Tout savoir sur les organes du circuit frigorifique

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Qu'est-ce que le calcul de puissance sur condenseur frigorifique ?

Le condenseur joue un rôle crucial dans la transformation des gaz surchauffés en liquide sous-refroidi, alimentant ainsi le détendeur en liquide à 100%. Il dissipe la chaleur des vapeurs du compresseur vers un médium de refroidissement, que ce soit de l'air ou de l'eau.

Ce processus implique trois principales composantes d'échange thermique :

La chaleur sensible des vapeurs chaudes issues de la compression.
La chaleur latente de condensation, marquant le changement d'état du gaz en liquide.
La chaleur sensible du liquide résultant.

Dans cet article, nous aborderons divers calculs associés au condenseur, notamment :

Pour calculer la puissance calorifique évacuée au condenseur :

Φk = Φe + P ou Φk = Φe x k

Pour déterminer la puissance effective évacuée au condenseur :

Φk = K x S x Δt

Où :

Φk : puissance évacuée en W
Φe : puissance de l'évaporateur en W
K : coefficient de transmission en W/m2.K
S : surface du condenseur en m2
Δt : Différence de température entre la température de condensation et la température moyenne d'entrée/sortie du médium de refroidissement

Pour obtenir la puissance d'évacuation d'un condenseur sur site, des formules spécifiques sont utilisées en fonction du type de condenseur :

Pour un condenseur à air :

Φk = qV x Δt x 0,34 (W) Où qV est le débit d'air mesuré en m3/h

Pour un condenseur à eau :

Φk = qV x Δt x 4,18 (kJ/kg.°C) Où qV est le débit d'eau en l/h

Le condenseur à eau, bien que plus efficace en termes d'échange thermique, nécessite une infrastructure plus complexe incluant tuyauterie, pompes, aéroréfrigérants, et autres équipements de refroidissement.

Qu'est-ce que le séparateur d'huile ?

L'importance de limiter la migration de l'huile du carter des compresseurs vers le circuit frigorifique pour maintenir la lubrification adéquate est cruciale. Malgré les défis associés à ce phénomène, tel que l'évasion d'huile en fines gouttelettes pendant le fonctionnement, il est essentiel de permettre une circulation efficace de l'huile tout au long du système frigorifique.

La migration d'huile, induite par des facteurs tels que la chute de pression, les démarrages répétés du compresseur et les basses températures d'évaporation, doit pouvoir retourner au carter du compresseur pour maintenir les performances. Cette dynamique est plus aisée à gérer dans les installations de petite envergure que dans les systèmes plus complexes.

Il est crucial de noter que l'accumulation excessive d'huile dans l'évaporateur et le condenseur peut altérer les performances globales en agissant comme un isolant thermique autour des tubes, compromettant les transferts de chaleur.

Pour pallier ces problèmes, l'utilisation d'un séparateur d'huile positionné au refoulement direct du compresseur est recommandée. Ce dispositif a pour fonction de séparer l'huile des vapeurs émises par le compresseur, la redirigeant ensuite vers le carter à l'aide d'un mécanisme à flotteur. En combinant une action centrifuge, générée par des chicanes et un tamis, avec un changement brusque de direction du flux gazeux, l'huile est séparée du fluide frigorigène et peut retourner au carter grâce à la gravité contrôlée par un flotteur à pointeau.

Qu'est-ce que l'échangeur de chaleur liquide/vapeur ?

Le fonctionnement d'un échangeur de chaleur repose sur le principe de transfert de chaleur entre deux fluides par contact direct. L'efficacité de cet échange de chaleur dépend de plusieurs facteurs, tels que la surface d'échange, les propriétés thermiques des fluides, les températures et les coefficients d'échange thermique.

Le rôle essentiel de l'échangeur de chaleur est de refroidir le fluide frigorigène liquide avant son passage dans le détendeur, garantissant ainsi une alimentation en liquide optimale, sans présence de vapeur, pour améliorer les performances de l'évaporateur et du compresseur. Cette opération entraîne une augmentation du coefficient de performance frigorifique, comme le montre un diagramme enthalpique. Par exemple, en réduisant la température du liquide entrant dans le détendeur de 25°C à 15°C, la production frigorifique peut augmenter d'environ 7%.

Dans le processus, le liquide frigorigène provenant du condenseur circule dans la chambre externe en sens inverse du gaz froid provenant de l'évaporateur. Les ailettes de la chambre interne favorisent les échanges gaz-liquide en créant des turbulences tout en minimisant les pertes de charge, assurant ainsi une meilleure efficacité thermique. Il est crucial que les deux flux circulent en contre-courant pour une performance optimale de l'échangeur de chaleur.

Qu'est-ce que la vanne électromagnétique ou solénoïde ?

Les vannes électromagnétiques (VEM) ou vannes solénoïdes sont des dispositifs utilisés pour contrôler le flux du fluide frigorifique. Elles trouvent de nombreuses applications, mais sont généralement installées sur la ligne liquide pour empêcher le liquide de migrer vers l'évaporateur lorsque le système est à l'arrêt, ou pour le fonctionnement en pompe de vidange.

Les vannes solénoïdes à action directe fonctionnent de la manière suivante : en position non alimentée, un clapet en téflon, relié à un noyau en fer doux (induit), repose sur son siège grâce à la pression dans l'induit et à l'action d'un ressort, assurant ainsi la fermeture de la vanne. Lorsque la bobine est alimentée, l'induit est attiré par le champ magnétique créé, permettant au fluide de s'écouler lorsque le clapet se soulève.

Pour les vannes VEM à clapet pilote, le clapet obstrue l'orifice pilote en position hors tension. Lorsque la bobine est alimentée, le champ magnétique attire l'induit, ouvrant ainsi l'orifice pilote et permettant au fluide de s'écouler. Une fois la bobine désactivée, le poids de l'induit, poussé par un ressort, referme l'orifice pilote, assurant la fermeture de la vanne.

En ce qui concerne le montage des vannes solénoïdes, celles-ci se montent généralement sur la ligne liquide ou d'aspiration de l'évaporateur à réguler, avec un montage plus courant sur la ligne liquide. Il est important de respecter le sens de montage indiqué par une flèche sur le corps de la vanne pour éviter toute perte de charge significative ou dysfonctionnement. La position horizontale est recommandée, mais certaines vannes peuvent être positionnées à 90 degrés, selon les instructions de montage. Il est crucial de positionner correctement la bobine sur sa cheminée pour éviter tout risque de court-circuit et de surchauffe.

Qu'est-ce que le réservoir liquide ?

Le réservoir de liquide, qu'il soit sous forme de réservoir ou de bouteille, reçoit le liquide provenant du condenseur. Il est équipé d'une vanne avec un tube plongeur garantissant l'alimentation en fluide même en cas de niveau bas de liquide. Disponible en versions horizontale ou verticale, le réservoir liquide compense les variations de volume de fluide pour alimenter correctement le détendeur en fluide frigorigène, indépendamment des saisons et des cycles d'ouverture/fermeture du détendeur.

En cas d'intervention, le réservoir permet de stocker l'intégralité du fluide de l'installation, d'où la présence nécessaire d'une vanne de départ liquide. Pour calculer la capacité d'un réservoir liquide, on utilise la formule suivante (source : Carly) :

VE= volume de l'évaporateur VC= volume du condenseur VL= volume de la ligne liquide (négligeable pour de courtes distances) 1,25= volume supplémentaire de sécurité

V réservoir = (VC x 0.2) + (VE x 0.8) + VL V réservoir total = V réservoir x 1,25

Recommandations pour le montage :

Installer les réservoirs de liquide après le condenseur.
Prévoir un volume de réserve d'au moins 20% pour les vapeurs du fluide.
Pour les installations extérieures à basse température, surveiller la corrosion.
Respecter le sens de passage du fluide dans le réservoir (Entrée - Sortie).
Pour les installations utilisant du CO2, prévoir une isolation du corps du réservoir.

Qu'est-ce que le distributeur liquide des évaporateurs ?

Dans les installations de forte puissance, les fabricants divisent l'évaporateur en plusieurs parties alimentées par un détendeur unique afin de réduire les pertes de charge. La répartition du fluide est assurée par un composant appelé distributeur liquide.

Généralement constitué de laiton, parfois de cuivre, le distributeur liquide comporte un nombre d'orifices de sortie égal au nombre de sections à alimenter. Chaque orifice est relié à un tube de distribution de longueur identique pour garantir une distribution uniforme du fluide. Pour un fonctionnement optimal, le distributeur liquide doit être installé verticalement pour assurer une répartition uniforme du liquide dans chaque tube de distribution.

Les évaporateurs avec distributeur liquide, caractérisés par une perte de charge élevée, nécessitent l'utilisation de détendeurs à égalisation externe.

Pour les systèmes à débit variable de réfrigérant, le choix du distributeur et la longueur des tubes de distribution doivent être adaptés aux conditions de charge minimales et maximales.

Dans le cas des pompes à chaleur, il existe des distributeurs spéciaux permettant de contourner le détendeur en utilisant un clapet anti-retour.

Les distributeurs de liquide sont équipés de buses perforées permettant une répartition homogène du liquide dans les tubes de distribution. Ces buses peuvent être amovibles ou fixes. Une distribution adéquate du liquide dans le distributeur est cruciale, car une répartition inadéquate peut impacter le fonctionnement du détendeur et de l'évaporateur, réduisant ainsi l'efficacité de l'évaporateur et risquant une surutilisation du détendeur.

Qu'est-ce que les régulateurs de pression KVP, KVL, KVC et KVR ?

Régulateur de pression d'évaporation (KVP) Le régulateur de pression d'évaporation, connu sous le nom de KVP, est essentiel pour maintenir une pression minimale préréglée dans l'évaporateur auquel il est connecté, indépendamment des conditions de fonctionnement. Il résout les problèmes associés à une pression d'évaporation excessive réduite dans les systèmes avec plusieurs évaporateurs à températures différentes, négatives ou positives, mais tous fonctionnant avec un compresseur commun. Placé après l'évaporateur sur la ligne d'aspiration et sur celui avec la pression la plus élevée, le régulateur se ferme à une pression prédéfinie pour maintenir la pression minimale nécessaire dans l'évaporateur, s'ouvrant progressivement en cas d'augmentation de la pression d'évaporation. Il agit indépendamment du compresseur, qui continue de fonctionner pour maintenir la température la plus basse. Pour éviter la condensation de fluide dans l'évaporateur à pression basse, l'installation d'un clapet anti-retour est recommandée. Les ajustements se font via une prise de pression dédiée.

Réglages :

Remplacement d'un régulateur existant : Mesurez la distance entre le sommet de la vanne et le haut de la vis de réglage pour copier le réglage d'origine sur la nouvelle vanne. Vérifiez le fonctionnement.
Installation neuve : Ouvrez complètement le régulateur de pression d'évaporation. Contrôlez le réglage du détendeur. Ajustez progressivement la vis de réglage du régulateur jusqu'à obtenir le réglage souhaité. Refermez le capuchon de protection après avoir repéré le réglage.

Régulateur de démarrage (KVL) Le régulateur de démarrage, ou KVL, limite la pression d'évaporation au démarrage du compresseur à une valeur prédéfinie. Il est utilisé dans les systèmes de froid commercial à température négative pour protéger le compresseur contre les surcharges. Installé près du compresseur, son réglage est similaire à celui du régulateur de pression d'évaporation. Il utilise la pression avant le régulateur pour le réglage, qui peut être mesurée sur le régulateur lui-même ou sur le compresseur.

Régulateur de capacité (KVC) Le régulateur de capacité, également appelé vanne injection de gaz chauds (KVC), ajuste la puissance du compresseur en établissant un contournement entre les lignes d'aspiration et de refoulement, adaptant ainsi la capacité à la charge variable des évaporateurs multiples. Il empêche la température d'évaporation de devenir trop basse en s'ouvrant lorsque la pression dans l'évaporateur diminue en dessous du réglage. Ce système permet de réduire la puissance du compresseur pour l'aligner sur celle du détendeur.

Régulateur de pression de condensation (KVR) Le régulateur de pression de condensation, le KVR, maintient la pression de condensation à des niveaux acceptables malgré les conditions extérieures en se basant uniquement sur la pression d'entrée. Lorsque la pression dans le condenseur à air augmente, le régulateur s'ouvre pour maintenir la pression conforme au réglage. Inversement, il se ferme si la pression diminue. Pour éviter toute alimentation insuffisante de la bouteille liquide, un clapet différentiel est installé entre l'entrée du condenseur à air et de la bouteille, empêchant une pression trop basse en injectant de la vapeur surchauffée du compresseur.

Qu'est-ce que le fonctionnement du pressostat huile ?

Le pressostat différentiel d'huile joue un rôle crucial en tant qu'organe de sécurité pour préserver le bon fonctionnement du compresseur. Son but est de détecter les éventuels dysfonctionnements de la pompe à huile ou les baisses de niveau d'huile. Il accomplit cette tâche en mesurant la pression différentielle entre le carter (BP) et la sortie de la pompe à huile (HP). Lorsque la pression d'huile chute en dessous du seuil prédéfini, l'appareil déclenche l'arrêt du compresseur après une temporisation ajustable.

Raccordement du pressostat huile :

Le pressostat se compose de deux circuits électriques distincts : un circuit de détection et un circuit de commande.

Circuit de détection: Dès le démarrage du compresseur, la temporisation (T) est activée. Si la pression différentielle du soufflet (P) est conforme aux spécifications, le contact T1-T2 s'ouvre. Le relais thermique temporisé n'étant plus alimenté, il ne commande pas le circuit de commande, laissant ainsi le compresseur en marche. En revanche, si la pression n'est pas dans les normes, le contact T1-T2 reste fermé. À la fin de la temporisation, le relais temporisé (T) actionne le contact, stoppant ainsi le compresseur.

Circuit de commande: Intégré au système de commande du compresseur, ce circuit comporte un contact normalement fermé qui s'ouvre en cas de dysfonctionnement.

Qu'est-ce que la vanne de service ?

La vanne de service Rotalock en acier matricé est un composant essentiel pour faciliter les opérations de maintenance, de dépannage et de contrôle sur un circuit frigorifique. Cette vanne est munie de prises de pression pour différents usages :

Prise permanente (pour le raccordement de pressostats, etc.)
Prise manifold ou manomètre (pour la lecture des pressions)
Raccord à souder (pour la connexion à la tuyauterie)
Écrou de raccordement (pour le raccordement au compresseur, à la bouteille liquide, etc.)
Pointeau de la vanne
Tige de réglage (utilisation d'un carré de manœuvre)
Presse-étoupe pour l'étanchéité (utilisation de téflon)

La vanne Rotalock permet trois positions : fermée sur l'avant, en position intermédiaire ou en position fermée sur l'arrière (présence de pression manomètre fermée). L'ajustement de la position se fait en manœuvrant le carré de la tige de réglage à l'aide d'une clé adaptée comme une clé à cliquet ou une clé plate, en évitant l'utilisation d'une clé à molette pour ne pas endommager l'extrémité du carré.

Position fermée sur l'avant : dans cette position, le pointeau est en position avant sur le siège, le carré de manœuvre est vissé à fond sur l'avant de la vanne, obstruant ainsi la tuyauterie. Il y a communication entre le compresseur et les prises de pression.
Position intermédiaire : il s'agit de la position de lecture où le pointeau se situe entre les positions avant et arrière, assurant la communication entre le compresseur, la tuyauterie et les prises de pression.
Position fermée sur l'arrière : dans cette configuration, la prise de pression pour la lecture (manomètre) est isolée du reste de l'installation, alors que la tuyauterie et le compresseur restent en communication.

Qu'est-ce que les organes frigorifiques complémentaires ?

Pour assurer le fonctionnement efficace d'un circuit frigorifique basique, seulement quatre éléments sont nécessaires : le compresseur, le détendeur, l'évaporateur et le condenseur. Cependant, dans des installations plus complexes ou spécifiques, divers composants annexes deviennent indispensables. Cette page met en lumière les principaux composants annexes essentiels pour une installation frigorifique, avec des liens renvoyant à des pages détaillées sur chaque élément.

Réservoirs de liquide (bouteille liquide) : Positionné à la sortie du condenseur, le réservoir de liquide compense les variations de volume de réfrigérant causées par les températures variées, les ajustements du détendeur et les changements de charge thermique. En plus de stocker le fluide frigorigène lors des entretiens, la bouteille de liquide est dotée d'une entrée supérieure et d'un tube plongeur, disponible en versions horizontale ou verticale.

Silencieux de refoulement : Le travail de compression du compresseur crée des pulsations de gaz dans les conduites de refoulement, réduites par le silencieux de refoulement. Ce composant peut être monté verticalement ou horizontalement pour atténuer ce phénomène.

Éliminateur de vibrations : Conçu pour éliminer les vibrations engendrées par le compresseur, l'éliminateur de vibrations contribue à réduire les dilatations des tuyauteries. Il est constitué d'un flexible ondulé en acier inoxydable avec une tresse croisée en fil d'acier.

Filtres de nettoyage (conduite d'aspiration) : Les boîtiers filtres à cartouches remplaçables permettent le nettoyage et la décontamination d'un circuit frigorifique. Positionnés entre l'évaporateur et le compresseur, ils capturent l'humidité et d'autres particules, nécessitant un espace adéquat pour le remplacement des cartouches.

Clapets de retenue : Ces clapets garantissent un flux unidirectionnel du fluide frigorigène. Ils sont employés pour court-circuiter un détendeur inutilisé ou pour le dégivrage d'un évaporateur.

Vanne électromagnétique (solénoïde) : Contrôlée électriquement, cette vanne sert à réguler le flux de liquide dans certaines configurations spécifiques de circuit frigorifique, comme pour alimenter des évaporateurs multiples ou pour des opérations de dégivrage.

Échangeur de chaleur : Essentiel pour sous-refroidir le liquide du condenseur, contribuant à une meilleure alimentation de l'évaporateur et prévenant la condensation et le givrage des conduites d'aspiration.

Résistance de carter : Maintient l'huile à une température adéquate pour empêcher une forte miscibilité avec le fluide frigorigène, assurant un fonctionnement optimal du système.

Séparateur d'huile : Installé au refoulement du compresseur, son rôle est de séparer l'huile contenue dans les vapeurs surchauffées, la redirigeant vers le carter pour maintenir le fonctionnement fluide du système.

Qu'est-ce que le pressostat HP ?

Le pressostat haute pression joue un rôle crucial en tant qu'organe de sécurité pour protéger les installations contre les hautes pressions excessives, souvent provoquées par des problèmes tels que l'encrassement du condenseur ou des défauts du ventilateur condenseur. Il est également utilisé pour réguler la pression de condensation d'un condenseur à air.

La réglementation exige l'installation d'un pressostat haute pression de sécurité pour les systèmes avec plus de 2,5 kg de fluide frigorigène, et au-delà de 100 kg, l'utilisation d'un double pressostat haute pression est obligatoire.

Positionné dans le circuit, le pressostat haute pression de sécurité peut être à réarmement automatique ou manuel. Sa plage de réglage va de 8 à 32 bars avec un ajustement différentiel maximal de 6 bars. La valeur de coupure dépend du fluide, du type de condenseur et de l'emplacement. Il est recommandé de réaliser un réglage préliminaire à l'aide d'un manomètre frigoriste et d'une bouteille d'azote avec détendeur pour gagner du temps.

Pour les ajustements, une méthode consiste à se baser sur la pression admissible maximale, donnée par le constructeur, en fonction de la température ambiante. Une autre méthode, plus traditionnelle, calcule les pressions d'enclenchement et de coupure en se basant sur la température maximale en été et un écart de sécurité.

Le pressostat haute pression de régulation quant à lui contrôle l'activation des ventilateurs de condenseur en fonction de la pression de réglage. Il peut être mécanique ou électronique, agissant par variation de tension ou de fréquence en fonction de la pression de condensation.

Qu'est-ce que le pressostat BP ?

Le pressostat basse pression est un élément crucial du circuit frigorifique, utilisé à la fois pour des raisons de sécurité et de régulation, notamment dans le système de pompage vers le bas (pump down).

Fonction de sécurité du pressostat basse pression :

Le pressostat basse pression fonctionne en tant que dispositif de sécurité pour le compresseur. Il interrompt le fonctionnement du compresseur si la pression du côté basse pression du circuit descend en dessous du seuil de coupure. Cela protège le circuit frigorifique, en particulier le compresseur, des dommages potentiels.

Ce pressostat est essentiel pour empêcher l'entrée d'air (et plus précisément l'humidité contenue dans l'air) dans le système, ainsi que pour détecter les dysfonctionnements éventuels des composants frigorifiques comme les détendeurs. Quelle que soit l'utilisation prévue, le point de coupure de ce pressostat doit toujours être réglé au-dessus de la pression atmosphérique, généralement à 0,2 bar.

Avant l'installation, les points de coupure et d'enclenchement peuvent être préconfigurés en utilisant un manomètre et une bouteille d'azote équipée d'un détendeur.

Emplacement du pressostat basse pression dans le circuit :

Le pressostat basse pression est positionné de manière stratégique dans le circuit pour assurer un fonctionnement optimal.

Exemples de réglages :

Température CF : +0 à + 2 °C

Fluide : R 134a
Enclenchement : 1,2 bar
Différentiel : 1 bar

Température CF : -18 à -20°C

Fluide : R 404A
Enclenchement : 1,6 bar
Différentiel : 1,4 bar

Fonction de régulation du pressostat basse pression :

Ce mode de régulation, communément appelé pump down, consiste à arrêter le compresseur via le pressostat basse pression une fois que la température souhaitée est atteinte. La température de consigne est généralement mesurée par un thermostat mécanique ou électronique.

Description du fonctionnement :

Mise à l'arrêt :

La température réglée est atteinte.
Le thermostat coupe l'alimentation électrique de l'électrovanne sur la ligne liquide.
Le compresseur continue de fonctionner mais la pression du fluide chute car l'évaporateur n'est plus alimenté.
Le pressostat détecte cette baisse de pression et arrête le compresseur (seuil de coupure).

Redémarrage :

Lorsque la température remonte et atteint le point de consigne, le thermostat active l'électrovanne qui libère le fluide.
L'évaporateur est alimenté et le fluide se propage dans le système.
Le pressostat atteint le seuil d'enclenchement, démarrant ainsi le compresseur.

Ce fonctionnement permet un démarrage plus progressif du compresseur et prévient la migration du fluide vers le compresseur pendant l'arrêt (phénomène de coup de liquide).

Qu'est-ce que la bouteille anti-coup de liquide (ACL) ?

La bouteille anti-coup de liquide dans une pompe à chaleur joue un rôle crucial pour protéger le compresseur des dommages potentiels dus à une éventuelle migration de liquide à travers la conduite d'aspiration. Elle assure également la réévaporation du liquide emprisonné, particulièrement lors de l'inversion de cycle ou du dégivrage, où le compresseur aspire brusquement du liquide, augmentant ainsi le risque de coup de liquide. Ce dispositif est largement utilisé dans les installations à faible surchauffe.

Positionnée entre l'aspiration du compresseur et la vanne quatre voies, la bouteille recueille le liquide qui se vaporise progressivement au fond, grâce à une canne d'aspiration dotée d'un "orifice de retour d'huile" percé à son extrémité basse pour favoriser cette évaporation.

Pour améliorer la réévaporation du fluide frigorigène, il est recommandé d'entourer la bouteille d'une ceinture chauffante autorégulante ou de faire passer la ligne liquide par le fond de la bouteille ACL. Cette approche aide à augmenter le sous-refroidissement, réduisant ainsi les risques de pré-détente et améliorant la performance générale de l'installation frigorifique.

En termes de recommandations, la capacité de la bouteille devrait être supérieure à 50% de la charge totale en fluide frigorigène de l’installation. Il est essentiel de monter la bouteille verticalement, le plus près possible du compresseur, en veillant à respecter le sens de montage (IN, OUT). La vitesse maximale du fluide ne devrait pas dépasser 12 m/s, une valeur à considérer lors du calcul de la ACL. Enfin, une isolation autour de la bouteille est recommandée pour éviter la condensation et la corrosion.

Qu'est-ce que le rôle du déshydrateur en froid et climatisation ?

Le déshydrateur, essentiel au circuit frigorifique, joue un rôle crucial avec trois fonctions primordiales :

Éliminer l'humidité : L'humidité détériore le système frigorifique en créant de l'acide, nuisant à l'huile des compresseurs et causant des problèmes au détendeur. Les agents déshydratants courants incluent l'alumine activée, le gel de silice, et le crible moléculaire, chacun ayant ses spécificités.

Neutraliser les acides : Pour préserver les compresseurs et les moteurs, l'oxyde d'alumine est utilisé comme agent antiacide pour contrer la formation d'acides.

Filtrer les particules fines : Un bon filtrage avec un filtre à tamis approprié permet de maintenir la propreté du circuit, assurant ainsi le bon fonctionnement. Différents types de déshydrateurs sont disponibles en fonction des besoins spécifiques de l'installation.

Il est important de choisir le déshydrateur en fonction de la puissance de l'installation, du fluide utilisé et de sa quantité. Le montage en position verticale est recommandé pour assurer un fonctionnement optimal.

Qu'est-ce que le voyant liquide des installations frigorifiques ?

Le voyant liquide frigorifique permet de contrôler plusieurs aspects essentiels de l'installation :

Vérification de l'état du fluide frigorigène dans la conduite liquide.
Détection de la présence d'humidité dans le circuit frigorifique.
Surveillance de l'écoulement régulier de l'huile au carter, en installant le voyant sur le retour d'huile reliant le séparateur d'huile au compresseur.

Construction : Ce voyant, réalisé en laiton matricé à chaud, intègre un témoin en verre soit fondu directement dans son corps, soit comprimé entre une bague métallique et le corps du voyant, assurant l'étanchéité grâce à un joint.

Fonctionnement : Le voyant liquide est équipé d'un élément sensible (sel chimique) changeant de couleur selon le degré d'humidité du circuit. Une couleur verte indique un circuit sain, tandis qu'un changement en jaune signifie une saturation probable en humidité du déshydrateur, nécessitant un remplacement. La moindre trace d'humidité doit être traitée pour éviter la formation d'acides nocifs au bon fonctionnement de l'installation. Des bulles dans le voyant peuvent révéler un manque de fluide, une évaporation partielle ou un sous-refroidissement.

Installation : Disponible en version vissée ou soudée, le voyant se place immédiatement après le déshydrateur. Pour la version vissée, le serrage des écrous des deux côtés doit être effectué avec deux clés plates ou des clés à molette. En ce qui concerne la version soudée, il est crucial de ne pas diriger la flamme du chalumeau vers le verre et le joint. Refroidir le corps en laiton pendant le brasage, soit avec un chiffon humide soit en utilisant une pâte dissipant la chaleur.

Qu'est-ce que le condenseur frigorifique ?

Le condenseur, tout comme l'évaporateur, agit comme un échangeur thermique crucial dans les systèmes de climatisation. Son rôle est de convertir les vapeurs surchauffées, résultant du processus de compression, en liquide sous-refroidi. Composé d'un serpentin associé à des ailettes pour intensifier les échanges thermiques, le condenseur est refroidi par un ventilateur et par l'eau provenant d'une tour de refroidissement.

Dans le processus de condensation :

Les vapeurs surchauffées provenant du compresseur pénètrent dans le condenseur.
Les premières gouttelettes de liquide commencent à se former. 2 et 3. Progressivement, les molécules de gaz se condensent, réduisant la quantité de vapeur au profit du liquide.
À la disparition de la dernière molécule de gaz, aucun gaz n'est présent, ne laissant que du liquide. 3 et 4. Le liquide poursuit son refroidissement en entrant en contact avec le médium de refroidissement (air ou eau).
À la sortie du condenseur, le changement d'état est achevé et le liquide retourne vers le détendeur.

La valeur du sous-refroidissement se situe généralement entre 4°C et 7°C, entre les points 2 et 4 du schéma. Une valeur inférieure à 4°C indique un manque de fluide, tandis qu'une valeur dépassant 7°C signale un excès de fluide.

Dans le contexte du condenseur utilisant de l'air comme milieu de refroidissement, l'évolution de la température de l'air est observée. De l'air entre à une certaine température (tae) et ressort à une température différente (tas). En mesurant la pression et la température à l'aide d'un manomètre HP, on peut déterminer la température de condensation du fluide frigorigène. L'écart de température entre l'air entrant (tae) et la température de condensation (tk) est appelé ΔT (delta T°) totale, généralement stable autour de 15°C. Cette mesure est cruciale pour évaluer la température de condensation en fonction de la température de l'air entrant (tae).

Qu'est-ce que l'évaporateur frigorifique ?

L'évaporateur et le condenseur sont des échangeurs thermiques essentiels dans les systèmes de refroidissement. L'évaporateur, en particulier, joue un rôle crucial en absorbant l'énergie du fluide à refroidir. Lors du processus d'évaporation, le liquide frigorigène se détend et s'évapore, passant d'un état liquide à un état de vapeur. Cette transformation permet au fluide d'absorber la chaleur de l'environnement à refroidir, modifiant ainsi la proportion de vapeur par rapport au liquide.

Le passage du mélange initial liquide-vapeur à un état principalement vapeur s'effectue progressivement tout au long de l'évaporateur. À la sortie de l'évaporateur, seule de la vapeur est présente, prête à être aspirée par le compresseur pour la suite du cycle.

En considérant que l'eau ou l'air à refroidir ont une température supérieure à celle de l'évaporateur, ce dernier agit comme un absorbeur d'énergie. Le processus se base sur le transfert de chaleur du milieu chaud vers le milieu plus froid, favorisant ainsi l'évaporation du liquide frigorigène.

L'évaporateur est conçu pour optimiser l'échange thermique, en veillant à ce que le mélange de liquide et de vapeur favorise une performance maximale. La température d'évaporation reste constante pour un liquide pur, mais peut varier en cas de mélange zéotrope, ce qui engendre un phénomène de glissement de température.

En résumé, l'évaporateur est un élément clé dans le processus de refroidissement, garantissant un échange thermique efficace et contribuant au bon fonctionnement du système.

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