1. Introduction des groupes frigorifiques parallèles
Un groupe frigorifique en parallèle intègre plus de deux compresseurs dans un même châssis et alimente plusieurs évaporateurs. Les compresseurs fonctionnent à la même pression d'évaporation et de condensation, et le groupe ajuste automatiquement sa consommation d'énergie en fonction de la charge du système. Il assure une usure uniforme des compresseurs, un encombrement réduit et facilite la mise en œuvre d'un contrôle centralisé ou à distance.
Un même ensemble d'unités peut être composé de compresseurs identiques ou différents. Il peut s'agir d'un compresseur unique (par exemple, un compresseur à piston) ou de compresseurs différents (par exemple, un compresseur à piston et un compresseur à vis). Il peut fonctionner à une seule température d'évaporation ou à plusieurs températures différentes. Il peut s'agir d'un système mono-étagé ou bi-étagé, d'un système à cycle unique ou d'un système en cascade, etc. La plupart des compresseurs courants sont des systèmes parallèles monocycles identiques.
Les groupes compresseurs en parallèle s'adaptent mieux à la charge frigorifique dynamique du système. En optimisant le fonctionnement du compresseur à l'échelle du système, on évite un déséquilibre entre les capacités du système et sa puissance. Par exemple, en hiver, lorsque la demande en puissance frigorifique est faible, le compresseur fonctionne moins souvent, et en été, lorsqu'elle est forte, il fonctionne davantage. La pression d'aspiration du groupe compresseur reste constante, ce qui améliore considérablement le rendement du système. Une expérience comparative entre un compresseur unique et un groupe compresseur en parallèle a été menée sur le même système ; le système à groupes compresseurs en parallèle permet une économie d'énergie de 18 %.
Toutes les commandes des compresseurs, condenseurs et évaporateurs sont regroupées dans le boîtier de commande électrique du système, et des contrôleurs informatiques permettent d'optimiser son rendement. Un fonctionnement entièrement automatisé et à distance est ainsi possible.
2. Sélection de la direction et du diamètre du pipeline
Sens de circulation des canalisations : Dans un système de réfrigération au fréon, l'huile de lubrification du compresseur circule dans le système avec le réfrigérant. Afin d'assurer un retour d'huile régulier, la canalisation de retour d'air (canalisation basse pression) doit présenter une certaine pente vers le compresseur, généralement de 0,5 %.
Choix du diamètre des tuyaux : Si le diamètre du tuyau en cuivre est trop petit, la perte de charge du fluide frigorigène dans la conduite d’alimentation en liquide (conduite haute pression) et la conduite de retour de gaz (conduite basse pression) sera trop importante ; si sa valeur est trop grande, bien que la perte de charge dans la conduite puisse être réduite, cela entraînera une augmentation du coût d’investissement initial et, en même temps, une vitesse de retour d’huile insuffisante dans la conduite de retour d’air.
Principe de sélection du diamètre de tuyauterie suggéré : la vitesse d’écoulement du fluide frigorigène dans la conduite d’alimentation en liquide est de 0,5 à 1,0 m/s, sans dépasser 1,5 m/s ; dans la conduite de retour d’air, la vitesse d’écoulement du fluide frigorigène dans la conduite horizontale est de 7 à 10 m/s, la vitesse d’écoulement du fluide frigorigène dans la conduite ascendante est de 15 à 18 m/s.
Conception en branches : L’unité parallèle comporte des collecteurs d’alimentation en liquide et des collecteurs de retour d’air. Chaque collecteur d’alimentation en liquide est divisé en plusieurs branches, chacune associée à une branche de retour d’air. Ce type de canalisation de système frigorifique en parallèle est dit « en branches ». Chaque paire de branches (branche d’alimentation en liquide et branche de retour d’air correspondante) peut alimenter un seul évaporateur (branche 1) ou un groupe d’évaporateurs (branche n). Dans ce dernier cas, les évaporateurs du groupe fonctionnent généralement simultanément.
L'évaporateur est plus haut que le compresseur :
Si l'évaporateur est plus haut que le compresseur, à condition que la conduite de retour présente une pente adéquate et un diamètre approprié, le système assure un retour d'huile régulier. En revanche, si la différence de hauteur entre l'évaporateur et le compresseur est trop importante, le fluide frigorigène liquide dans la conduite d'alimentation se vaporisera instantanément avant d'atteindre le détendeur.
L'évaporateur est situé plus bas que le compresseur :
Si l'évaporateur est situé plus bas que le compresseur, le fluide frigorigène dans la conduite d'alimentation liquide ne produira pas de vaporisation instantanée en raison de la différence de hauteur entre l'évaporateur et le compresseur. Toutefois, lors de la conception de la tuyauterie du système frigorifique, le retour du fluide doit être pris en compte. En cas de problème d'huile, un coude de retour d'huile doit être prévu et installé sur la section ascendante de chaque branche de retour d'air.
L'évaporateur est plus haut que le compresseur :
Si l'évaporateur est plus haut que le compresseur, à condition que la conduite de retour présente une pente adéquate et un diamètre approprié, le système assure un retour d'huile régulier. En revanche, si la différence de hauteur entre l'évaporateur et le compresseur est trop importante, le fluide frigorigène liquide dans la conduite d'alimentation se vaporisera instantanément avant d'atteindre le détendeur.
L'évaporateur est situé plus bas que le compresseur :
Si l'évaporateur est situé plus bas que le compresseur, le fluide frigorigène dans la conduite d'alimentation liquide ne produira pas de vaporisation instantanée en raison de la différence de hauteur entre l'évaporateur et le compresseur. Toutefois, lors de la conception de la tuyauterie du système frigorifique, le retour du fluide doit être pris en compte. En cas de problème d'huile, un coude de retour d'huile doit être prévu et installé sur la section ascendante de chaque branche de retour d'air.
Date de publication : 22 décembre 2022
