COMPRESSEURS FRIGORIFIQUES

Compresseurs de réfrigérateur : tout ce que vous devez savoir

Les compresseurs de réfrigération sont au cœur de tout système de réfrigération ou de pompe à chaleur. Ils impriment la circulation du fluide frigorigène dans le circuit, prélevant la vapeur de fluide frigorigène à basse pression et à basse température pour l’amener à des valeurs plus élevées, tant en termes de pression que de température.

Les principaux types de compresseurs pour la réfrigération et la climatisation industrielles peuvent être résumés selon le principe volumétrique mécanique et la conception structurelle :

  • Principe mécanique volumétrique : pistons alternatifs et pales rotatives, palette, volute, vis (monovis ou bi-rotor) et centrifuge.
  • Conception structurelle : hermétique, semi-hermétique et ouverte.

COMPRESSEURS ALTERNATIFS

Dans les compresseurs à pistons, un ou plusieurs pistons coulissent dans les cylindres respectifs, similaires aux moteurs de voiture, réalisant l’aspiration et la compression du gaz réfrigérant. Chaque cylindre a des soupapes d’admission et de sortie.

Les compresseurs à pistons sont disponibles en trois solutions différentes :

  • hermétique non accessible , avec moteur électrique intégré et capacités de refroidissement entre 1kW et 10kW ;
  • semi-hermétique accessible , avec moteur électrique intégré et capacités de refroidissement comprises entre 160 kW et 500 kW ;
  • ouvert accessible, avec une extrémité de l’arbre coudé faisant saillie à l’extérieur du boîtier pour être connecté au moteur électrique séparé. Capacités de refroidissement jusqu’à 1 200 kW.

La variation de la charge frigorifique des compresseurs monocylindres peut être réalisée par démarrage/arrêt, ou, dans des limites strictes définies par le constructeur, en faisant varier la vitesse de rotation donnée par le moteur électrique.

La charge frigorifique des compresseurs multi-cylindres peut être réalisée par déchargement progressif des cylindres, ou, dans des limites strictes définies par le constructeur, en faisant varier la vitesse de rotation donnée par le moteur électrique.

Les compresseurs à piston sont les plus couramment utilisés dans la réfrigération commerciale et industrielle. Les versions semi-hermétiques et ouvertes facilitent les réparations en cas de panne. Selon les types commerciaux, il existe des compresseurs pouvant fonctionner avec différents fluides frigorigènes : R410A, R744 (CO 2 ) sous-critique et transcritique et R717 en version ouverte.

COMPRESSEURS ROTATIFS

Les compresseurs rotatifs compriment en continu le gaz réfrigérant au moyen de roues, de spirales à développante et de vis. Il existe donc différents types de compresseurs rotatifs :

  • compresseurs rotatifs à aubes fixes, mobiles ou à palettes ;
  • compresseurs en spirale scroll en orbite ;
  • compresseurs monovis ;
  • compresseurs à vis bi-rotor ;
  • Compresseurs centrifuges .

Tous les compresseurs rotatifs bénéficient de la réduction de la charge de refroidissement en faisant varier la vitesse de rotation des moteurs électriques.

Compresseurs à pales rotatives

Ils sont tous hermétiques. Ils peuvent avoir une lame fixe ou des lames rotatives sur un rotor excentrique. Ils sont principalement utilisés dans les réfrigérateurs domestiques, les climatiseurs split et dans les systèmes de climatisation moyens, avec des puissances allant de 1,7 kW à 7,0 kW. Ces compresseurs, selon les différents types, peuvent fonctionner avec des réfrigérants : R134a, R404a, R507 et, dans des versions spéciales, également avec R290 (propane, hautement inflammable).

Compresseurs Scroll

Ils sont constitués de deux spirales à développante, dont l’une est fixe et l’autre excentrique en rotation. Ils sont tous hermétiques et peuvent avoir des puissances frigorifiques comprises entre 2,5kW et 70kW. Convient aux applications d’unités de réfrigération moyennes et de pompes à chaleur refroidies par air ou par eau. Les fluides frigorigènes utilisés dans les dernières générations de ces compresseurs frigorifiques sont, principalement, le R410A, le R452B, le R454B et le R32.

Compresseurs monovis

Ils sont fabriqués avec une vis centrale parfaitement équilibrée qui déplace un ou deux rotors en étoile de compression. Ils sont disponibles en version semi-hermétique avec moteur électrique intégré ou en version ouverte avec arbre de rotation à vis saillant et presse-étoupe.
Les puissances frigorifiques sont comprises entre 100kW et 1500kW. Ces compresseurs, particulièrement résistants également aux éventuels retours de liquide, sont utilisés dans les systèmes de réfrigération industrielle de moyenne et grande taille et pour la climatisation dans les applications sur les machines à condensation à air et à eau.
Les compresseurs monovis peuvent fonctionner avec différents fluides frigorigènes, selon les applications : R134a, R1234ze et R513A. Les versions ouvertes peuvent comprimer d’autres fluides frigorigènes tels que le R717 (ammoniac), le R290 (propane).

Deux compresseurs à vis

Ils se composent de deux vis où le rotor mâle est déplacé directement par le moteur électrique et, à son tour, entraîne le rotor femelle. Ils sont disponibles en version semi-hermétique ou ouverte avec une plage de puissance frigorifique comprise entre 20kW et 1200kW.
Ces compresseurs conviennent à la compression de presque tous les fluides frigorigènes commerciaux : R1234ze et R513A , y compris R717 (ammoniac), R290 (propane) et R1270 dans les versions ouvertes .
Leur application est principalement industrielle pour les systèmes de moyenne et grande puissance frigorifique

Compresseurs centrifuges

Ils sont constitués d’une ou plusieurs roues en série, couplées directement à l’arbre du moteur, ou entraînées par le moteur via un dispositif de transmission à engrenages. Les roues tournent à des vitesses très élevées, jusqu’à 48 000 tr/min. dans les compresseurs à lévitation magnétique. Dans les compresseurs centrifuges, contrairement à tous ceux mentionnés précédemment, la compression n’est pas de type volumétrique, mais d’énergie cinétique, où les aubes des roues poussent le gaz réfrigérant à travers l’ouverture de refoulement étroite avec des taux de compression réduits. Les puissances frigorifiques sont généralement comprises entre 240kW et 9500kW. Ces compresseurs sont idéalement utilisés dans les grands systèmes, principalement avec condensation d’eau à moyenne température. Les compresseurs centrifuges adoptent, selon les types, différents fluides frigorigènes, tels que: R513A, R1234ze, R134a.

Giovanni

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CEO

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