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Régulation et automatisme des systèmes frigorifiques Retrouver ce titre sur Numilog.com La RPF & www.larpf.fr L’offre d’information bimédia des professionnels de la réfrigération Pour vous abonner, rendez-vous sur www.larpf.fr/Boutique ou contactez-nous au 01 53 26 48 00 10 numéros par an • Une analyse détaillée des évolutions techniques et réglementaires. • Des retours d’expériences d’installateurs sur des réalisations complexes. • Une rubrique “spéciale ENR”. • L’actualité marquante du secteur commentée par les professionnels. À tout moment sur www.larpf.fr avec vos codes d’accès • Un accès aux ressources métiers en illimité à des documents de référence (textes législatifs, bases documentaires multimédia, schémas techniques,…). • Des dossiers d’experts délivrés par des professionnels reconnus : des cas concrets, des retours d’expériences, etc. • Tous les articles archivés de la RPF. • Une base de données produits et services et un annuaire Pro. Retrouver ce titre sur Numilog.com René Prigent Mathieu Auclerc Régulation et automatisme des systèmes frigorifiques 2e édition Retrouver ce titre sur Numilog.com © Dunod, Paris, 2013 ISBN 978-2-10-059323-1 Première édition parue en 2010 aux éditions Dunod dans la collection « Aide-mémoire de l’ingénieur » Illustration de couverture : © ras-slava – Fotolia.com Retrouver ce titre sur Numilog.com © Dunod – Toute reproduction non autorisée est un délit.  V  V  Préface La deuxième édition de cet ouvrage portant le titre de Régulation et auto- matisme des systèmes frigorifiques fait suite à un premier ouvrage édité en 2010 qui a connu un large succès auprès d’un public de professionnels et d’étudiants impliqués dans des études appliquées d’ingénieurs en génie frigo- rifique. Tout particulièrement les auditeurs de l’IFFI (Institut français du froid industriel et du génie climatique) ont pu apprécier la clarté, l’exhausti- vité et le caractère concret de cet ouvrage ainsi que des exposés des auteurs qui interviennent régulièrement dans cet institut. Depuis quelques années, le génie frigorifique connaît des évolutions techniques, réglementaires et professionnelles profondes. En effet, les contraintes réglementaires et économiques – que l’on sait durables – devraient favoriser dans les années à venir le développement et la mise en place d’équipements et de systèmes frigorifiques répondant à des exigences accrues de performance : fiabilité, sûreté, sobriété en fluide frigorigène mais également efficacité énergétique. Ce dernier point apparaît comme une nouvelle demande des exploitants et des maîtres d’ouvrage conscients de l’augmentation à venir des coûts énergétiques et soucieux de montrer au grand public leur attachement à une technologie frigorifique à moindre impact sur ­ l’environnement. Les composants majeurs (compresseurs, échangeurs de chaleur, dispositif de détente…) équipant les systèmes frigorifiques ont fait l’objet de nombreux développements techniques innovants pour répondre à ces exigences : rende- ment et efficacité élevés, dispositif d’adaptation aux charges frigorifiques variables, acceptation de fluides frigorigènes « nouveaux »… Au-delà du développement de composants à haute performance, l’enjeu majeur pour les professionnels du génie frigorifique réside certainement dans la conception, la mise en œuvre et l’exploitation de systèmes frigorifiques intégrant ces différentes technologies de composants. Dans le processus de conception, c’est la cohérence dans la sélection des composants techniques Retrouver ce titre sur Numilog.com VI  Préface ainsi que la pertinence des modes et des techniques de régulation qui permet- tront d’obtenir un système frigorifique efficace, fiable et répondant aux exigences de l’exploitant. Lors de l’exploitation, sans aucun doute, l’obten- tion des performances nominales du système et le maintien dans le temps de celles-ci ne pourront être réalisés que grâce à un contrôle régulier des paramètres de la régulation et du pilotage de l’installation. Il apparaît clairement que la maîtrise des méthodes et technologies des dispo- sitifs de régulation et de pilotage des installations frigorifiques est l’une des compétences incontournable de tout professionnel du génie frigorifique. En réponse à ces nouveaux défis techniques, nous devons à MM. Prigent et Auclerc d’avoir rédigé un ouvrage particulièrement pédagogique qui, sous une forme synthétique, aborde tous les éléments méthodologiques, techniques et applicatifs indispensables à la pratique de la régulation et des automatismes par les « frigoristes ». Nous ne pouvons que recommander à tous – étudiants, pédagogues et professionnels – la lecture et la mise en pratique des savoirs et des règles de l’art exposés dans cet ouvrage. Christophe Marvillet Directeur de l’IFFI (Institut français du froid industriel et du génie climatique) Retrouver ce titre sur Numilog.com © Dunod – Toute reproduction non autorisée est un délit. VII Table des matières  Table des matières Préface V Remerciements XI Introduction 1 Chapitre 1 : Les types d’actions en régulation  3 1.1 Régulation Tout Ou Rien 6 1.2 Action proportionnelle (P) 8 1.3 Action intégrale (I) 10 1.4 Action dérivée (D) 10 1.5 Action proportionnelle, intégrale et dérivée (PID) 11 1.6 Expression mathématique d’un PID mixte 15 1.7 Méthode Ziegler-Nichols (boucle fermée) 16 Chapitre 2 : Mesures  17 2.1 Signaux 17 2.2 Capteurs 19 Chapitre 3 : Les organes mécaniques de régulation  41 3.1 Thermostat 43 3.2 Pressostat 45 Chapitre 4 : Régulation de base  51 4.1 Thermostatique 51 4.2 Pressostatique 52 4.3 Mixte 52 Retrouver ce titre sur Numilog.com VIII Régulation et automatisme des systèmes frigorifiques Chapitre 5 : Cascade et plage neutre  57 5.1 Cascade pressostatique/thermostatique 58 5.2 Plage neutre pressostatique/thermostatique 63 Chapitre 6 : Les vannes de régulation  67 6.1 Critères de sélection d’une vanne 67 6.2 Les vannes Tout Ou Rien 69 6.3 Vanne amont et vanne aval 70 6.4 Vanne hydraulique 79 Chapitre 7 : Les détendeurs  81 7.1 Détendeur capillaire 81 7.2 Détendeur thermostatique interne et externe 82 7.3 Détendeur électrique 92 7.4 Détendeur industriel 93 Chapitre 8 : L’alimentation en fluide frigorigène  99 8.1 Flood (thermosiphon) 99 8.2 Régime noyé 104 8.3 Fluide frigorigène pompé 106 Chapitre 9 : Le dégivrage  111 9.1 Naturel 112 9.2 Électrique 113 9.3 À l’eau 117 9.4 Gaz chaud 117 Chapitre 10 : La chaîne de sécurité  123 10.1 Compresseur à pistons 124 10.2 Compresseur Scroll 124 10.3 Compresseur à vis 126 Retrouver ce titre sur Numilog.com © Dunod – Toute reproduction non autorisée est un délit. © Dunod – Toute reproduction non autorisée est un délit. IX Table des matières Chapitre 11 : La variation de vitesse  129 11.1 Constitution 129 11.2 La sélection 131 11.3 Précautions d’installation 131 11.4 Intérêts 133 11.5 Limites d’utilisation 134 Chapitre 12 : Le purgeur automatique  135 12.1 Fonction 135 12.2 Schéma de principe 136 12.3 Mise en œuvre 138 12.4 La recherche d’incondensables 138 12.5 Automatisation 141 Chapitre 13 : Les roof-tops  143 13.1 Composition 143 13.2 Positionnement 145 13.3 Régulation 146 Chapitre 14 : Les meubles frigorifiques de vente  149 14.1 Régulation « maître/maître » 151 14.2 Régulation « maître/esclave » 153 14.3 Points périphériques 154 Chapitre 15 : Automatisme  159 15.1 Architecture 159 15.2 Automate programmable et automate de régulation 161 15.3 Les langages de programmation 163 15.4 Les ressources internes 166 15.5 Les pupitres opérateurs 168 15.6 Chien de garde et précautions 168 15.7 Programme et structure 169 15.8 Définition des cartes entrées/sorties 170 Retrouver ce titre sur Numilog.com X Régulation et automatisme des systèmes frigorifiques Chapitre 16 : Supervision  171 16.1 Architecture 171 16.2 Fonctionnalités 171 16.3 Logiciels 173 16.4 Communication 175 16.5 Alarmes et communication à distance 178 Chapitre 17 : Cas d’études  181 17.1 Exemple 1 181 17.2 Exemple 2 183 17.3 Exemple 3 185 17.4 Exemple 4 186 17.5 Exemple 5 189 17.6 Exemple 6 189 17.7 Exemple 7 191 17.8 Exemple 8 194 17.9 Exemple 9 195 7.10 Exemple 10 199 17.11 Exemple 11 201 17.12 Exemple 12 203 Bibliographie 205 Index 207 Retrouver ce titre sur Numilog.com © Dunod – Toute reproduction non autorisée est un délit.  XI  XI  Remerciements Chères lectrices et cher lecteurs, Lorsque ce projet de livre a été esquissé, j’étais loin de supposer que nous serions amenés à réaliser une deuxième édition et cela, dans un laps de temps aussi faible. Cela démontre que les domaines du génie frigorifique et du génie climatique suscitent un intérêt marqué. Puisque l’occasion m’en est donnée, je profite de la présente pour rappeler aux débutantes et débutants qu’ils doivent avoir un regard de curiosité dans leur démarche d’apprentissage. Les éléments techniques abordés dans ce livre doivent susciter des réflexions donnant des points d’entrée sur des connaissances plus étendues. Pour ce faire, ils rencontreront, dans leur carrière, de nombreux profession- nels compétents qui pourront les aider à parfaire leur connaissance. Cette démarche a été et est encore mienne. Ce livre n’est que le reflet partiel du savoir des nombreuses personnes qui m’ont dispensé leur enseignement. Il m’apparaît également important de souligner que les enseignants et les professionnels jouent un rôle déterminant dans la carrière d’une personne. Aurions-nous ou prendrions-nous la même direction professionnelle si nous n’avions pas rencontré certaines personnes qui nous ont fortement guidés ou impressionnés par leur compétence ? Pour ma part, la réponse me semble évidente et, pour cela, les remerciements sont des mots bien faibles qui ne correspondent pas à la grande gratitude que je ressens. Enfin, uploads/Industriel/ regulation-et-automatisme-des-systemes-frigorifiques-9782100593231-livre-indb-1-13-02-13-07-25.pdf

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