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| La régulation de pression d'évaporation |
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Il
sert à maintenir une pression
d’évaporation minimale
prédéterminée par son réglage.
Il
protège par conséquent aussi
contre une température d’évaporation
trop basse (relation P/T).
Il sera utilisé dans des refroidisseurs
de liquide afin d’éviter
le givre sur les tubes de
l’évaporateur. En garantissant
une pression d’évaporation
minimale, on obtient un meilleur
contrôle sur l’humidité
relative et on évite ainsi
la déshydratation de denrées
sensibles (comme les fleurs)
en cas de problème BP.
A l’aide de l’exemple
ci-dessus, on remarque qu’une
diminution de 5°C de la température
d’évaporation a considérablement
fait chuter le taux d’hygrométrie
de la chambre froide même
si sa température est restée
constante (15°C).
On
monte le régulateur de pression d’évaporation
entre la sortie de l’évaporateur
et l’aspiration du compresseur.
Principe
de fonctionnement :
Le
régulateur se schématise comme ci-dessus.
Il
est équipé d’un clapet dont la
surface est égale à celle du soufflet
dit "égalisateur". Grâce
à cet astucieux système, la force
exercée par la pression d’aspiration
n’agit ni sur l’ouverture,
ni sur la fermeture. Effectivement
cette pression donne naissance à deux
forces F1 et F2 de même valeur mais
opposées en sens. La somme de ces
deux vecteurs forces est donc égale
au vecteur nul.
Bilan
de forces :
Force
de fermeture Ff :
Ff1
= force exercée par la pression atmosphérique
sur la surface du soufflet égalisateur
Ff2
= force exercée par la pression du
ressort sur la surface du soufflet
égalisateur
Ff
= Ff1+Ff2
La
pression du ressort est ajustable à
l’aide le vis de réglage du régulateur,
une fois le réglage effectué, elle reste
constante. La pression atmosphérique
varie dans des proportions très relative.
On peut donc dire que Ff reste constante
une fois réglée. C’est pourquoi,
on appellera cette force Ff la force
de réglage.
Force
d’ouverture Fo :
Fo
= force exercée par la pression d’évaporation
Po sur la surface du clapet
Si
Fo >
Ff , le régulateur s’ouvre.
Si
Ff >
Fo , le régulateur se ferme.
Si
Ff = Fo , le clapet du régulateur
est en équilibre.
Fonctionnement
en régime permanent :
Au
moment du redémarrage du compresseur,
la pression d’évaporation est
supérieure à la pression de réglage.
Le régulateur est donc ouvert. Le
compresseur aspire donc dans l’évaporateur
et provoque une diminution de Po.
La pression de réglage devient supérieure
à Po et le régulateur se referme lentement
permettant à l’évaporateur de
fournir de nouvelles vapeurs qui permettent
une remontée de Po et une réouverture
du régulateur…Dans un premier
temps, le clapet du régulateur est
donc sujet à une oscillation amortie
puis il va trouver une position d’équilibre
jusqu’au prochain arrêt du compresseur.
(voir schéma ci-dessous)
Problèmes
causés par le régulateur sur une régulation
Pump-down :
Risque
de courts cycles :
Après
l’arrêt de l’installation
par Pump-down, seule la ligne d’aspiration
est vidée puisque le régulateur s’est
fermé pour maintenir Po dans l’évaporateur.
L’enclenchement
du pressostat BP est réglé sur Po
lui aussi. Alors à chaque ouverture
du régulateur, le compresseur va redémarrer
et vider à nouveau que la ligne d’aspiration
en un temps très réduit…COURTS
CYCLES.
La
solution consiste à utiliser une régulation
single pump-down.
Risque
de migrations de fluide frigorigène
vers l’aspiration du compresseur :
Comme
vu précédemment, l’évaporateur n’est
pas vidé, quelque soit la régulation utilisée.
En
hiver, si on utilise un groupe de condensation
situé à l’extérieur, sa température peut
devenir inférieure à celle de l’évaporateur.
Du liquide va migrer et provoquer un dangereux
coups de liquide au redémarrage du compresseur.
Dans
ce cas, il faut donc impérativement vider l’évaporateur
de son fluide frigorigène. 
La solution consiste a utiliser une électrovanne
en bypass sur le régulateur. Cette électrovanne
doit être du type normalement fermée pour ne
pas perturber le fonctionnement de l’installation
en cas de grillage de sa bobine.
En
ce qui concerne le branchement électrique de
cette électrovanne supplémentaire, il suffit
d’utiliser le contact inverseur du thermostat
de régulation pour l’alimentation de sa
bobine.
Le
régulateur est équipé d’une prise
manométrique qui donne la pression Po.
Sa vis de réglage est du type 6 pans
diamètre 8mm.
Le
matériel nécessaire à son réglage se
résume donc à un mano simple BP + une
clef BTR Ø8mm.
Dans
un premier temps, vous devrez ouvrir
le régulateur à fond (en le dévissant),
vérifier les paramètres de bon fonctionnement
(surchauffe, sous-refroidissement) en
régime permanent.
Il
suffira ensuite de le refermer jusqu’à
la pression Po désirée.
Autres
précautions pour les installations
équipées de ce régulateur :
Lors
de la première mise en service, penser
à ouvrir le régulateur pour tirer au
vide tout le circuit. D’après
DANFOSS, la prise manométrique qui équipe
le régulateur n’est pas adaptée
au opérations de charge et de tirage
au vide. Si
vous devez modifier le réglage initial
du régulateur en vue d’une ouverture
sur une installation qui fonctionne,
pensez a compter le nombre de tour effectué
qui sépare la position déjà réglé à
la position ouverture. Ainsi pour rétablir
le réglage, il suffira de refaire le
même nombre de tour de l’autre
sens. Ne
pas confondre vis de réglage et capuchon
de protection. Lors
du montage, respecter la flèche de sens
de passage du fluide sous peine de non
fonctionnement de l’installation.
Ne
pas se servir du régulateur comme d’une
vanne d’arrêt, il n’est pas
sur qu’il soit 100% étanche.
Cas
des installations à plusieurs étages
de températures et à un seul compresseur :
Je
désire réaliser une installation comportant
deux chambres froides dont les conditions
intérieures sont différentes en vue
de stocker deux types de denrées. Par
soucis d’économie, cette installation
utiliserait un seul compresseur.
Chambre
A : salle de découpe d’un
boucher qCFA=7°C ;
HRA=90% => qoA=2°C
Chambre
B : salle de conservation de viande
qCFB=-20°C ;
HRB=90% => qoB=-25°C
Nous
utiliserons une régulation Pump-down.
Schéma
fluidique initial prévu :
Les deux évaporateurs étant reliés par
un tuyaux, il est évident qu’ils
vont être environ à la même pression.
Pour
pouvoir maintenir la température de
la chambre B, nous allons évaporer à
–25°C ; La température d’évaporation
de l’étage A sera par conséquent
aussi de –25°C.
De
ce fait, le Dqtotal de l’évaporateur
A devient 7-(-25)=32°C. Avec un tel
Dqtotal, il sera
impossible de maintenir le taux d’hygrométrie
désiré.
C’est
pourquoi les étages hautes températures
seront équipés de régulateur de pression
d’évaporation. 
Sur l’étage basse température,
on mettra un clapet anti-retour pour
éviter des migrations de fluides frigorigènes
intempestives.
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