeu de manifolds est ensuite monté sur l'installation.
Idéalement, il est recommandé de connaître la quantité exacte de fluide à introduire, mais ce n'est pas toujours le cas, et cette méthode peut être utilisée quelle que soit la situation.
Matériel requis :
- Une bouteille de réfrigérant.
- Une balance.
- Une clé à cliquet.
- Un thermomètre avec une sonde de contact.
- Un jeu de manifolds avec des microvannes sur les flexibles.
- Une pompe à vide.
Mode opératoire (installation sous vide) :
- Connecter la pompe à vide à la voie centrale des manifolds.
- Connecter les flexibles HP et BP à l'installation (en veillant à fermer les microvannes des flexibles).
- Ouvrir la microvanne de la voie centrale et procéder à la mise sous vide des manifolds, puis fermer la microvanne, débrancher et retirer la pompe à vide.
- Monter la bouteille de charge tête en haut (en phase liquide) sur la voie centrale du jeu de manifolds.
- Placer la bouteille de charge sur la balance pour mesurer la quantité totale de fluide introduite dans l'installation.
- Ouvrir la vanne de la bouteille de charge.
Ces étapes permettent d'assurer un bon fonctionnement de l'installation frigorifique, en s'assurant de la quantité optimale de fluide et des réglages adéquats pour garantir efficacité et fiabilité.
Qu'est-ce que le tirage au vide d'une installation frigorifique ?
L'opération décrite se déroule après une vérification minutieuse des fuites dans l'ensemble de l'installation.
Il est crucial de comprendre que le tirage au vide n'équivaut pas à une évaluation de l'étanchéité du système.
Procédure de tirage au vide : Le tirage au vide est indispensable non seulement pour éliminer l'air incondensable de l'installation, mais également pour extraire l'humidité. Cette opération vise à transformer l'humidité de l'état liquide à l'état de vapeur en créant une dépression suffisante. Par exemple, à une température de 15°C, il est nécessaire d'atteindre une dépression de 17 mbar pour passer de l'état liquide à l'état gazeux (saturation de l'eau).
La teneur en humidité peut être surveillée à l'aide d'un vacuomètre.
Étapes du tirage au vide :
Connectez les manomètres à l'installation : le manomètre BP (repère 4) à la vanne de service basse pression (repère 1) du compresseur et le manomètre HP (repère 5) à la vanne de service haute pression (repère 2) du compresseur. Pendant le tirage au vide, la dépression est mesurée à l'aide du vacuomètre (repère 6).
Branchez la pompe à vide (repère 3) sur le vacuomètre (repère 6), puis sur le manifold.
Ouvrez les vannes HP et BP des manomètres, ainsi que les vannes du compresseur.
Activez les vannes électromagnétiques en les alimentant ou en utilisant des aimants appropriés.
Mettez en marche la pompe à vide après avoir vérifié le niveau d'huile.
Laissez fonctionner la pompe entre 30 minutes et plusieurs heures en fonction de la taille de l'installation.
Pour améliorer l'efficacité, il est possible d'introduire de l'azote pendant le processus afin de retirer l'humidité. Ceci peut être répété plusieurs fois si nécessaire (méthode des 3 vides).
Une fois le tirage au vide terminé et le vacuomètre indiquant une dépression inférieure à la tension de vapeur correspondant à la température mesurée, refermez les vannes HP et BP du manifold, puis arrêtez la pompe à vide.
Retirez la pompe à vide et le vacuomètre, remplacez-les par une bouteille de fluide.
Introduisez la charge d'usine si possible, sinon ajoutez une charge de sécurité en enregistrant la quantité ajoutée.
Qu'est-ce que le contrôle d'étanchéité d'un circuit frigorifique ?
Lors des tests d'étanchéité sur une installation, qu'elle soit neuve ou ancienne, il est essentiel que les tuyauteries soient complètement installées, y compris la mise en place des éléments tels que les déshydrateurs, les voyants, les vannes électromagnétiques, etc. En cas de difficulté à repérer une fuite complexe, l'utilisation d'azote hydrogéné est recommandée. Suivez les étapes ci-dessous pour la mise sous pression d'azote :
Connectez les manomètres à l'installation : le manomètre BP à la vanne de service basse pression du compresseur et le manomètre HP à la vanne de service haute pression du compresseur.
Raccordez la bouteille d'azote sur la voie de service des manomètres.
Ouvrez les vannes HP et BP en position intermédiaire sur le compresseur. Pour les appareils préchargés, testez uniquement la tuyauterie en laissant les vannes de l'unité extérieure fermées.
Ouvrez la vanne de la bouteille d'azote, puis purger le flexible de charge pour évacuer l'air.
Activez les vannes électromagnétiques en les alimentant.
Introduisez l'azote en ouvrant les vannes des manomètres HP et BP.
Remplissez d'azote en réglant le manomètre de la bouteille d'azote à la pression maximum de fonctionnement de l'installation.
Fermez la bouteille d'azote, les vannes des manomètres et du compresseur, débranchez le flexible de la voie de service et les manomètres.
Laissez en pression, contrôlez les raccords à l'aide d'une bombe pressurisée et vérifiez la pression après plusieurs jours.
Pour le contrôle d'étanchéité sous azote hydrogéné, en cas de fuites, recherchez-les sur les raccords, les brasures et tout élément susceptible de fuir en utilisant des moyens de détection tels que la lampe haloïde, la bombe pressurisée, le détecteur électronique ou des produits fluorescents.
Siège social
Orgel Climatisation Chauffage SASU
520 avenue Janvier Passero
06210 Mandelieu-la-Napoule
06 84 05 99 81
contact@orgel-climatisation-chauffage.fr
Immatriculation
Siret n°924 894 769 00018
au capital de 1000,00€
TVA n°FR95924894769
Attestation de capacité n° 5068468
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