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LE MATERIEL FRIGORIFIQUE
La régulation de capacité

Introduction

Prenons comme exemple une installation à deux étages de température et à un seul compresseur.

En régime permanent, l'étage A fournit qmA et l'étage B fournit qmB. Le compresseur a donc été selectionné pour aspirrer qmA+qmB.

Si l'étage A arrive en température, le thermostat ordonne la fermeture de l'électrovanne, l'évaporateur ne fournit plus assez de vapeurs et le régulateur de pression d'évaporation se ferme. A l'aspiration du compresseur, on a plus que qmB. Mais le compresseur cherche a aspirer qmA+qmB...

  • La pression d'aspiration diminue, dès qu'elle atteind 0,2 bar, le pressostat BP arrête le compresseur. Pourtant, l'étage B reste en demande de froid et son électrovanne reste ouverte. La pression remonte et devient suffisante pour enclencher le pressostat BP, qui redémarre le conpresseur......COURTS CYCLES...
  • La pression d'aspiration diminue. Cette diminution de pression entraine une augmentation du DP du détendeur de la chambre B. De ce fait la puissance du détendeur de l'étage B augmente, ainsi que qmB. Alors, l'installation trouve un compromis de fonctionnement à une pression comprise entre PoB initiale et 0,2 bar. Par exemple, elle se stabilise à 0,4 bar qui correspond à -20°C de température d'évaporation pour du R134a. On arrive alors a maintenir la température de la chambre froide mais pas l'humidité relative...Effectivement le Dqtotal passe à -10-(-20)=10°C, et HR devient donc égal à 77%. Les denrées risquent la deshydratation et l'évaporateur va prendre en glace plus rapidement...

Si l'étage B arrive en température, le thermostat ordonne la fermeture de l'électrovanne, l'évaporateur entame son pump-down puis il ne fournit plus de vapeurs. Le régulateur de pression d'évaporation se ferme pour maintenir PoA. Le compresseur tire au vide la ligne d'aspiration. A 0,2 bar le pressostat BP arrête le compresseur. La chambre A étant toujours alimentée, le régulateur se décharge dans la ligne d'aspiration et le pressostat BP redemarre le compresseur...COURTS CYCLES...

 

Quelque soit l'étage qui coupe, on assiste à un mauvais fonctionnement et l'installation ou les denrées risquent des dégradations...Il est donc nécessaire d'apporter la charge complementaire à l'aspiration du compresseur afin de lui garantir un débit masse aspiré constant en régime permanent. Pour cela nous utiliseront un régulateur de capacité.

 

Régulateur de capacité injectant à l'aspiration
 

symbole fluidique

On trouve le régulateur de capacité sur un bypass entre une conduite gaz HP et l'aspiration. Sur ce bypass on ajoute une électrovanne qui va être necessaire pour le pump-down...

Fonctionnement

Dès que la pression d'aspiration diminue, c'est le signal que le compresseur devient surpuissant. Il faut donc que le régulateur s'ouvre. Celui-ci apporte la charge complementaire à l'aspiration en puisant des gaz HP et en les injectant dans la ligne d'aspiration.

Principe de fonctionnement

 

La pression a controller est la pression d'aspiration. La pression indésirable est la HP. On applique donc la pression d'aspiration Pa sur le desous du clapet. La HP est appliquée simultanément sur le soufflet égalisateur et le dessus du clapet, les forces engendrées par cette pression s'annulent car elles sont de même norme mais de sens contraire. Le siége du clapet quant à lui doit être placé au dessus du clapet pour assurer l'ouverture en cas de diminution de la pression d'aspiration.

Influence du régulateur sur le circuit

Le régulateur injecte des gaz issus du refoulement du compresseur. Ces gaz sont des gaz chauds et leur température est trés élevée. En passant par le régulateur une petite quantitée de gaz est détendue et arrive dans la ligne d'aspiration. Ces gazs chauds se mélangent avec les gazs frais qui arrivent des évaporateurs. La température des gazs aspirés augmente donc sensiblement de quelques degrés. Comme la température d'aspiration augmente, la température de refoulement augmente aussi et dans des proportions plus grandes... Le régulateur étant ouvert, ce sera des gaz encore plus chauds qui vont se mélanger avec les gaz frais provenant des évaporateurs et la température d'aspiration va encore augmenter et par conséquent celle de refoulement aussi !!!

Risque de température trop élevée au refoulement (déterioration du fluide de l'huile et des joints...)

Il faut donc limiter la température des gaz refoulés... Pour cela on utilisera un Détendeur Thermostatique d'Injection. On place le bulbe de ce détendeur au refoulement du compresseur pour controller la surchauffe de refoulement. On ajoute une électrovanne sur la ligne du DTI qui servira pour le pump-down.

 

 

 

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