Compresseurs de réfrigération industrielle ou commerciale
Les compresseurs de réfrigération industrielle ou commerciale constituent la partie fondamentale des équipements et des systèmes chargés de fournir et de satisfaire les besoins en réfrigération d’un espace, d’une chambre, d’un processus spécifique…
Les compresseurs : le cœur des systèmes de réfrigération
Qu’est-ce qu’un compresseur de réfrigération ?
Le compresseur est le composant principal de l’équipement de réfrigération, sa fonction est de comprimer le gaz ou le fluide réfrigérant, permettant ainsi des changements de pression dans le gaz ou le fluide réfrigérant, le faisant se déplacer le long du circuit réfrigérant. Ces changements de pression et de température le long du circuit frigorifique entraînent des modifications de l’état du gaz ou du fluide frigorigène lorsqu’il traverse le condenseur, le détendeur et l’évaporateur. Avec ces changements de conditions, le processus de réfrigération a lieu dans un circuit de réfrigération de base. Le compresseur est donc responsable de la circulation du réfrigérant ou du fluide frigorigène dans l’ensemble du circuit frigorifique, ce qui augmente sa pression et sa température et provoque le changement d’état des autres éléments.
Le fonctionnement des compresseurs est identique dans les applications commerciales et industrielles, la seule différence entre les deux pouvant être la taille des compresseurs utilisés et les types de compresseurs en fonction de l’équipement de réfrigération choisi. De même, la puissance du compresseur dépendra du domaine de la réfrigération, qui peut être commercial et industriel.
Quelle est la fonction d’un compresseur de réfrigération industrielle ou commerciale ?
- C’est le composant qui transporte le gaz réfrigérant dans le circuit frigorifique.
- Le compresseur a pour fonction de comprimer le réfrigérant qui arrive par aspiration et de le propulser à haute pression et température.
Types de compresseurs frigorifiques
Pour une classification correcte des types de compresseurs destinés à la réfrigération industrielle et commerciale et de leur fonctionnement de base, nous devons tenir compte de deux critères principaux qui différencient le type de compresseur, à savoir sa technologie de compression et sa structure. Bien que de manière générale, la classification des types de compresseurs soit basée sur :
Compresseurs alternatifs ou à piston.
Le réfrigérant est comprimé à l’intérieur d’un cylindre grâce au mouvement alternatif d’un piston au moyen d’un vilebrequin entraîné par un moteur électrique. Ce type de compresseur est caractérisé par :
- Ils ont des valves d’entrée et de sortie qui permettent un débit plus constant.
- L’utilisation de silent-blocks, afin d’atténuer les fortes vibrations auxquelles ce type de compresseur est soumis.
- Voyant de niveau d’huile et résistance du carter.
- Raccord pour l’équilibrage de l’huile.
- Possibilité de montage individuel, en tandem, en trio ou en rack.
Hermétique. Ils sont utilisés dans les petites applications commerciales et se caractérisent par le fait que leur structure est recouverte d’un seul boîtier contenant à la fois le compresseur et le moteur d’entraînement, qui est totalement étanche, empêchant ainsi toute fuite éventuelle de réfrigérant. Cependant, en raison du contact entre les composants et le moteur d’entraînement, il n’est pas possible d’utiliser des fluides frigorigènes tels que l’ammoniac qui pourraient endommager les matériaux qui le composent. Ils présentent également l’inconvénient de ne pas pouvoir être réparés en cas de panne.
- Semi-hermétique. Leur application est principalement commerciale et leur construction comporte deux boîtiers indépendants afin que nous ayons accès à l’entretien et à la réparation du compresseur. Cependant, il y a également un contact entre le moteur et le fluide frigorigène, de sorte que certains réfrigérants ne peuvent pas être utilisés et que le risque de fuite est plus élevé.
- Ouvert. Leur structure divise le moteur et le compresseur en deux modules indépendants, reliés par une transmission mécanique. Ils se distinguent par leur accessibilité totale pour la réparation et l’entretien, admettant également tout fluide frigorigène et évitant la surchauffe des vapeurs avant leur admission dans le cylindre. En revanche, ils présentent un risque plus élevé de fuites.
Compresseurs rotatifs.
Ils se caractérisent par un flux de compression continu, car ils ne disposent pas de vannes d’aspiration. En outre, l’huile joue un rôle important dans ce type de compresseur, car elle est responsable de la lubrification et de l’étanchéité. On peut en distinguer plusieurs types selon le type de mouvement du rotor, bien que les plus courants :
- Palette stationnaire. Le fluide frigorigène remplit l’espace entre le rotor et le stator du compresseur, entraînant le mouvement de l’arbre du moteur. Le fluide est comprimé lorsque son espace diminue au point de diamètre minimum à l’intérieur du compresseur. Ce type de compresseur possède une palette à ressort située dans une fente du cylindre. Ce ressort est chargé de diviser la phase d’aspiration et la chambre de refoulement du compresseur.
- Scroll. Son fonctionnement est basé sur le mouvement orbital d’une spirale. Il est donc formé de deux spirales identiques, dont l’une est supérieure et fixe (stator), au centre desquelles se trouve l’orifice d’échappement. Lorsque la spirale inférieure (rotor) tourne à l’intérieur de la spirale fixe (stator), la poussée des poches de fluide avec les parois le fait se déplacer vers l’intérieur et augmente ainsi sa pression.
- Vis. Type de vis. Il est utilisé pour les gammes de puissance moyenne et élevée, et son application est industrielle. Il est composé de deux rotors de profils conjugués, dont l’un, dit “mâle” et qui est couplé au moteur électrique, forme des lobes, tandis que l’autre “femelle” présente des alvéoles. Leur capacité de régulation va de 10 à 100%, grâce à une pièce appelée coulisseau, qui est chargée d’ouvrir ou de fermer l’arrivée du fluide aux rotors pour faire varier la puissance. Ces compresseurs sont lubrifiés par injection directe d’huile à température contrôlée, assurant également l’étanchéité et absorbant la chaleur de la compression. Ils disposent également d’un séparateur d’huile et d’un contrôle de l’injection d’huile.
Efficacité énergétique – Compresseurs de réfrigération industrielle.
Lorsque nous parlons du compresseur, nous faisons référence au cœur d’un système de réfrigération, il est donc important de parler de son efficacité énergétique et des différentes alternatives qui existent.
Le compresseur à vis est actuellement le type de compresseur le plus utilisé en réfrigération industrielle, bien que le compresseur à piston ou à mouvement alternatif ait été autrefois le plus utilisé. Les raisons de ce changement sont les suivantes :
- Il est possible d’obtenir une capacité de refroidissement plus importante avec une vis unique qu’avec un compresseur alternatif, ce qui permet d’obtenir une capacité de refroidissement plus élevée qu’avec un compresseur alternatif :
- Bien que le compresseur à vis ait un coût plus élevé, au-delà de certaines capacités, nous n’aurons besoin que d’un seul compresseur à vis par opposition à plusieurs alternatives, dont le coût initial et le coût de maintenance seraient plus élevés.
- Con el compresor de tornillo es posible operar en simple salto desde temperaturas de evaporación inferiores, presentando así una mayor relación de compresión.
- Il est possible d’approximer un fonctionnement à deux phases avec un compresseur à vis unique.
- L’entretien du compresseur à vis est plus faible.
- Les compresseurs à vis ont moins de vibrations du fait qu’ils ne sont pas déséquilibrés, contrairement aux compresseurs à pistons.
Cependant, le compresseur à pistons est à nouveau une alternative viable dans le secteur de la réfrigération industrielle, car il est plus efficace que le compresseur à vis, tant à pleine charge qu’à charge partielle.
Critères de sélection des compresseurs
Maintenant que nous connaissons les aspects généraux les plus importants des compresseurs de réfrigération industrielle et commerciale, nous devons en tenir compte afin de faire le bon choix :
- Capacité de refroidissement du système, en fonction des conditions de travail :
- Température de condensation minimale : cela affecterait la lubrification du compresseur.
- Température maximale d’évaporation : affecterait le débit massique élevé, une force excessive sur les roulements, les bielles…
- Temperatura máxima de condensación: Afecta a la presión máxima del compresor.
- Faible température d’évaporation : affecterait le refroidissement insuffisant du moteur en raison de la faible densité du gaz.
- Limite thermique : affecte la température de décharge trop élevée.
- Dimensionnement de l’équipement.
- Niveau sonore.
