Réfrigération de base : principaux composants du système

Avant que les techniciens puissent penser à installer un système de réfrigération – ou à en dépanner un – ils doivent comprendre les principaux composants de ce système. La première partie de cette série couvrait les bases du transfert de chaleur, tandis que cet article examinera les différents composants qui composent un système de réfrigération standard.

En tant que cœur d'un système de réfrigération, le compresseur est une pompe à vapeur qui crée les différences de pression requises entre les côtés bas et haut du système. De plus, cela élève la température du réfrigérant à un niveau utilisable. La température du réfrigérant doit être supérieure à celle de l'air ambiant, sinon il n'y aura pas de transfert de chaleur. La chaleur circule toujours d'une source plus chaude vers une source plus froide, donc pour être rejetée, le réfrigérant doit être plus chaud que l'extérieur. Ce n’est qu’à ce moment-là que le transfert de chaleur aura lieu.

Le compresseur doit également être capable de pomper un volume suffisant de réfrigérant et doit pouvoir accueillir les réfrigérants utilisés.

Le dispositif de mesure contrôle le débit de réfrigérant dans le refroidisseur de l'unité, également appelé évaporateur, et régule la pression souhaitée du point d'ébullition du réfrigérant. Si la pression du réfrigérant peut être abaissée, il peut bouillir à une température plus basse.

Lorsqu'il atteint le point d'ébullition, il est prêt à absorber une nouvelle charge de chaleur. La chaleur provient de l’air qui est poussé à travers l’évaporateur par un ventilateur. Si cet air est plus chaud que le réfrigérant bouillant et qu’il entre en contact avec les serpentins du refroidisseur, il y aura alors un transfert de chaleur dans le réfrigérant.

Tout comme le compresseur, le doseur doit être dimensionné de manière appropriée et doit être compatible avec les fluides frigorigènes utilisés. La tâche principale de cet appareil est de maintenir une surchauffe appropriée pour protéger le compresseur du liquide qui peut traverser la conduite d'aspiration si la température est trop froide.

Il existe deux principaux types de doseurs : le détendeur thermostatique (TXV) et le détendeur électronique (EEV). Bien que les TXV mécaniques soient fiables, les EEV sont beaucoup plus précis et réactifs aux changements de pression et de température. La figure 1 compare leur efficacité, à partir de 30°F. Avec le TXV, il faut environ deux heures pour atteindre une surchauffe de 10 °F, et avec l'EEV en fonctionnement stable, cela prend considérablement moins de temps.

Figure 1

TXV VS. VEE : Comparaison des efficacités du TXV (ligne bleue) et de l'EEV (ligne rouge). (Avec l'aimable autorisation de Heatcraft)

Si vous utilisez un TXV, l'emplacement de l'ampoule de détection, détaillé dans la figure 2, est important. Une connexion solide est nécessaire, car la chaleur doit être transférée dans l'ampoule de détection depuis le tuyau. Il doit être bien isolé, car son rôle consiste à détecter la température du tuyau plutôt que celle de l’air qui l’entoure. Dans la figure 3, l'huile dans la conduite peut isoler la température réelle de la vapeur, de sorte que l'ampoule de détection doit être au-dessus de la conduite d'huile perçue pour obtenir une lecture précise. Bien que ces chiffres puissent être utilisés comme guide, vérifiez toujours les directives du fabricant de la vanne pour déterminer le placement approprié.

Figure 2

EMPLACEMENT DE L'AMPOULE : Si vous utilisez un TXV, l'emplacement de l'ampoule de détection est important. (Avec l'aimable autorisation de Heatcraft)

figure 3

TEMPÉRATURE DU TUYAU : Le travail du TXV consiste à détecter la température du tuyau plutôt que celle de l'air qui l'entoure. (Avec l'aimable autorisation de Heatcraft)

L'EEV dispose d'un dispositif de détection séparé : une résistance sensible à la température appelée NTC, qui modifie la valeur de la résistance en fonction de la température. NTC signifie coefficient de température négatif, ce qui signifie que lorsque la température augmente, la résistance diminue. La thermistance est généralement réglée à 10 000 ohms à une certaine température, généralement à 77°F (ou 25°C). Ce type de capteur étant utilisé pour tous les besoins de mesure, la plupart des fabricants utilisent trois thermistances ; cependant, pour le dégivrage, certains utilisent un dispositif bilame avec des taux d'expansion différents. Cet appareil peut établir ou défaire un circuit, en fonction de sa température.