MANUEL
D’UTILISATION ET D’INSTALLATION
Compresseurs rotatifs
RK, RG et HG
2
Généralités 5
Principe de fonctionnement des compresseurs rotatifs 5
Gamme disponible 6
Performances 7
Tension et plages d’utilisation 7
1.4.1 Compresseurs monophasés 7
1.4.2 Compresseurs triphasés 7
Encombrement et raccordement 8
Fixations et suspensions 8
Type d’huile 8
1
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
1.7
Plage de fonctionnement 9
Fenêtre d’application 9
Taux de compression en fonctionnement 9
Différentiel de pression en fonctionnement 9
2
2.1
2.2
2.3
Critères de température 10
Températures ambiantes 10
Température de refoulement 10
Température du moteur 10
Température de retour des gaz 10
3
3.1
3.2
3.3
3.4
Recommandations générales 11
Propreté du circuit 11
Conception des tuyauteries 11
4.2.1 Règles générales de conception 11
4.2.2 Raccordements 14
4.2.3 Raccordements souples 14
4.2.4 Vitesses dans les tuyauteries et les échangeurs 14
4.2.5 Capillaires 16
Charge réfrigérant 21
4.3.1 Conseil pour installateurs 21
4.3.2 Quantité de réfrigérant 21
Démarrage 21
4.4.1 Fréquence de démarrage 21
4.4.2 Conditions de pressions au démarrage 21
4
4.1
4.2
4.3
4.4
3
Sécurité 23
Pression 23
Electrique 23
Déclaration d’incorporation 23
5
5.1
5.2
5.3
Annexes 25
Documents 25
Contact 25
6
6.1
6.2
Recommandations générales (suite)
Retour de liquide en fonctionnement 22
Migration de liquide après un arrêt prolongé 22
4.6.1 Clapet anti-retour 22
4.6.2 Pump Down 22
4.6.3 Ceinture chauffante 22
Purge du circuit frigorifique 22
4
4.5
4.6
4.7
Généralités
Principe de fonctionnement des compresseurs rotatifs
Les compresseurs rotatifs appartiennent à la famille des compresseurs "Haute Pression dans la cuve".
Ces compresseurs ont la particularité d’avoir la tuyauterie d’aspiration directement reliée au mécanisme
de compression. Les gaz comprimés dans la chambre de compression sont refoulés dans l’enveloppe
du compresseur.
Il est à noter qu’un compresseur à Haute Pression dans la cuve mettra plus de temps pour atteindre
les pressions normales de fonctionnement lors d’un démarrage à froid comparativement à un com-
presseur à Basse Pression dans la cuve. Ceci est lié d’une part au volume additionnel constitué par
l’enveloppe du compresseur et d’autre part au réfrigérant piégé dans l’huile. En effet, celui-ci doit être
totalement évaporé pour voir la pression de condensation atteindre son niveau de fonctionnement.
1
1.1
5
Tecumseh Europe, s’appuyant sur sa longue expérience de fabrication de compresseurs,
a développé une famille de compresseurs rotatifs pour le conditionnement d’air et le
froid commercial.
Ce manuel d’utilisation est destiné à vous aider à intégrer cette famille de compresseurs
dans vos applications.
1
|
Désignation des différentes pièces 2
|
Fin de l’aspiration et début de la compression
3
|
Début de la compression et de l’aspiration 4
|
Compression et aspiration
5
|
Evacuation des gaz comprimés
6
1.2
Bouteille d’aspiration
La présence excessive de réfrigérant liquide, d’huile ou d’impuretés dans la chambre d’aspiration
du compresseur peut avoir des effets néfastes sur les pièces mécaniques. En conséquence, tous nos
compresseurs sont équipés d’un accumulateur muni d’un filtre.
Attention, une charge excessive de réfrigérant dans un système est une des causes majeures de dommage
pour le compresseur. Il est toujours nécessaire de définir la charge correctement.
Gamme disponible
Application
VERTICAL HORIZONTAL
Conditionnement
d’Air ou Pompe
à Chaleur
Gamme RG, capacité
d’accumulation > 100 cm
3
Gamme RK, capacité
d’accumulation > 160 cm
3
Gamme RG, capacité
d’accumulation > 680 cm
3
Gamme HG, capacité
d’accumulation > 405 cm
3
Gamme HG, capacité d’accumulation > 70 cm
3
Froid Commercial
Basse Pression
RG RK HG
R22 R22 R22
R134a
R407C R407C R407C
Froid Commercial
Haute Pression
R404A R404A
R134a R134a
R404A R404A
VERTICAL
CONDITIONNEMENT D’AIR COMMERCIAL
HORIZONTAL
7
Performances
Les performances de nos compresseurs sont disponibles sur nos fiches techniques.
Tension et plages d’utilisation
Les plages de tension des compresseurs rotatifs correspondent aux plages standards définies par
Tecumseh Europe. Se référer au catalogue général pour plus d’informations.
Ne jamais mettre le compresseur sous tension lorsque le couvercle de protection est démonté.
1.4.1 Compresseurs monophasés
Les moteurs monophasés de nos compresseurs sont de type bi-pôles asynchrones et ils sont définis
pour être utilisés avec différents kits de démarrage en fonction de leur application (PSC, CSR, CSIR).
Se conformer aux indications données sur les fiches techniques de chaque produit.
Il est recommandé d’utiliser les composants définis par Tecumseh Europe.
Pour le raccordement électrique, se conformer au schéma électrique fourni avec le compresseur.
Respecter le branchement des phases auxiliaire et principale afin d’éviter toute détérioration du
moteur (voir étiquette ci-dessous).
1.4.1.1 Protection du moteur
La protection du moteur en température et en intensité est assurée par un protecteur thermique externe.
Il est indispensable de le raccorder. Il coupera l’alimentation électrique du compresseur en cas de
défaut. Il est à câbler suivant le schéma électrique fourni avec le compresseur.
1.4.2 Compresseurs triphasés
Tous les compresseurs rotatifs dont la désignation débute par un "T" sont des compresseurs équipés
d’un moteur triphasé.
Les moteurs triphasés des compresseurs sont raccordés en étoile, et de ce fait, les résistances mesurées
entre deux bornes correspondent aux résistances de deux enroulements.
Se conformer aux indications données sur les fiches techniques de chaque produit.
Il est recommandé d’utiliser les composants définis par Tecumseh Europe.
Pour le raccordement électrique, se conformer au schéma électrique fourni avec le compresseur.
1.4.2.1 Contrôleur de phase
L’alimentation des compresseurs rotatifs en triphasé nécessite quelques précautions, ces compresseurs
fonctionnant pour un seul sens de rotation.
ATTENTION : Si le sens de rotation est incorrect, le compresseur ne produira pas de froid et sa durée
de vie en sera réduite. Toutefois, un temps de test relativement court peut être toléré.
Afin de satisfaire à cette exigence, nous vous recommandons notre détecteur de phase référencé 8 535 136,
composant que vous trouverez dans notre CD-Rom Pièces de Rechange et Accessoires.
1.4.2.2 Protection du moteur
La protection du moteur en température est assurée par un protecteur thermique externe. Il est
indispensable de le raccorder. Ce protecteur ne possédant qu’un seul contact, il ne pourra pas être
câblé sur l’alimentation électrique triphasée du compresseur (un moteur triphasé pouvant tourner avec
seulement 2 phases actives). Il est nécessaire de le câbler dans la partie commande du compresseur,
de telle sorte qu’il coupe son alimentation lors d’un défaut. Pour exemple, voir le schéma électrique
fourni avec le compresseur.
Pour toute protection contre les sur-intensités, contacter notre Service Assistance Technique.
1.3
1.4
8
RG
FIXATION
STANDARD
CODE JEU
SUSPENSIONS
STANDARDS
HG
4 points 8 682 025
3 points 8 682 021
RK
1.5
1.6
1.7
FAMILLE
COUPLE
DE SERRAGE
3 points 8 682 021
13,8 Nm à 17,9 Nm
(10 à 13 ft.lbs)
Conditionnement
d’Air ou Pompe
à Chaleur
RÉFRIGÉRANT TYPE D’HUILE
APPLICATION
R22 Alkyl Benzène
R134a Polyolester
R404A Polyvinyl ether
R134a Polyolester
R404A Polyvinyl ether
Froid Commercial
Basse Pression
Froid Commercial
Haute Pression
Circuit court* (
<
3,6m): Alkyl Benzène
Circuit long* (≥3,6m): PVE
R407C
Encombrement et raccordement
L’encombrement ainsi que la position des différents raccordements sont donnés sur nos fiches techniques.
Les compresseurs peuvent accepter un angle d’inclinaison de l’ordre de +/- 7° pour les versions verticales
et +5°/0° pour les versions horizontales.
Fixations et suspensions
Il est recommandé d’utiliser les suspensions définies par Tecumseh Europe (voir tableau ci-dessous).
Les caoutchoucs naturels ou synthétiques sont sujets à des déformations permanentes lorsqu’ils sont
exposés trop longtemps à des charges statiques. La rapidité de ce phénomène de déformation est accélérée
lorsque celles-ci sont soumises à des efforts excessifs et / ou à des températures élevées. Il est néces-
saire de faire une vérification régulière des suspensions, afin d’assurer la longévité de l’installation et
de les changer si besoin pour garantir les qualités sonores du produit d’origine.
La longueur des entretoises utilisées permet à la suspension d’assurer sa fonction, sans être contrainte
lors du serrage.
Des suspensions spécifiques peuvent vous être proposées, suite à des difficultés d’atténuation de
vibrations. Pour tout renseignement complémentaire, contactez votre interlocuteur habituel.
Type d’huile
* Circuit court ou long : distance entre condenseur et évaporateur.
La conception des compresseurs rotatifs est telle que la vidange et la charge additionnelle ne peuvent
en aucun cas s’effectuer.
Il est fortement déconseillé de rajouter de l’huile dans le circuit frigorifique, qu’il soit court ou long.
9
Plage de Fonctionnement
Fenêtre d’application
Les fenêtres d’applications sont données aux conditions suivant la norme EN 12 900, avec une sur-
chauffe de 10K pour les applications de Conditionnement d’Air et de Pompe à Chaleur, et pour un retour
des gaz à 20°C pour les autres applications (voir les diagrammes en annexe).
Pour plus de détails, se reporter aux indications données sur les fiches techniques de chaque produit.
Taux de compression en fonctionnement
Le taux de compression en fonctionnement correspond au rapport entre les pressions absolues de
condensation et d’évaporation. Les valeurs maximales à ne pas dépasser sont données dans le tableau
ci-dessous.
Un dépassement de ces valeurs entraînera une réduction de la durée de vie du compresseur, voire un
arrêt de ce dernier.
Différentiel de pression en fonctionnement
Le différentiel de pression en fonctionnement correspond à la différence entre la pression absolue de
refoulement et celle d’aspiration. Les valeurs maximales à ne pas dépasser sont données dans le
tableau ci-dessous. Un dépassement de ces valeurs entraînera une réduction de la durée de vie du
compresseur, voire un arrêt de ce dernier.
2
2.1
2.2
2.3
Conditionnement
d’Air ou Pompe
à Chaleur
RÉFRIGÉRANT TAUX DE COMPRESSION
APPLICATION
R22 7
R134a 15,8
R407C 7
R404A 8
R134a 15,8
R404A 22
Froid Commercial
Basse Pression
Froid Commercial
Haute Pression
Conditionnement
d’Air ou Pompe
à Chaleur
RÉFRIGÉRANT PRESSION DIFFERENTIELLE (BARS)
APPLICATION
R22 22
R407C 23,5
R134a 23
R404A 25
R134a 23
R404A 27,1
Froid Commercial
Basse Pression
Froid Commercial
Haute Pression
10
Critères de température
Températures ambiantes
Les compresseurs ont été définis pour fonctionner dans les ambiances maximums suivantes
(compresseurs ventilés).
Remarque :
Pour des applications en conditionnement d’air à température ambiante supérieure, voir notre gamme
tropicale. Cette gamme de produits au R-134a présente une plage d’évaporation de –10°C à +30°C, et
une plage de condensation de +30°C à +80°C pour une ambiance de 55°C.
Température de refoulement
La température de refoulement mesurée dans les conditions de fonctionnement extrêmes par un
thermocouple soudé sur le tube de refoulement à 5 cm du compresseur et isolé thermiquement sur
10 cm, doit être au maximum de 127°C. Ceci correspond à la température maximum admissible.
Température du moteur
Tous nos compresseurs rotatifs monophasés sont livrés avec un protecteur externe. La température
maximum autorisée en fonctionnement est de 130°C, valeur mesurée par la méthode de variation
de résistance.
Méthode de mesure par variation de résistance : laisser l’application à l’arrêt dans un local dont la tem-
pérature est constante (température t
1
) pendant au minimum 8 heures. Mesurer la résistance R
1
du
bobinage à cette température t
1
. Pour les compresseurs triphasés, mesurer la résistance entre 2 bornes
d’alimentation du compresseur.
Après fonctionnement de l’application dans les conditions les plus difficiles envisagées, stopper
la machine et mesurer immédiatement la nouvelle résistance du bobinage (R
2
). Pour les compresseurs
triphasés, mesurer la résistance entre les 2 bornes d’alimentation du compresseur utilisées
précédemment.
La nouvelle température t
2
du bobinage peut se déduire à partir de la formule suivante :
t
1
& t
2
sont données en degré Celsius.
Température de retour des gaz
Une surchauffe minimum de 10K est requise entre la température d’évaporation et l’aspiration
du compresseur.
Cependant, il est nécessaire de limiter cette surchauffe afin de ne pas dépasser la température
maximum de refoulement du compresseur ainsi que celle de son moteur (voir paragraphes 3.2 et 3.3).
3
3.1
3.2
3.3
3.4
Conditionnement
d’Air ou Pompe
à Chaleur
TEMPÉRATURES AMBIANTES
46°C
43°C
Froid Commercial
11
Recommandations générales
Propreté du circuit
Les compresseurs rotatifs sont des compresseurs de type "aspiration directe". Les gaz aspirés sont
directement introduits dans la chambre de compression. C’est pourquoi la bouteille d’aspiration est
équipée d’un filtre tamis afin de protéger le mécanisme de compression.
Il est conseillé de prendre toutes les précautions nécessaires pendant les opérations de nettoyage et de
brasage du circuit (sous atmosphère d’azote par exemple).
Conception des tuyauteries
Le rôle des tuyauteries frigorifiques est de permettre la circulation du fluide frigorigène entre les dif-
férents composants du système frigorifique considéré, ceci dans les conditions optimales pour un bon
fonctionnement, c’est-à-dire :
> pertes de charges limitées,
> vitesse suffisante pour entraîner l’huile,
> assurer la protection du compresseur (pas de retour liquide, en particulier à l’arrêt de l’installation),
> bonne alimentation en liquide de l’organe de détente.
Comme dans tout circuit frigorifique utilisant des compresseurs hermétiques, un certain pourcentage
d’huile du compresseur est entraîné par le fluide frigorigène. Cette quantité varie suivant les conditions
de fonctionnement de l’installation. Les compresseurs rotatifs n’ont aucun besoin d’accessoire com-
plémentaire pour la gestion de l’huile tel que séparateur, refroidisseur ou autre.
Toutefois, assurer le retour d’huile au compresseur est un impératif afin de ne pas raccourcir sa durée
de vie et d’optimiser son bon fonctionnement.
Donc, toutes les tuyauteries constituant le circuit frigorifique doivent être conçues afin de ramener
l’huile au compresseur. Tout devra être mis en œuvre pour éliminer les pièges à huile dans
les tuyauteries, les composants du circuit et les échangeurs. Les règles de l’art de la profession devront
être respectées.
Devant la difficulté de gestion du retour d’huile dans un système multi-évaporateurs, nous conseillons
d’intégrer le compresseur rotatif dans un système mono circuit uniquement.
4.2.1 Règles générales de conception
4.2.1.1 Tuyauterie d’aspiration
Elle a pour rôle de ramener au compresseur les vapeurs formées dans l’évaporateur. Les facteurs
principaux à considérer sont :
> la perte de charge dans le conduit d’aspiration, car elle entraîne une baisse de la puissance
frigorifique puisqu’elle impose au compresseur de travailler à une pression d’aspiration inférieure
à la pression d’évaporation,
> un échauffement réduit des vapeurs, afin de limiter la température de refoulement,
> des vitesses du fluide frigorigène suffisantes pour ramener l’huile au compresseur y compris à
charge minimale,
> interdire la migration de liquide vers le compresseur en fonctionnement et à l’arrêt. Il est impératif
d’éviter tout retour d’huile, par à-coups, au compresseur en fonctionnement.
En pratique, les tuyauteries d’aspiration sont généralement définies pour une perte de charge pouvant
aller jusqu’à 1°C sur la température de saturation (évaporation).
4
4.1
4.2
12
1 - Dans le cas où le compresseur serait situé à un
niveau supérieur par rapport à l’évaporateur, on
se doit de garantir le retour d’huile au compres-
seur. Des colonnes montantes d’aspiration sont
nécessaires et il est impératif de s’assurer que la
vitesse soit suffisante pour entraîner l’huile dans
ces parties verticales. Un siphon en partie inférieure
de la colonne montante peut être préconisé.
2 - Lorsque le compresseur est au même niveau
que l’évaporateur ou à un niveau inférieur, il est
recommandé d’avoir le point haut de la tuyauterie
d’aspiration au-dessus de l’évaporateur et ce quelle
que soit la position du tube de sortie de l’évapora-
teur (en bas ou en haut de la batterie).
Ceci a pour but d’empêcher l’écoulement naturel
de liquide vers le compresseur pendant les phases
d’arrêts.
Par ailleurs, il faut éviter toute poche sur la tuyau-
terie d’aspiration, à proximité du compresseur, afin
de ne pas avoir d’accumulations de liquide (huile ou
réfrigérant ou mélange) et ainsi créer des coups de
liquide intempestifs.
3 - Le concept ci-dessus peut être simplifié par
l’utilisation du système de régulation de type
“pump down”.
Ce système impose l’installation d’une vanne solé-
noïde (LLSV) en amont du détendeur (EXV). La mar-
che du compresseur est asservie à un pressostat
Basse Pression. Avant l’arrêt de l’installation, la
vanne solénoïde doit être fermée afin de vider
l’évaporateur et ainsi transférer la charge de réfri-
gérant côté Haute Pression. Lorsque le niveau de
la Basse Pression atteint le seuil de réglage du
pressostat BP, celui-ci arrête le compresseur.
Tout risque d’accumulation de fluide liquide à
l’entrée du compresseur est ainsi éliminée.
La tuyauterie d’aspiration peut alors descendre
directement vers le compresseur.
4.2.1.1.1 Tuyauterie de refoulement
Elle a pour rôle de véhiculer les vapeurs comprimées par le compresseur vers le condenseur.
Les facteurs principaux à considérer sont :
> des pertes de charges à pleine charge raisonnable,
> des vitesses suffisantes pour ramener l’huile au compresseur y compris à charge minimale,
> pas de migration de liquide (huile ou réfrigérant ou les deux) vers le compresseur à l’arrêt.
En pratique les tuyauteries de refoulement sont généralement définies pour une perte de charge
pouvant aller jusqu’à 1°C sur la température de saturation (condensation).
La perte de charge dans la conduite de refoulement entraîne une légère diminution de la puissance
frigorifique puisqu’elle impose au compresseur de travailler à une pression de refoulement supérieure
à la pression de condensation.
Colonne montante
Tuyauterie d'aspiration
Pump down
13
Si l’installation est telle que le compresseur peut
être le point le plus froid du circuit (température la
plus faible), un clapet anti-retour doit être installé
en amont du condenseur afin d’isoler le conden-
seur par rapport au compresseur.
Un tel clapet peut également présenter un avan-
tage pendant les phases de démarrage dans le cas
de différentiel de pression important.
(voir § 4.4.2).
4.2.1.1.2 Tuyauterie de liquide
Elle a pour rôle de véhiculer le liquide du condenseur vers le détendeur. Les facteurs principaux
à considérer sont :
> le réchauffement du conduit,
> des pertes de charges raisonnables.
Dans cette partie du circuit frigorigène, l’huile et le frigorigène liquide étant miscibles, l’entraînement
de l’huile ne pose pas de problème particulier. En revanche, le point important est l’alimentation de
l’organe de détente en phase liquide. Il faut éviter tout échauffement du liquide frigorigène de quelque
nature que ce soit, et contrôler les évolutions de la pression totale le long de cette canalisation.
En effet, si un liquide est soumis à une pression inférieure à sa pression de vapeur saturante, il se vaporise.
Pour assurer un fonctionnement correct de l’organe de détente, le liquide doit lui arriver d’une part
sous une pression suffisante et d’autre part légèrement sous-refroidi. On conçoit aisément que la perte
de charge dans cette tuyauterie doit être réduite pour deux raisons primordiales :
> éviter la réduction du débit dans l’organe de détente,
> éviter la vaporisation partielle du liquide avant l’organe de détente (perte de charge supérieure au
sous-refroidissement).
Les accessoires installés sur la ligne liquide tels que filtre déshydrateur, vannes solénoïdes, voyant liquide,
etc, occasionnent eux aussi des pertes de charge qui peuvent être non négligeables.
Les pertes de charge dans ce type de tuyauterie devront être limitées à 0,5°C.
4.2.1.1.3 Position des accessoires sur la ligne liquide
La disposition normale des différents accessoires sur la ligne liquide est montrée sur les schémas
ci-contre.
Le filtre déshydrateur doit être à proximité de
l’organe de détente de façon à le protéger des corps
étrangers (impuretés).
Il est monté en position verticale, sortie vers le bas,
pour une meilleure alimentation de l’organe de
détente.
Le voyant liquide est positionné entre le déshydra-
teur et l’organe de détente afin d’indiquer :
> la présence de vapeur,
> le niveau d’humidité résiduel.
Tuyauterie de refoulement
Ligne liquide - position des composants
4.2.2 Raccordements
Les connections frigorifiques sur les compresseurs rotatifs sont en cuivre. La position des raccorde-
ments est donnée dans les fiches techniques.
• Prévoir un balayage d’azote pendant les opérations de brasage.
• Protéger les parties peintes à l’aide d’un chiffon humide, au niveau de l’accumulateur et
du compresseur pendant les opérations de brasage. Ne pas diriger la flamme vers les parties peintes.
• Les brasures doivent répondre aux recommandations de la norme NF EN 378-2.
• Prendre les précautions nécessaires lors des opérations de découpe ou formage des tubes afin
d’éviter de contaminer le système par des copeaux, particules détachables, etc.
Attention à ce que le flux de brasage ne pénètre pas dans le circuit.
4.2.3 Raccordements souples
Les compresseurs rotatifs, contrairement à la majorité des compresseurs alternatifs, sont montés sans
suspensions internes. Un équilibrage interne spécifiquement étudié, ainsi que les suspensions externes
permettent de limiter les vibrations du compresseur. Toutefois, une partie de ces dernières sont trans-
mises aux tuyauteries d’aspiration et de refoulement. Il est donc recommandé d’utiliser des lyres de
découplage afin de ne pas les transmettre au reste de l’installation.
Il est conseillé d’utiliser du tube cuivre recuit et non pas du cuivre étiré à froid.
Une proposition de conception de lyres en fonction de la famille du compresseur et de son utilisation
est résumée dans les dessins en annexe (voir p. 27).
Les formes générales peuvent être aménagées en fonction de vos outillages. Il est cependant recom-
mandé de conserver l’encombrement proposé. Les diamètres recommandés pour les lyres de découplage
sont de 3/8 inch pour l’aspiration et 1/4 inch pour le refoulement.
Un soin particulier devra être donné à la réalisation du circuit frigorifique, ceci dans le respect des
règles de l’art, afin de garantir le retour d’huile au compresseur.
4.2.4 Vitesses dans les tuyauteries et les échangeurs
Pour un bon fonctionnement de l’installation et la garantie de la longévité du compresseur, il est recom-
mandé de déterminer les tuyauteries à partir des vitesses indiquées dans le tableau ci-dessous.
Concernant les connections de type "lyres", le but est d’avoir des tuyauteries très souples afin d’absorber
les vibrations et de ne pas dépasser la vitesse maximum indiquée dans le tableau.
Pour ce qui est des tuyauteries d’aspiration et de refoulement hors lyres de découplage, suivant
leur conception, la vitesse permettant un entraînement correct de l’huile est d’au moins 8 m/s en cas
de fort dénivelé.
Enfin, pour ce qui est des échangeurs, ne jamais descendre en dessous de 3 m/s à l’intérieur de ceux-ci,
pour garantir le retour d’huile.
Le tableau p.15 donne les vitesses du fluide dans les tubes en fonction du diamètre interne de la
tuyauterie et du modèle de compresseur.
Le choix de la tuyauterie s’effectuera donc en accord avec les plages de vitesses recommandées dans
le tableau ci-dessus, pour un modèle de compresseur et un type de liaison donnés (tuyauterie
d’aspiration, de refoulement ou liquide).
14
Connections
ASPIRATION REFOULEMENT LIQUIDE
Minimum Maximum Minimum Maximum Minimum Maximum
25 m/s 25 m/s
4 m/s 15 m/s 4 m/s 15 m/s 0,3 m/s 1 m/s
3 m/s 10 m/s
3 m/s 8 m/s
Lyres
Tuyauteries
Evaporateur
Condenseur
15
En ce qui concerne les échangeurs, le nombre de circuit pourra être défini à partir de la vitesse circulant
dans les tubes en prenant comme référence les valeurs données à l’aspiration compresseur pour
l’évaporateur et au refoulement compresseur pour le condenseur.
Vitesses du fluide dans les tuyauteries (en m/s)
HG/RG2426Z
HG/RG2432Z
HG/RG2436Z
HG/RG2446Z
HG/RG4467Z
HG/RG4480Z
68
Aspiration Refoulement Liquide
10 12 14 16 3 5 7 9 11 3 5 7 9 11
DIAMETRE INTERNE (mm)
13,7 7,7 4,9 3,4 2,5 1,9 6,7 2,4 1,2 0,7 0,5 0,61 0,22 0,11 0,07 0,05
16,2 9,1 5,8 4,1 3,0 2,3 7,9 2,8 1,5 0,9 0,6 0,73 0,26 0,13 0,08 0,05
17,9 10,1 6,4 4,5 3,3 2,5 8,7 3,1 1,6 1,0 0,6 0,80 0,29 0,15 0,09 0,06
23,3 13,1 8,4 5,8 4,3 3,3 11,3 4,1 2,1 1,3 0,8 1,04 0,38 0,19 0,12 0,08
14,6 8,2 5,2 3,6 2,7 2,0 18,5 6,6 3,4 2,1 1,4 1,70 0,61 0,31 0,19 0,13
17,4 9,8 6,3 4,3 3,2 2,4 22,1 7,9 4,1 2,5 1,6 2,03 0,73 0,37 0,23 0,15
19,9 11,2 7,2 5,0 3,7 2,8 25,3 9,1 4,6 2,8 1,9 2,32 0,84 0,43 0,26 0,17
24,7 13,9 8,9 6,2 4,5 3,5 31,3 11,3 5,7 3,5 2,3 2,88 1,04 0,53 0,32 0,21
14,2 8,0 5,1 3,6 2,6 2,0 16,0 5,7 2,9 1,8 1,2 0,66 0,24 0,12 0,07 0,05
17,2 9,7 6,2 4,3 3,2 2,4 19,3 7,0 3,5 2,1 1,4 0,80 0,29 0,15 0,09 0,06
19,2 10,8 6,9 4,8 3,5 2,7 21,6 7,8 4,0 2,4 1,6 0,90 0,32 0,16 0,10 0,07
25,0 14,1 9,0 6,2 4,6 3,5 28,1 10,1 5,2 3,1 2,1 1,17 0,42 0,21 0,13 0,09
18,1 10,2 6,5 4,5 3,3 2,6 21,2 7,6 3,9 2,4 1,6 1,05 0,38 0,19 0,12 0,08
29,8 16,7 10,7 7,4 5,5 4,2 34,7 12,5 6,4 3,9 2,6 1,72 0,62 0,32 0,19 0,13
38,3 21,6 13,8 9,6 7,0 5,4 44,8 16,1 8,2 5,0 3,3 2,21 0,80 0,41 0,25 0,16
17,6 9,9 6,3 4,4 3,2 2,5 21,5 7,7 3,9 2,4 1,6 1,53 0,55 0,28 0,17 0,11
19,8 11,1 7,1 5,0 3,6 2,8 24,2 8,7 4,4 2,7 1,8 1,72 0,62 0,32 0,19 0,13
22,3 12,5 8,0 5,6 4,1 3,1 27,3 9,8 5,0 3,0 2,0 1,94 0,70 0,36 0,22 0,14
24,5 13,8 8,8 6,1 4,5 3,5 30,0 10,8 5,5 3,3 2,2 2,13 0,77 0,39 0,24 0,16
17,7 10,0 6,4 4,4 3,3 2,5 21,7 7,8 4,0 2,4 1,6 1,54 0,56 0,28 0,17 0,11
19,2 10,8 6,9 4,8 3,5 2,7 23,5 8,4 4,3 2,6 1,7 1,67 0,60 0,31 0,19 0,12
23,0 12,9 8,3 5,7 4,2 3,2 28,1 10,1 5,2 3,1 2,1 2,00 0,72 0,37 0,22 0,15
24,5 13,8 8,8 6,1 4,5 3,5 30,0 10,8 5,5 3,3 2,2 2,13 0,77 0,39 0,24 0,16
27,9 15,7 10,0 7,0 5,1 3,9 34,1 12,3 6,3 3,8 2,5 2,43 0,87 0,45 0,27 0,18
34,0 19,1 12,2 8,5 6,2 4,8 41,5 14,9 7,6 4,6 3,1 2,96 1,06 0,54 0,33 0,22
38,9 21,9 14,0 9,7 7,1 5,5 47,6 17,1 8,7 5,3 3,5 3,39 1,22 0,62 0,38 0,25
17,7 10,0 6,4 4,4 3,3 2,5 24,0 8,6 4,4 2,7 1,8 1,54 0,55 0,28 0,17 0,11
19,8 11,1 7,1 4,9 3,6 2,8 26,7 9,6 4,9 3,0 2,0 1,72 0,62 0,32 0,19 0,13
21,0 11,8 7,6 5,3 3,9 3,0 28,4 10,2 5,2 3,2 2,1 1,83 0,66 0,34 0,20 0,14
24,9 14,0 9,0 6,2 4,6 3,5 33,7 12,1 6,2 3,7 2,5 2,16 0,78 0,40 0,24 0,16
17,3 9,7 6,2 4,3 3,2 2,4 23,4 8,4 4,3 2,6 1,7 1,50 0,54 0,28 0,17 0,11
19,9 11,2 7,2 5,0 3,7 2,8 26,8 9,7 4,9 3,0 2,0 1,72 0,62 0,32 0,19 0,13
22,6 12,7 8,1 5,7 4,2 3,2 30,6 11,0 5,6 3,4 2,3 1,96 0,71 0,36 0,22 0,15
25,0 14,1 9,0 6,2 4,6 3,5 33,7 12,1 6,2 3,7 2,5 2,17 0,78 0,40 0,24 0,16
27,9 15,7 10,0 7,0 5,1 3,9 37,6 13,5 6,9 4,2 2,8 2,42 0,87 0,44 0,27 0,18
32,4 18,2 11,7 8,1 6,0 4,6 43,8 15,8 8,0 4,9 3,3 2,81 1,01 0,52 0,31 0,21
37,9 21,3 13,6 9,5 7,0 5,3 51,1 18,4 9,4 5,7 3,8 3,29 1,18 0,60 0,37 0,24
HG/RG4492Z
HG/RG4512Z
HG/RG4445Y
HG/RG4450Y
HG/RG4460Y
HG/RH4476Y
RK5450Y
RK5480Y
RK5512Y
RGA5480C
RGA5492C
RGA5510C
RGA5512C
RK5480C
RK5490C
RK5512C
RK5510C
RK5515C
RK5513C
RK5518C
RGA5480E
RGA5492E
RGA5510E
RGA5512E
RK5480E
RK5490E
RK5510E
RK5512E
RK5513E
RK5515E
RK5518E
16
4.2.5 Capillaires
Les tubes capillaires sont couramment utilisés comme organes de détente dans les petites installa-
tions frigorifiques pour les principales raisons suivantes :
> simplicité de mise en œuvre,
> faible coût,
> fiabilité car les pièces ne sont pas en mouvement,
> utilisation de compresseurs à couple de démarrage normal (bas couple) du fait de l’équilibrage
des pressions à l’arrêt.
Cependant, leur détermination reste toujours une opération délicate, empreinte d’un certain empirisme
tant que l’on ne possède pas une connaissance approfondie du comportement des éléments constitutifs
du circuit frigorifique et de l’influence des causes qui peuvent en altérer le fonctionnement.
Le tube capillaire doit assurer le passage d’un certain débit de fluide frigorigène vers l’évaporateur et
les principaux paramètres déterminants de ce débit sont :
> la température d’évaporation,
> la température de condensation,
> la température du liquide sous-refroidi à l’entrée du tube capillaire.
Ces paramètres étant très variables en fonction du régime de marche, il est très difficile de déterminer
un tube capillaire qui permet un fonctionnement optimum aussi bien en régime continu, qu’en marche
cyclique, qu’au démarrage, ou lors d’une descente en température. Le choix du tube capillaire sera
donc toujours le résultat d’un compromis entre ces différents critères.
Il serait illusoire de penser que la détermination d’un tube capillaire pourrait être basée sur l’applica-
tion stricte d’une formule mathématique. Cependant, à titre indicatif, on constate généralement
qu’une variation de 10K de la température de condensation entraîne une variation de 5K environ de
la température d’évaporation.
Si vous ne trouvez pas le diamètre de votre capillaire dans les tableaux p.18-19-20, vous pouvez
déterminer sa longueur à partir d’un diamètre avoisinant ne dépassant pas de +/-0.2mm (0.008 inch)
le diamètre de votre capillaire.
, où D1 est le diamètre disponible et L1 sa nouvelle longueur à déterminer.
D2 et L2 sont respectivement le diamètre et la longueur recommandés dans les tableaux p.18-19-20.
Les diamètres indiqués dans nos tableaux correspondent aux diamètres intérieurs et les valeurs de longueur
fournies correspondent aux valeurs conseillées.
Notez qu’un essai en laboratoire, avec une longueur plus importante peut donner de meilleurs résultats.
En revanche, si ces paramètres sont appliqués en grande production, il se peut qu'un pourcentage non
négligeable d’applications pose problème. En effet, une variation de 1/10
ème
sur le diamètre conduit à
des variations conséquentes sur la longueur.
Il est impératif d’utiliser du "tube capillaire calibré pour la réfrigération" pour la réalisation de
vos capillaires.
De plus, il est toujours conseillé de sélectionner un tube capillaire de longueur ni trop courte, ni trop
longue : en fait, on peut considérer que l’idéal se situe entre 1,5 m et 3 m.
Un tube capillaire court augmente les risques de dispersion. Un tube capillaire long, sauf exception, ne
changera pas les régimes de fonctionnement, et conduira à des temps d’équilibrage des pressions trop
importants, particulièrement dans les cas de systèmes avec cycles à fréquence élevée ; de même, le
temps d’établissement des régimes de fonctionnement sera plus long.
Nous devons également attirer l’attention sur l’importance que joue la charge de fluide frigorigène sur
le régime de fonctionnement d’un système à tube capillaire, indépendamment de la sélection de celui-ci.
En effet, chaque capillaire conduit à une charge différente, il est donc impératif lors des essais de vali-
dation, de tester le couple Capillaire / Charge de réfrigérant. Tester différents capillaires avec la même
charge de réfrigérant ne peut conduire qu’à des conclusions erronées.
17
> Des charges trop faibles conduisent à des températures d’évaporation basses, entraînant une
diminution des productions frigorifiques et une utilisation partielle de la surface d’échange de
l’évaporateur.
> Des charges trop importantes peuvent être la cause d’une pression de refoulement excessive, d’une
surcharge du compresseur, d’entraînement de liquide vers le compresseur, au préjudice de la
puissance frigorifique à l’évaporateur.
L’utilisation d’un échangeur liquide / vapeur réalisé à partir du tube capillaire et de la tuyauterie
d’aspiration permet :
> 5 % de gain en performance,
> une fiabilité accrue en "séchant" les retours de gaz.
Son efficacité est améliorée lorsque la longueur de contact, c’est-à-dire d’échange, est la plus grande
possible ou lorsque le nombre de capillaires est le plus important (privilégier 2 capillaires au lieu de 1).
Cet échangeur peut se présenter sous plusieurs formes :
4.2.5.1 Essai d’un tube capillaire
Dans le cas d’appareils construits en série, les dispersions de fabrication du tube capillaire, tant au
point de vue diamètre intérieur, y compris circularité, qu’au point de vue rugosité, peuvent nécessiter
un calibrage.
Après avoir déterminé, à partir des abaques, le tube capillaire convenable et en avoir vérifié
le fonctionnement sur le système frigorifique, il est aisé d’obtenir des capillaires identiques pour des
installations semblables.
Capillaire étamé sur le tube
d’aspiration
Capillaire maintenu sur le tube
d’aspiration par
l’intermédiaire de scotch
aluminium
Coaxial
18
Pour cela, utiliser une bouteille d’azote (ou une source d’air comprimé déshydraté et filtré), munie
d’un mano-détendeur réglé pour débiter à une pression constante, 14 bars par exemple.
Un tube capillaire, de dimensions voisines de celui qu’on aura déterminé et qu’on utilisera comme
capillaire de repérage, est monté entre deux manomètres, de précision n° 1 et n° 2.
Le tube capillaire qu’on a déterminé est monté à la sortie du manomètre n° 2 et constitue le tube
capillaire de référence.
Après avoir réglé le mano-détendeur, on notera les pressions indiquées.
Par exemple: manomètre n°1, 14 bars ; Manomètre n°2, 7,8 bars.
Ces pressions constitueront les pressions de référence. Le maximum de sensibilité est obtenu avec
une pression au manomètre n° 2 égale à la moitié de celle qui est lue au manomètre n° 1.
Remplacer alors le tube capillaire de référence par le capillaire à vérifier. Régler le mano-détendeur
de façon à lire 14 bars sur le manomètre n° 1.
- Si le tube capillaire à vérifier est identique à celui de référence, le manomètre n° 2 indiquera 7,8 bars.
- Si la pression lue au manomètre n° 2 est supérieure à 7,8 bars, le tube capillaire à vérifier est trop
résistant : il faudra diminuer sa longueur.
- Si, la pression lue au manomètre n° 2 est inférieure à 7,8 bars, il ne pourra pas être utilisé pour
cette application.
NOTA : ces valeurs de pression, 14 et 7,8 bars sont arbitraires pour servir d’exemple. Il est toutefois
recommandé de ne pas travailler en-dessous de 5 bars au manomètre n°1.
4.2.5.2 Applications BP R404A
Pour tous les tableaux concernant les capillaires, "2x" signifie deux capillaires en parallèle.
Les cellules grisées correspondent aux applications de type "Armoire de conservation" dont la tem-
pérature des produits est de l’ordre de -20°C. Les autres cellules correspondent aux applications de
type " Armoire de surgélation " dont la température des produits est de l’ordre de -30°C.
HG/RG2426Z
HG/RG2432Z
0,8 mm 0,036” 1 mm 0,042” 1,2 mm 0,049” 0,052” 0,054”
DIAMETRE INTERIEUR CAPILLAIRE
2x3m 1,5m 4m
2x3m 2m 3,5m
2x1,5m 2x2,5m 3m 3,5m
2x2,5m 2x3,5m 1,5m 2,5m
2x2m 2x3m 2,5m 3m
2x2m 2x3m 2,2m
2x2m 1,5m 1,8m 2,5m 3m
2x2m 2x3m 1,5m 3,5m
HG/RG2436Z
HG/RG2446Z
19
4.2.5.3 Applications MHP R404A
Les cellules grisées correspondent aux applications de type "Refroidisseur de bouteilles" dont le régime
de fonctionnement est de +5°C d’évaporation et +50°C de condensation. Les autres cellules correspondent
à un point de fonctionnement de l’ordre de -10°C d’évaporation et +45°C de condensation. Toute application
MHP doit pouvoir se trouver entre ces deux régimes de fonctionnement.
4.2.5.4 Applications HP R134a
Le régime de fonctionnement est de +5°C d’évaporation et +50°C de condensation,
avec 0K sous-refroidissement.
HG ou
RG4467Z
HG ou
RG4480Z
0,042" 1,2 mm 0,049" 0,050" 0,052" 0,054"
0,059"
1,5 mm
0,064"
0,069" 0,075" 2 mm 0,080'' 2,2 mm
DIAMETRE INTERIEUR CAPILLAIRE
2x2m 2x2,5m 2x3m 2x3,5 1,4m 2m 3m 3,8m
2x2m 1,4m 1,7m 1,80 2m 2,5m 3,5m
2x1,4m 2x1,8m 2x2,m 2x2,5m 2x3,5m 1,5m 2,4m 2,8m
2x2m 2x3,5m 2x3,9m 1,5m 1,9m 2,6m 3,5m
2x1,5m 2x1,6m 2x2,2m 2x2,9m 2m 2,3m 2,6m 3,5m
2x2,3m 2x2,9m 2x3,6m 1,5m 2m 3,2m
2x2m 2x2,9m 1,7m 1,9m 2,6m
2x1,7m 2x2,1m 2x2,2m 2x2,5m 2x2,7m 2x3,3m 1,5m 2,1m 3,2m 3,8m
HG ou
RG4492Z
HG ou
RG4512Z
HG/RG4445Y
HG/RG4450Y
0,042''/
1,067 mm
1,2 mm 0,049" 0,052" 0,055"
0,059”/
1,5 mm
0,064" 0,069"
DIAMETRE INTERIEUR CAPILLAIRE
2x1,5m 1,5m 2,1m 2,6m 3,5m
2x3m 2x3,5m 1,5m 1,8m 2,5m
2x2,5m 2x3,5m 1,5m 2,m 3,m
2x1,7m 2x2m 2x2,5m 2x3m 1,4m 2,m 3,m
HG/RG4460Y
HG/RH4476Y
20
4.2.5.5 Applications A/C R22
Le régime de fonctionnement est de +5°C d’évaporation et +50°C de condensation,
avec 0K sous-refroidissement.
4.2.5.6 Applications A/C R407C
Le régime de fonctionnement est de +5°C d’évaporation et +50°C de condensation,
avec 0K sous-refroidissement.
HG/RG5480E
HG/RG5492E
HG/RG5510E
HG/RG5512E
1,0 mm 0,042" 1,2 mm 0,049" 0,052" 0,055"
0,059"/
1,5mm
0,064"
0,069" 0,075" 2 mm 2,2mm
2x1,8m 2x2,7m 2x3,2m 1,5m 2m 2,8m
2x2,3m 2x2,7m 1,7m 2,3m 3,3m
2x2,3m 2x2,7m 2m 2,7m
2x2,3m 2x2,8m 2m 3m
2x1,9m 2x2,9m 2x3,4m 1,7m 2,2m 3m
2x2,3m 2x2,7m 1,7m 2,3m 3,3m
2x2,2m 2x2,6m 1,9m 2,6m
2x2,3m 2x2,8m 2m 3m
2x1,9m 2x2,3m 2,5m 3m
2x1,7m 2x2,4m 2x3,2m 2,4m 3,5m
2x1,9m 2x2,6m 1,7m 2,8m
RK5480E
RK5490E
RK5510E
RK5512E
RK5513E
RK5515E
RK5518E
HG/RG5480C
HG/RG5492C
HG/RG5510C
HG/RG5512C
1,0 mm 0,042" 1,2 mm 0,049" 0,052" 0,055"
0,059"/
1,5mm
0,064"
0,069" 0,075" 2 mm 2,2mm
2x1,4m 2x2,2m 2x2,6m 1,2m 1,6m 2,2m
2x1,8m 2x2,2m 1,4m 1,8m 2,6m
2x1,8m 2x2,2m 1,6m 2,2m
2x1,8m 2x2,2m 1,6m 2,4m
2x1,5m 2x2,3m 2x2,7m 1,4m 1,8m 2,4m
2x1,8m 2x2,2m 1,4m 1,8m 2,6m
2x1,8m 2x2,0m 1,5m 2m
2x1,8m 2x2,2m 1,6m 2,4m
2x1,5m 2x1,8m 2m 2,4m
2x1,4m 2x1,9m 2x2,6m 1,9m 2,8m
2x1,5m 2x2,0m 1,4m 2,2m
RK5480C
RK5490C
RK5510C
RK5512C
RK5513C
RK5515C
RK5518C
DIAMETRE INTERIEUR CAPILLAIRE
DIAMETRE INTERIEUR CAPILLAIRE
La page charge ...
La page charge ...
La page charge ...
La page charge ...
La page charge ...
La page charge ...
La page charge ...
La page charge ...
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