Rôle
:
Son
rôle est d'assurer l'admission automatique
du fluide frigorigène à l'évaporateur
afin d'obtenir un remplissage optimal
de celui-ci en fonction des apports
calorifiques externe.
Le
détendeur thermostatique à égalisation
de pression interne :
Cas
d'utilisation :
On
utilisera les vannes d'évaporation thermostatique
à égalisation de pression interne pour
les installations de faible puissance:
-perte
de charge dans l'évaporateur négligeable
-évaporateur
à une seule nappe
Principe
de fonctionnement :
Comme
la pression est directement liée à la température,
le détendeur régulera en fonction de la surchauffe
à la sortie de l'évaporateur.
Forces
de fermeture:
f2:
force de poussée du ressort (réglable par
vis)
f'2:
force exercée par la pression d'évaporation
sur la membrane
F2
= f2 + f'2
Forces
d'ouverture:
F1:
action de la pression du fluide du bulbe
sur la membrane
F1
= Pb x S
si
F1 > F2 ouverture du détendeur
si
F1 = F2 équilibre
si
F1 < F2 fermeture du détendeur
Remarque:
En
régime permanent F2 est constante et égale
à F1: le détendeur est en équilibre
Détendeur
thermostatique à égalisation de pression externe
:
Cas
d'utilisation :
On
utilisera les vannes d'évaporation thermostatique
à égalisation de pression externe pour les
installations de forte puissance:
-perte
de charge non négligeable de l'évaporateur
-évaporateur
à plusieurs nappes
Principe
de fonctionnement :
La
pression en sortie d'évaporateur est inférieure
à la pression d'évaporation. Le détendeur
permet de tenir compte de la perte de charge
de l'évaporateur.
Force
de fermeture:
f2:
force de poussée du ressort
f'2:
force exercée par la pression de sortie
d'évaporateur sur la membrane
F2
= f '2 + f'2
Force
d'ouverture:
F1:
force exercée par la pression du bulbe
sur la membrane
si
F1 > F2 le détendeur s'ouvre
si
F2 > F1 le détendeur se ferme
si
F1 = F2 équilibre
Surchauffe
anormale :
Surchauffe
importante > 8°C
La
dernière molécule de gaz s'évapore trop tôt.
C'est le cas d'un manque de charge.
Surchauffe
trop faible < 5°C
Ce
régime de fonctionnement est particulièrement
dangereux car le compresseur prend des "coups
de liquide" et risque d'être sérieusement
endommagé. Cela peut-être le cas d'un mauvais
réglage du détendeur. La pratique montre qu'après
une modification de réglage thermostatique,
il faut parfois plus de 20 minutes pour que
l'installation se stabilise à nouveau.
Influence
de la surchauffe sur la puissance frigorifique
:
Plus
il y a du liquide dans l'évaporateur, plus
la puissance frigorifique sera importante,
attendu qu'il n'y a pas de liquide dans la
zone de surchauffe. Cela revient à dire que
la surchauffe doit être la plus faible possible
sans toutefois risquer de coups de liquide
au compresseur. Regler sa surchauffe entre
5°C et 8°C est un bon compromis entre bonne
puissance frigorifique et risque minimum de
coup de liquide.
Surchauffe
trop importante
Le
détendeur est fermé, il ne laisse passer que
peu de liquide, d'où la puissance frigorifique
est faible. Le Dq sur l'air est faible. La
BP est faible. On assiste à un givrage à la
sortie du détendeur.
Surchauffe
trop faible
Le
détendeur est grand ouvert, il laisse passer
du liquide. La puissance frigorifique est
bonne, le Dq sur l'air est bon mais le compresseur
risque les coups de liquide.
Influence
de la température de l'air :
Plus
la température de chambre froide baisse et
plus il faut une longueur importante de tube
pour maintenir la surchauffe, on a donc moins
de liquide dans l'évaporateur et le détendeur
s'est fermé. La BP a chutée et la puissance
frigorifique aussi. Le Dqtotal
de l'évaporateur reste constant ainsi que
%HR.
Pompage
du détendeur :
Le
détendeur est réglé initialement pour assurer
une surchauffe de 7°C.
-On
ouvre le détendeur d'un tour, il se met à
pomper. La surchauffe varie de 2 à 14°C.
-On
ouvre le détendeur d'un tour, la surchauffe
varie maintenant de 0°C à 12°C, en posant
la main sur la conduite d'aspiration on sent
distinctement les coups de liquide périodiques
au compresseur.
En
fait, à chaque tour de vis, on a augmenté
la puissance du détendeur. Quand le détendeur
pompe, c'est l'indice que sa capacité est
plus importante que la puissance frigorifique
de l'évaporateur.
Montage
du détendeur thermostatique :
Montage
du bulbe :
Le
bulbe doit toujours être monté immédiatement
en aval de l'évaporateur sur la partie horizontale
de la conduite; pour l'installer, il faut
tenir compte de la conduite d'aspiration dans
une position comprise entre 4 et 8 heures.
En
effet, le signal du bulbe peut se trouver
gêné par le retour de l'huile venant de l'évaporateur.
Le
bulbe se monte à contre courant. Ne jamais
le monter trop près d'un piège à liquide.
Montage
de l'égalisation de pression :
L'égalisation
de pression doit toujours être montée en aval
du bulbe.
Utilisation
d'un distributeur de liquide :
On
utilise un distributeur de liquide lorsque
l'évaporateur comprend plusieurs nappes. Cela
implique également l'utilisation d'un détendeur
thermostatique à égalisation de pression externe.
La tête du distributeur devra être montée
verticalement. Les capillaires du distributeur
doivent être de diamètre et de longueur semblable.
Au montage des capillaires, il faut éviter
les poches de liquide. Pour obtenir une répartition
satisfaisante du liquide, les chutes de pressions
dans les différents capillaires et serpentins
de l'évaporateur doivent être égaux.
Détendeur
avec limiteur de pression MOP (Maximum Operating
Pressure) :
Il
est généralement utilisé lorsque le compresseur
risque une surcharge à la mise en route de
l'installation. Il est souvent utilisé pour
les chambres froides à très basses températures.
Cette charge s'obtient en réduisant la masse
de fluide dans les bulbes.
En
dessous du point MOP, le détendeur MOP régule
comme un détendeur traditionnel. Au dessus
de la pression MOP, la surchauffe n'est plus
contrôlée, le détendeur MOP se ferme. Il reste
fermé jusqu'à ce que la pression d'évaporation
redescende sous la pression MOP. Une fois
cette condition satisfaite, il régulera à
nouveau comme un détendeur traditionnel.
Réglage
:
Matériel
nécessaire :
En
plus d'un manomètre usuel, il faut disposer
d'un thermomètre de préférence électronique
dont on fixera la sonde au niveau du bulbe
du détendeur.
Réglage
:
Si
le détendeur à été correctement sélectionné,
son réglage d'usine maintien une surchauffe
de 5°C. (la selection dans les tables danfoss
a donné Q nom détendeur = Fo). Si on a sous-dimensionné
dans les valeurs acceptables par danfoss (
Q nominale détendeur < Fo <Q max détendeur
= Q nominale x 1.2 ), il faudra légèrement
ouvrir le détendeur.
Pour
que le réglage soit stable, la température
du local à refroidir doit être proche de la
température de coupure du thermostat.
La
technique consiste à mettre d'abord le détendeur
à la limite du pompage, en conséquence:
-
si la surchauffe est stable, ouvrir le détendeur
jusqu'à l'obtention du pompage
-
s'il pompe, le fermer.
Ne
jamais manoeuvrer le détendeur de plus d'un
demi tour à la fois. La limite du pompage
peut se jouer au quart voir au 1/8 de tour
près. Attendre au moins 15 minutes entre chaque
modification du réglage.
Lorsque
l'installation sera à la limite du pompage,
il suffit de refermer le détendeur légèrement
jusqu'à l'élimination du pompage.
Le
détendeur sera ainsi réglé à la plus petite
surchauffe qu'il est possible d'obtenir sur
l'installation tout en assurant le remplissage
optimum de l'évaporateur et cela sans aucun
pompage. Durant le réglage, la HP doit être
la plus stable possible car la capacité du
détendeur en dépend.
Problème
de réglage
impossibilité
d'obtenir le pompage, le détendeur est sous
dimensionné même ouvert à fond.
-
dû à la base du détendeur (cartouche d'orifice
trop petite)
- manque de charge
- vaporisation partielle dans la conduite
liquide
impossibilité
d'éliminer le pompage, le détendeur est surdimensionné
même fermé à fond
- dû à la base du détendeur (cartouche d'orifice
trop grand)
- évaporateur trop petit
Conclusion
Le
réglage du détendeur peut-être long, ne jamais
le modifier sans raison. En outre, il conviendra
de repérer le réglage initial.
Pour
ouvrir le détendeur sans toucher au réglage
il suffit de chauffer son bulbe en le prenant
dans la main.
