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Que signifie une centrale frigorifique ? Une centrale frigorifique est une inst

Que signifie une centrale frigorifique ? Une centrale frigorifique est une installation regroupant sur un châssis unique plusieurs compresseurs reliés à un même collecteur d’aspiration et à un même collecteur de refoulement. Ce montage est utilisé depuis longtemps en froid industriel, notamment dans le cadre d’une installation à postes multiples à température positive ou négative (chambre froide, vitrine réfrigérée, etc.). Ce système a plusieurs avantages :  Adaptation de la consommation d’énergie à la demande réelle : on peut varier la puissance du système simplement par exemple par la mise en marche ou à l’arrêt d’un ou de plusieurs compresseurs.  Fiabilité : un incident sur un compresseur n’arrête pas la production de froid.  Possibilité de prévoir un surplus de puissance, pour des raisons de sécurité ou pour une augmentation ultérieure de la puissance installée (notamment en cas de grosses chaleurs ou d’une extension de l’installation). Centrale frigorifique une histoire de collecteur ! Les compresseurs sont reliés à un collecteur d’aspiration et un collecteur de refoulement commun. Le collecteur d’aspiration et le collecteur de refoulement Il existe deux méthodes de raccordement concernant le collecteur d’aspiration : le piquage en dessous (collecteur au-dessus du compresseur) et le piquage au-dessus (collecteur en dessous de compresseur). Le collecteur de refoulement relie les compresseurs et le condenseur. Il est généralement piqué en dessous des compresseurs, mais peut également être piqué au-dessus. Dans ce cas, le refoulement doit se faire vers le haut pour éviter que le liquide s’écoule par gravité vers les compresseurs lors de l’arrêt, risquant de provoquer un coup de liquide au démarrage. Égalisation de pression et maintien du niveau d’huile Dans une centrale frigorifique, les carters des compresseurs sont reliés par un système de tuyauterie permettant l’égalisation des pressions. En effet, ils doivent tous être à la même pression, qu’ils soient en marche ou à l’arrêt. De la même manière, une tuyauterie piquée dans les carters permettant de créer un système de vase communicant, un système de flotteur ou l’égalisation de la pression dans les carters (selon le type d’installation), garantit le maintien des niveaux d’huile dans le système. La gestion de l’huile dans la centrale frigorifique À quoi sert l’huile ?.... dans toute installation frigorifique, l’huile agit sur 3 aspects : 1. La lubrification des pièces mobiles. 2. L’évacuation de la chaleur créée par le frottement des pièces mobiles. 3. L’étanchéité statique et dynamique. Problèmes rencontrés La gestion de l’huile dans une centrale frigorifique peut être complexe. Elle est dans certains cas entrainée dans le circuit frigorifique ,lors des phases de démarrage du compresseur, par la segmentation des compresseurs à piston, ou par miscibilité avec le fluide réfrigérant. Cela peut provoquer des entrainements d’huile et des effets néfastes :  Défaillance mécanique (mauvaise lubrification).  Baisse de performance des échangeurs (huile sur les parois de l’évaporateur).  Pièges à huile qui peuvent provoquer des coups de liquide.  Dégâts sur les compresseurs à piston (clapet..etc). Séparateur d’huile et système de retour d’huile Afin que l’huile puisse réintégrer les carters des compresseurs, il est nécessaire d’ajouter un séparateur d’huile dans le montage d’une centrale frigorifique. Celui-ci est raccordé au collecteur de refoulement et il existe plusieurs systèmes de séparation :  Coalescence (les fluides sont dispersés afin que ceux de même nature se réunissent).  Centrifugation (utilisation de la force centrifuge pour séparer les fluides de densité différente).  Réduction de vitesse (les molécules plus légères sont dispersées).  Changement de direction brutale. Une fois séparée, l’huile réintègre les carters grâce au système de retour d’huile, qui doit être adapté aux particularités de chaque centrale.. Voici plusieurs systèmes de gestion de l’huile :  Retour d’huile à aspiration : un séparateur commun pour tous les compresseurs et retour d’huile effectué dans le collecteur d’aspiration..  Retour d’huile centralisé : pour les grosses installations ou lorsque la distance entre le condenseur et les évaporateurs est élevée.  Un séparateur pour chaque compresseur : en effet, lorsqu’une centrale comporte plus de trois compresseurs et qu’un seul est en marche, la variation de débit du liquide frigorigène peut diminuer l’efficacité du séparateur d’huile.  Retour d’huile haute pression : système sans flotteur qui stocke l’huile sous haute pression et la redistribue aux carters via un système électronique.( voir dessin) La centrale frigorifique en pratique Régulation des compresseurs En fonction de l’alimentation en fluide des évaporateurs (via des électrovannes) la basse pression va monter ou descendre, un capteur BP (pressostat, transducteur) mesurera ces fluctuations. En fonction des réglages et paramétrages les compresseurs seront mis en service ou hors service pour maintenir une pression BP conforme à l’utilisation. Afin d’adapter la puissance délivrée par les compresseurs à celle nécessaire trois solutions sont envisageables. 1. Arrêt en étage des compresseurs 2. Modulation de puissance par délestage des cylindres compresseurs 3. Variation de vitesse compresseur (technologie inverter) Prévoir à minima un système de démarrage en cascade des compresseurs et un système anti-court cycle interdisant le démarrage d’un compresseur qui n’a pas été à l’arrêt pendant au moins 6 minutes. Installer des voyants de marche et défaut et des compteurs horaires pour chaque compresseur. Bien entendu aujourd’hui une installation moderne sera pilotée par un automate programmable gérant l’ensemble des entrées (sondes, capteurs), sortie (actionneurs), défauts, mesure des pressions et des températures conservées via un historique (courbes, listes)…etc Gestion des ventilateurs condenseur L’idéal afin de réguler la pression HP est de faire varier la vitesse des ventilateurs soit avec des variateurs de fréquence soit en utilisant des moteurs EC. Ce type de gestion permet une pression HP plus stable, contrairement à la régulation en cascade des ventilateurs. La mise en service et l’arrêt des ventilateurs en cascades causeront à la longue une fatigue des moteurs. En mi-saison on peut avoir un phénomène de flash gaz au détendeur causé par les on/off répétitifs des ventilateurs. Maintenance et entretien À partir des analyses des paramètres de fonctionnement enregistrés ou mesurés par un technicien frigoriste il est possible de déterminer la nature des interventions à effectuer. En parallèle, un contrôle régulier (tous les 3, 6 ou 12 mois selon l’installation) permet d’assurer une prévention des dégradations éventuelles. Perspectives d’amélioration Il est possible d’améliorer le fonctionnement d’une centrale frigorifique suivant deux axes : Réduire la consommation d’énergie  Améliorer le rendement des compresseurs par HP et BP flottante pour mieux adapter la puissance à la demande.  Remplacement des détendeurs mécanique par des détendeurs électroniques. Améliorer la maintenance  Diminuer le risque de pannes par des contrôles préventifs poussés.  Prévoir des pièces de rechange pour les points les plus critiques. Fonctionnement circuit frigorifique en cascade Envoyer Les installations frigorifiques en cascade sont des systèmes particuliers utilisés en froid commercial , dans certaines l'industries et pour des applications particulières. Le principe de fonctionnement de ce type de réfrigération permet de couvrir une gamme très large de température, jusqu’à -100.Température impossible à obtenir avec des installations traditionnelles. Notons que ce système est aussi utilisé sur des pompes à chaleur air/eau haute température, afin cette fois-ci d’élever la température de l’eau de chauffage (+ 80°C). uploads/s3/ centrale-frigorifique.pdf