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Maintenance des installations frigorifiques 1/13 Dépannage fluidique & électriq

Maintenance des installations frigorifiques 1/13 Dépannage fluidique & électrique des installations frigorifiques Le rôle croissant de la maintenance dans les différentes branches de l’industrie conduit le technicien à intervenir sur des équipements de plus en plus diversifiés et demandant des connaissances profondes dans toutes les technologies. La fonction maintenance assure la continuité et la production d’un système avec efficacité et bonne qualité. L’objectif de cette manipulation est de maîtriser la méthode de la maintenance corrective (dépannage). On introduira les pannes frigorifiques classiques, on présentera le logiciel test du frigoriste et une méthode de diagnostic. L'installation que nous allons étudier correspond à une machine frigorifique a compression de vapeur. I. Les pannes frigorifiques classiques L’expérience du dépannage frigorifique permet de constater qu’au moins 99% des pannes survenant sur les installations aussi bien en climatisation qu’en froid commercial peuvent être classées en 8 grandes familles principales :  es quatre premières pannes se caractérisent par une BP anormalement faible : 1) la panne du détendeur trop petit (la puissance du détendeur est insuffisante. 2) la panne du manque de charge en FF (le circuit frigorifique ne contient pas assez de FF) 3) la panne de la pré-détente (pré-détente indésirable sur la ligne liquide avant le détendeur) 4) la panne de l’évaporateur trop petit (la puissance frigorifique de l’évaporateur est insuffisante)  la cinquième panne se caractérise par une BP élevée avec une puissance frigorifique faible ; c’est la panne du compresseur trop petit, la puissance du compresseur est insuffisante  les trois dernières pannes se caractérisent par une HP anormalement élevée 1) la panne de l’excès de charge (il y’a trop de FF dans le circuit frigorifique) 2) la panne des incondensables (il y’a un excès important d’incondensables dans le circuit) Maintenance des installations frigorifiques 2/13 3) la panne du condenseur trop petit (la puissance du condenseur est insuffisante) Quelque soit la panne, elle se caractérise par une production frigorifique faible par rapport à la puissance normale Il est souvent consécutif à une mauvaise sélection du détendeur thermostatique (buse trop petite). Le détendeur ne laisse pas passer assez de FF dans l’évaporateur, la dernière goutte de liquide va apparaître très trop à l’intérieur de l’évaporateur, la SH des vapeurs à la sortie de l’évaporateur va être importante, la température du FF à l’aspiration du compresseur sera élevée et par conséquent celle du FF au refoulement également Le compresseur peut aspirer plus de vapeurs que l’évaporateur en produit, la BP devient anormalement faible. Le carter du compresseur sera anormalement chaud La BP a tendance à chuter tandis que la température du fluide à refroidir à l’entrée de l’évaporateur augmente, l’écart maximal de température de l’évaporateur sera important Le condenseur devient potentiellement surpuissant et puisque la puissance frigorifique produite est faible (manque de FF dans l’évaporateur), l’excédent de FF se retrouve dans le condenseur, le SR sera très bon Il ne faut cependant pas confondre cette panne avec celle de la pré-détente qui se caractérise par une différence de température entre le départ de la conduite liquide et l’entrée du détendeur. Lorsque la panne du détendeur est localisé avec certitude, il faut rechercher la cause exacte qui peut être parmi les causes suivantes : - détendeur mal sélectionné - détendeur trop fermé à la suite d’un mauvais réglage - train thermostatique du détendeur percé ou prévu pour un autre FF - détendeur grippé mécaniquement - filtre à l’entrée du détendeur colmaté 1-Panne du détendeur trop petit Lorsqu’il manque de FF dans l’installation, il en manque également dans tous les organes de l’installation, en particulier dans les organes principaux 2- Panne du manque de charge L’évaporateur sera mal alimenté en FF et les répercussions que celles de la panne du détendeur trop petit seront observées. Le condenseur devient surpuissant mais comme il manque de Maintenance des installations frigorifiques 3/13 FF dans le condenseur également, la tuyauterie liquide sera mal remplie d’où la présence de FF gazeux dans cette tuyauterie, le SR sera pratiquement nul et des bulles devront apparaître sur le voyant liquide La présence de bulles au niveau du voyant liquide n’implique pas forcement un manque de charge en FF, cependant un maque de charge se traduit toujours par la présence de bulles au niveau du voyant liquide Il s’agit d’une panne consécutive à une détente du FF sur la ligne liquide avant le détendeur à proprement parler. Par exemple lorsque le filtre-déshydrateur est bouché, il s’oppose au passage du FF liquide et peut provoquer une chute de pression importante (suivant l’importance du colmatage), cette chute de pression peut être comparable à celle créée par la « détente normale », on peut retrouver alors un mélange de liquide et de vapeur à la sortie du filtre-déshydrateur et le voyant liquide va « buller ». Il s’ensuit un manque de FF liquide à l’entrée du détendeur et par suite une mauvaise alimentation en FF de l’évaporateur avec les mêmes symptômes que ceux de la panne du détendeur trop petit. Ces deux pannes diffèrent par le fait qu’il y’a une différence de température sur la ligne liquide pour la panne de la pré-détente 3- Panne de la pré-détente Cette panne caractérise toutes les pannes provoquant une réduction anormale de la puissance de l’évaporateur. L’évaporateur produisant moins de vapeurs que le compresseur peut en aspirer, la BP va diminuer fortement Les échanges entre le FF liquide contenu dans l’évaporateur et le fluide à refroidir ne s’effectuent pas correctement, l’écart de température sur le fluide augmente, le fluide n’est plus refroidi correctement, le FF n’est plus totalement vaporisé, la SH est faible et il y’a des risques de coup de liquide, tout se passe comme si le détendeur devenait surpuissant. Le condenseur devient potentiellement surpuissant puisque la puissance frigorifique produite est faible, le SR sera plutôt bon. Ces pannes peuvent avoir 2 origines 4-Panne de l’évaporateur trop petit  le manque de débit d’air sur l’évaporateur : la vitesse de circulation du fluide (l’air) étant faible, le fluide (l’air) reste plus en contact avec les surfaces d’échange, la température de sortie du fluide diminue alors que celle à l’entrée augmente, l’écart de température sur le fluide est donc important. Maintenance des installations frigorifiques 4/13  l’évaporateur est encrassé : le fluide est moins bien refroidi et la différence de température sur le fluide sera plutôt faible.  La panne de l’évaporateur trop petit peut avoir plusieurs causes (évaporateur à air) : - les tubes et les ailettes de l’évaporateur sont encrassés - les filtres à air sont sales - la courroie du ventilo évaporateur patine ou est cassée - la perte de charge du réseau aéraulique de l’évaporateur est trop importante - la circulation se fait mal dans la chambre froide - l’un des ventilateurs de l’évaporateur ne fonctionne plus - le ventilateur de l’évaporateur tourne à l’envers Il est à noter que le sens de circulation de l’air est inversé pour un ventilateur du type hélicoïde lorsque que le ventilateur tourne à l’envers, pour un ventilateur centrifuge, le sens de circulation reste inchangé ; par contre le débit d’air et la pression aéraulique fournie diminue fortement Cette panne regroupe toutes les anomalies susceptibles de provoquer une perte de puissance du compresseur Par exemple, lorsque le compresseur perd de la puissance (un cylindre sur deux en fonctionnement, l’autre étant hors service), tout se asse comme si l’évaporateur produit plus de vapeurs de FF que le compresseur ne peut aspirer, la BP va augmenter fortement. Le débit massique de FF en circulation étant réduit, la puissance frigorifique va diminuer également. Le détendeur devient surpuissant et il y’a des risques de coups de liquide, la SH sera faible. La quantité de FF vapeur aspirée étant réduite, le compresseur sera moins bien refroidi et son carter sera plutôt chaud. L’énergie électrique consommée par le compresseur va diminuer La liste suivante fait le point de quelques pannes du compresseur trop petit : - clapet cassé ou non étanche 5-Panne du compresseur trop petit - bris de clapet Maintenance des installations frigorifiques 5/13 - compresseur est sous dimensionné par rapport à l’évaporateur Le détendeur thermostatique réglant le niveau de FF dans l’évaporateur, le lieu de prédilection pour l’excès de charge est la bouteille liquide et dans une moindre mesure le condenseur En cas d’excès de charge, le niveau de liquide va augmenter dans la bouteille liquide puis dans le condenseur, réduisant ainsi la surface d’échange du condenseur La condensation des vapeurs de FF va mal se passer avec comme répercussion une augmentation de la HP Par contre le FF liquide qui se trouve dans le condenseur et dans la bouteille liquide va rester plus en contact avec le fluide de refroidissement (ambiance), ce qui va lui assurer un bon SR L’augmentation de la HP entraîne une réduction du débit massique de FF aspiré par le compresseur et par suite une diminution de la puissance frigorifique. Le détendeur devient surpuissant à cause de l’augmentation de la HP et la SH des vapeurs à la sortie de l’évaporateur sera normale, voir faible 6- Panne de uploads/s3/ depannage.pdf