Aide-mémoire de régulation et automatisme des systèmes frigorifiques

Aide-mémoire de régulation et automatisme des systèmes frigorifiques
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Froid Industriel, 2ème édition

[Dunod] Froid Industriel, 2ème édition
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Air Conditioning System Design Manual (Ashrae Special Publications).pdf

http://hulkload.com/v0l5eixubxrk

Tour de refroidissement

1-Adoucisseur d'eau

2-Ventilateur centrifuge

3-Vanne d'appoint d'eau

4-La tour de refroidissement

5-Pompe de circulation de l'eau

6-Condenseur multitubulaire a eau

7-Pompe de circulation de l’eau dans la tour

8-Magnétiseur (Système Anticalcaire).

En général

La tour de refroidissement constitue un consommateur d'eau et d'énergie non négligeable.

On vérifiera le bon fonctionnement des ventilateurs, la tension et alignement des courroies pour réduire le risque de dégâts mécaniques dûs à un mauvais entraînement (courroies, paliers, roulements), générant en plus du bruit.

En dehors des actions d'amélioration de la régulation de la tour (par exemple : 1° agir sur le ventilateur, 2° agir sur la vanne, 3 voies mélangeuses), il existe diverses mesures d'exploitation :

Tour de refroidissement à circuit ouvert:

Dans ces installations, le condenseur a tendance à se boucher du fait du calcaire qu'il y a dans l'eau potable qui sert de fluide de refroidissement. L'entartrage autour de tubes d'échangeur forme isolant et par conséquent la température de condensation augmente avec pour conséquence une augmentation de puissance électrique absorbée. Il est donc très important de détartrer régulièrement les condenseurs.

Il se peut aussi que les nids d'abeilles dans lesquels ruisselle l'eau dans la tour de refroidissement se désagrègent avec le temps, et les petits morceaux de plastique qui se détachent se déposent dans le condenseur.

Il en va de même des parties rouillées des tuyauteries, souvent encore enrobées de calcaire qui finissent aussi dans le condenseur et qui bouchent alors directement les tubes du condenseur d'un coup.

On peut combattre l'introduction des grosses particules en posant un filtre grossier à l'entrée du condenseur.

Corrosion de l'habillage est à protéger pour retarder mise au rebut et ainsi limiter la production de déchets.

Tours de refroidissement en circuit fermé:

Dans ces installations, le fluide à refroidir circule dans un réseau fermé mais on fait ruisseler de l'eau potable (en général naturellement chargée en calcaire) sur les faisceaux de tuyaux pour augmenter le refroidissement.

Donc là aussi, le principal problème est le calcaire qui se dépose autour des tuyaux à refroidir dans la tour, mais qui ne peut heureusement pas entrer dans le circuit puisqu'il est fermé.

Il faut là aussi régulièrement détartrer l'intérieur de la tour pour éviter que ne diminuent les qualités d'échange de chaleur.

Débit d'eau de déconcentration:

constitue une source de consommation d'eau importante. Il est possible remplacer le débit de déconcentration des tours fermées par une purge régulière.

Danger de gel dans les tours de refroidissement:

L'eau qui se trouve dans les tours de refroidissement peut geler s'il fait froid. Pour éviter ce phénomène, on équipe les tours de corps de chauffe électriques.

Il sera très utile de vérifier la régulation du système de chauffage de l'eau du bac.

Il est bien évident que ces corps de chauffe ne doivent fonctionner qu'en cas de nécessité, càd en cas de fonctionnement réel de la tour en hiver.

Pour une tour à circuit ouvert, il faut en hiver vidanger le circuit jusqu'au condenseur, ne pas oublier d'arrêter la pompe de circulation et débrancher le corps de chauffe électrique pour éviter qu'il ne marche par inadvertance. Dès ce moment, l'installation froid ne peut plus fonctionner.

Pour une tour en circuit fermé, la démarche est la même, mais l'installation peut continuer à fonctionner, l'air étant assez froid pour assurer seul les besoins en refroidissement.

Le fluide frigorigène R22

Jusqu’à ces dernières années, le R22 était le fluide frigorigène le plus utilisé en climatisation. Sachez toutefois qu’il est dorénavant interdit sur toutes les installations neuves depuis le 01 Janvier 2004 et que le fluide les plus utilisés actuellement en clim individuelle sont le R407C et le R410A.

Dans un souci de simplification, nous prendrons comme support d’apprentissage le R22. Il peut avoir indifféremment dénomination commerciale selon le fabriquant : Forane 22, Suva 22 ...etc.

Il est très important de savoir que R22 est rigoureusement identique quel que soit le fabricant : c’est un peu comme l’essence totale, Shell, Elf, ...etc

Nous pourrons donc tout à fait mélanger du Suva 22 avec du Forane 22 par exemple : ces deux fluides sont rigoureusement identiques.

Vous pouvez retenir que les caractéristiques de R22 sont rigoureusement identique quelle que soit la marque ou le fabricant.

Le R22 est particulièrement intéressant car il s’évapore à -42°c à la pression atmosphérique.

Vu sa faible température d’évaporation, le R22 permettra très facilement d’obtenir une température inférieure à 0°C.

-La relation pression-température du R22

La relation pression-température du fluide frigorigène R22 obéit exactement aux même règles générales que l’eau : Plus la pression diminue au-dessus du liquide et plut la température d’évaporation diminue (et inversement).

A titre informatif, le diagramme ci-dessous vous donne une idée de la relation pression-température du R22 de -40°C à +20°C.

Vous pouvez lire sur le diagramme qu’à 0 bar relatif (donc à la pression atmosphérique), la température d’évaporation du R22 est de -42°C.

A 8 bar, sa température d’évaporation monte à environ 20°C.

Bous pouvez donc constater sur ce diagramme que, lorsque la pression d’évaporation augmente, la température d’évaporation augmente également.

Ainsi, la pression et la température d’évaporation du R22 sont liées et évoluent dans le même sens, exactement comme le fait l’eau, mais avec une relation pression-température qui se fait à des valeurs très différentes.