1. Compresseur :
Le compresseur frigorifique est un équipement essentiel des chambres froides. Son choix est donc primordial. La puissance frigorifique du compresseur et la puissance du moteur associé sont étroitement liées aux températures d'évaporation et de condensation.
La température de condensation et la température d'évaporation sont les principaux paramètres des compresseurs frigorifiques ; on parle alors de conditions de réfrigération. Une fois la charge frigorifique de l'entrepôt frigorifique calculée, il est possible de sélectionner le compresseur adapté.
Les compresseurs frigorifiques les plus couramment utilisés dans les systèmes de réfrigération des chambres froides sont les compresseurs à piston et à vis. Désormais, les compresseurs à spirale sont progressivement devenus les plus répandus dans les petites chambres froides.
Principes généraux de sélection des compresseurs frigorifiques pour chambres froides
1. La capacité frigorifique du compresseur doit pouvoir répondre aux exigences de charge les plus élevées de la production de pointe de l'entrepôt frigorifique, et généralement, les unités ne sont pas utilisées.
2. Le choix de la capacité et du nombre de compresseurs doit tenir compte de facteurs tels que la facilité de réglage de la consommation d'énergie et l'évolution des conditions de fonctionnement de l'installation frigorifique. Pour les chambres froides à forte demande de réfrigération, il est recommandé de choisir des compresseurs de grande capacité afin d'éviter un nombre excessif de machines. Le choix du nombre de compresseurs nécessaires pour une chambre froide n'est pas simple. Outre deux compresseurs, un seul peut suffire pour une chambre froide à durée de vie illimitée.
3. Choisissez un compresseur adapté au taux de compression calculé. Pour les compresseurs à fréon, utilisez un compresseur mono-étagé si le taux de compression est inférieur à 10 et un compresseur bi-étagé s'il est supérieur à 10.
4. Lors du choix de plusieurs compresseurs, il convient d'examiner attentivement la possibilité d'une interopérabilité et d'un remplacement de pièces entre les unités. Les compresseurs d'une même unité doivent appartenir à la même série ou être du même modèle.
5. Les conditions de fonctionnement du compresseur frigorifique doivent respecter autant que possible les conditions de conception de base et ne doivent pas dépasser la plage de fonctionnement spécifiée par le fabricant. Grâce à la maturité croissante des technologies de contrôle frigorifique, le groupe compresseur piloté par micro-ordinateur constitue une solution idéale.
6. Grâce à ses caractéristiques structurelles, le taux de compression du compresseur à vis varie en fonction des conditions de fonctionnement, ce qui lui permet de s'adapter à différentes situations. Le taux de compression mono-étagé du compresseur à vis est élevé et sa plage de fonctionnement est étendue. L'utilisation d'un économiseur permet d'obtenir un rendement supérieur.
7. Grâce à leur rendement élevé, leur faible niveau sonore et leur fonctionnement stable, les compresseurs à spirale ont suscité un intérêt croissant ces dernières années et sont de plus en plus utilisés dans les projets d'entreposage frigorifique de petite et moyenne taille.
Équipement d'échange thermique : condenseur
Le condenseur peut être divisé en condenseur refroidi à l'eau, à l'air et à refroidissement mixte eau-air selon la méthode de refroidissement et le fluide de condensation.
Principes généraux de sélection d'un condenseur
1. Le condenseur vertical est installé à l'extérieur de la salle des machines et convient aux régions disposant de sources d'eau abondantes mais d'une eau de mauvaise qualité ou à température d'eau élevée.
2. Les condenseurs d'eau de chambre sont largement utilisés dans les systèmes au fréon, généralement installés dans la salle informatique, et conviennent aux zones où la température de l'eau est basse et la qualité de l'eau bonne.
3. Les condenseurs évaporatifs conviennent aux zones où l'humidité relative de l'air est faible ou en cas de pénurie d'eau, et doivent être installés dans un endroit extérieur bien ventilé.
4. Les condenseurs refroidis par air conviennent aux zones où les sources d'eau sont rares et sont largement utilisés dans les systèmes de réfrigération au fréon de petite et moyenne taille.
5. Tous les types de condenseurs refroidis à l'eau peuvent adopter la méthode de refroidissement par circulation d'eau.
6. Pour les condenseurs refroidis à l'eau ou par évaporation, la température de condensation doit être sélectionnée conformément à la norme nationale lors de la conception, mais ne doit pas dépasser 40 °C.
7. Du point de vue du coût des équipements, le condenseur évaporatif est le plus onéreux. Comparé aux entrepôts frigorifiques de grande et moyenne taille, le condenseur évaporatif présente un coût de construction initial similaire à celui d'autres systèmes combinant condenseur à eau et circulation d'eau de refroidissement. Cependant, le condenseur évaporatif s'avère plus économique à long terme. Afin de réduire la consommation d'énergie liée à l'utilisation de l'eau, les condenseurs évaporatifs sont principalement utilisés dans les pays développés. En revanche, dans les régions à forte température et forte humidité, leur efficacité est moindre.
Bien entendu, le choix final du condenseur dépend des conditions météorologiques de la région et de la qualité de l'eau de la source locale. Il est également lié à la charge thermique réelle de l'entrepôt frigorifique et aux exigences d'aménagement de la salle informatique.
Papillon des gaz :
Le détendeur est l'un des quatre composants principaux du système frigorifique d'une chambre froide et un élément indispensable au fonctionnement du cycle frigorifique à vapeur. Sa fonction est de réduire la température et la pression du fluide frigorigène dans l'accumulateur après détente, tout en ajustant le débit de fluide frigorigène en fonction des variations de charge.
Selon le mode de réglage utilisé, le mécanisme de régulation peut être divisé en : vanne de régulation manuelle, vanne de régulation par niveau de liquide, mécanisme de régulation non réglable, détendeur électronique à impulsions électroniques et détendeur thermique à surchauffe de vapeur.
Le détendeur thermostatique est le dispositif de régulation le plus couramment utilisé dans les systèmes de refroidissement des bâtiments publics. Il ajuste le degré d'ouverture du détendeur et le débit de liquide en mesurant la surchauffe de l'air de retour à la sortie de l'évaporateur grâce à un capteur de température, assurant ainsi une régulation automatique dans une certaine plage. Le débit de liquide, représenté par une ligne continue, s'adapte en fonction de la charge thermique.
Les détendeurs peuvent être divisés en deux types selon leur structure : à équilibrage interne et à équilibrage externe.
Le détendeur thermostatique à équilibrage interne convient aux systèmes frigorifiques dont la puissance d'évaporation est relativement faible. Généralement, on utilise ce type de détendeur dans les petits systèmes frigorifiques.
Lorsque l'évaporateur est équipé d'un séparateur de liquide ou que la conduite d'évaporation est longue et comporte de nombreuses ramifications dans le système de réfrigération avec une perte de pression importante des deux côtés de l'évaporateur, on choisit la vanne d'expansion d'équilibrage externe.
Il existe de nombreux types de détendeurs thermostatiques, et ceux présentant des spécifications et des modèles différents ont des capacités de refroidissement différentes. Le choix doit se baser sur la puissance frigorifique requise par le système de réfrigération de l'entrepôt frigorifique, le type de fluide frigorigène, la différence de pression avant et après le détendeur, ainsi que les dimensions de l'évaporateur. Des facteurs tels que la perte de charge sont pris en compte après correction de la puissance frigorifique nominale du détendeur.
Déterminez le type de détendeur thermostatique à utiliser dans le système de chambre froide en calculant la perte de charge et la température d'évaporation. Si la perte de charge est inférieure à la valeur spécifiée, un détendeur à équilibrage interne convient ; si elle est supérieure à la valeur indiquée dans le tableau, un détendeur à équilibrage externe est préférable.
Quatrièmement, l'équipement d'échange thermique – évaporateur
L'évaporateur est l'un des quatre éléments essentiels du système de réfrigération d'une chambre froide. Il utilise le fluide frigorigène liquide qui s'évapore sous basse pression, absorbe la chaleur du fluide à refroidir et permet ainsi d'abaisser sa température.
Les évaporateurs sont installés dans différents types de fluides frigorigènes et se divisent en deux catégories : les évaporateurs pour le refroidissement des liquides et les évaporateurs pour le refroidissement des gaz.
L'évaporateur utilisé dans l'entrepôt frigorifique sert à refroidir le gaz.
Principe de sélection de la forme de l'évaporateur :
1. Le choix de l'évaporateur doit être déterminé de manière exhaustive en fonction des exigences de traitement des aliments et de réfrigération ou d'autres exigences technologiques.
2. Les conditions d'utilisation et les normes techniques de l'évaporateur doivent être conformes aux exigences standard des équipements frigorifiques en vigueur.
3. Les équipements de refroidissement par aérorefroidissement peuvent être utilisés dans les chambres froides, les chambres de congélation et les chambres de réfrigération.
4. Dans la chambre froide, on peut utiliser des conduits d'évacuation en aluminium, des conduits d'évacuation supérieurs ou muraux, ou encore des refroidisseurs d'air. Pour les aliments congelés, un refroidisseur peut être utilisé s'il est bien emballé. Un conduit d'évacuation est particulièrement adapté aux aliments non emballés.
5. En raison des différents procédés de congélation des aliments, un équipement de congélation approprié doit être sélectionné en fonction de la situation réelle, comme des tunnels de congélation ou des étagères de congélation tubulaires.
6. L'équipement de refroidissement de la salle d'emballage est adapté à l'utilisation de refroidisseurs d'air lorsque la température de stockage est supérieure à -5 °C, et l'évaporateur de type tubulaire est adapté à l'utilisation lorsque la température de stockage est inférieure à -5 °C.
7. Le congélateur est adapté à l'utilisation de tuyaux à rangée supérieure lisse.
Le ventilateur pour chambres froides présente de nombreux avantages : fort échange thermique, installation simple et rapide, faible encombrement, esthétique soignée, régulation automatique et dégivrage complet. Il est plébiscité pour de nombreux projets de chambres froides de petite taille, d’industries pharmaceutiques et de production de légumes.
Date de publication : 18 novembre 2022
