Forum : Froid Indus Panne, dépannage, maintenance / Compresseurs à vis technologie


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OliveDenis

Posté : 26-09-2012 13:41

Bonjour
J'ai un problème pour poster qq chose...

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OliveDenis

Posté : 26-09-2012 14:53

Je disais donc qu'il serait,je pense ,intéressant pour les frigoristes de connaître les différences entre les différentes technologies employées pour compresser.
Prenons celle des VIS:
Mécaniquement très différent des compresseurs à pistons ou le gaz est expulsé de la chemise lorsque la pression est supérieure à celle de la HP, il y a une petite quantité de gaz à détendre avant l'entrée du gaz basse pression.(c'est le fameux espace mort ou nuisible qui engendre une diminution du rendement);
Les compresseurs à VIS ne sont pas concernés par l'espace mort mais ont aussi un inconvénient qui entraîne une baisse de rendement:
2 vis (ou rotors), un mâle et une femelle, l'un ou l'autre entraîneur (souvent le mâle).
De la longueur et le diamètre des rotors dépend la puissance du compresseur.
Le gaz entrant à l'aspiration parcourt toute la longueur des rotors en montant progressivement en pression depuis la BP jusqu'à la HP.
L'inconvénient majeur est que le gaz peut se trouver "surcompressé": juste avant la libération du gaz, la pression dans les lobes peut se trouver supérieure à celle de la HP.
Le rendement du compresseur se trouve ainsi dégradé (il consomme plus de courant pour produire la même puissance frigorifique).
Pour palier, le VI intervient et permet d'annuler la baisse de rendement.Comment?
Tous les compresseurs à vis sont dotés d'une variation de puissance à l'aide d'un tiroir mécanique; cette pièce coulisse sous les rotors sur 80% de la course totale permettant ainsi de libérer le gaz comprimé avant d'arriver en bout de course.On peut avoir une variation entre 20 et 100% mais il faut éviter de descendre sous les 20% pour des raisons d'échauffement anormal (il n'y a plus assez de débit de gaz frais)
L'adaptation du VI est obtenue en forçant le compresseur à diminuer sa puissance pour éliminer la "surcompression" comment?
Une pièce mécanique appelé tiroir de VI coulisse aussi sous les rotors entre deux butées; quand elle est en butée sur l'une des deux le tiroir de puissance permet 100%, quand sur l'autre butée la course du tiroir de puissance est mécaniquement réduite quand il vient en butée.
Le tiroir de VI est prioritaire au tiroir de puissance.
Le VI variable, lui, permet d'ajuster constamment la puissance du compresseur à la puissance absorbée.

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OliveDenis

Posté : 26-09-2012 18:37

Désolé au modérateurs pour la mauvaise section de mon sujet...je vais tenter de me rattraper en parlant de pannes concernées par les compresseurs à vis.
Il existe des gros et des petits modèles.
Les gros disposent d'une pompe à huile qui fonctionne en permanence avec une prélubrification puis postlubrification.
Un pressostat diffférentiel d'huile (en général autour de 2 bars à la baisse) stoppe instantanément le compresseur quelque soit la position du tiroir de variation de puissance.
Le tiroir de puissance est obligatoirement équipé d'un electro-distributeur hydraulique à double effet; il y a deux chambres avec pistons de part et d'autre du tiroir.Pour que le tiroir se déplace il faut envoyer la pression d'huile dans la chambre sur un côté pendant que l'autre chambre est dépréssurisée vers la BP. Une simple défaillance d'une des deux bobines interdirait au compresseur de monter ou baisser en puissance.
A noter qu'il est interdit de démarrer un gros compresseur si le tiroir est supérieur à 20% sous peine de disjonction au magnétique.
Il peut y avoir une commande manuelle mécanique sur le distributeur, si non deux aimants en lieu et place des bobines des electrovannes permettront de positionner le tiroir ou l'on veut.
Pour les petits et moyens compresseurs à vis le tiroir étant moins lourd, un énorme ressort comprimé permet de ramener le tiroir dans la position 0% mécanique. Seule une panne de tiroir grippé mécaniquement pourrait l'empêcher de revenir en butée à 0% (il faudrait qu'il mange au moins des boulons...)
On emploie un distributeur simple effet; dans ce procédé il n'y a qu'une chambre et piston mais toujours deux électrovannes dont une laisse entrer l'huile dans la chambre pour pousser hydrauliquement le tiroir et monter en puissance pendant que la seconde est fermée électriquement et hydrauliquement.Pour descendre en puissance c'est le contraire, l'électrovanne arrivée d'huile est fermée et l'autre activée pour que la chambre soit dépressurisée vers la BP.
Il peut y avoir une pompe à huile mais elle est dite "auxiliaire" car ne doit jamais fonctionner pendant le fonctionnement du compresseur. Elle joue le rôle de prélubrification et postlubrification des paliers et garniture mais est stoppée pendant le fonctionnement du compresseur. Elle ne permet pas de faire monter en puissance le compresseur.
Un pressostat différentiel d'huile sur aspiration et refoulement de la pompe autorisera ou pas le compresseur à démarrer.(delta P de 2 bars à la hausse en général)
Ensuite, quand la pompe s'arrête au bout d'une tempo de 30s, la sécurité pression d'huile du compresseur n'est plus active et il faut un deuxième pressostat différentiel d'huile raccordé hydrauliquement entre HP et BP (réglé en général autour de 4 et 5 bars à la baisse). C'est l'"auto-injection" qui permet la lubrification en injectant l'huile du séparateur à la HP vers les paliers et garniture qui sont placés à la BP du compresseur.
Certains petits moyens compresseurs ne sont pas équipés de pompe à huile "auxiliaire"; dans ce cas il faudra obligatoirement un dispositif sur la tuyauterie de refoulement après le séparateur d'huile (régulateur de pression amont) pour faire monter rapidement la pression d'huile dans le séparateur.
Ce système abîme beaucoup les compresseurs et d'autant plus qu'il y a des court-cycles.

Sur les VIS il y aura toujours un clapet anti-retour sur l'aspiration pour éviter au compresseur de dévirer juste après un arrêt de fonctionnement.(il tourne alors à l'envers)

La vitesse de rotation des vis est toujours supérieure ou égale à 3000tr/min.
Il existe certains modèles avec un multiplicateur interne de vitesse 3000-->4500 tr/min mais sont très fragiles.

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jp0065

121

Posté : 26-09-2012 19:38

Salut OliveDenis

J'ai 2 questions qui me travaillent sur les compresseurs à vis.

-J'ai pas bien compris ton passage sur l'auto-injection. Elle se fait pendant que le compresseur fonctionne ou pendant l'arret du compresseur ?

-Sur un compresseur à vis tu as le tiroir du VI et le tiroir de puissance.

Comme tu peux le voir sur cette photo http://www.e-genieclimatique.com/wordpress/wp-content/uploads/2012/09/compresseur_a_vis_supervision.jpg , sur ce compresseur le moteur du compresseur à vis est à 32Hz et il y a donc un variateur de fréquence.

A quoi ça sert de mettre un variateur de vitesse sur ce type de compresseur si je peux déja controler la vis avec le tiroir VI et le tiroir de puissance ?

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drag

217

Posté : 26-09-2012 19:53

salut JP
sur une vis a 50% , tu consommes 75% d'intensité nominale.
le rendement n'est pas top
le variateur fait varier le moteur
..............

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OliveDenis

Posté : 26-09-2012 20:49

Bonjour JP
L'auto-injection par définition c'est pendant que le compresseur fonctionne puisque la lubrification du CP est pas assurée par la différence de pression hp-bp et non par une pompe à huile (permanente); la réserve d'huile contenue dans le séparateur est à la HP. Elle est injectée dans les paliers et garniture et carter qui se trouvent eux à la BP grace au delta P du compresseur.
Ce n'est pas le cas sur ta photo puisque la pression d'huile injectée est > à la HP (+2.3b)
PS: le filtre à huile devrait être remplacé (1.7b c'est le moment

)

Concernant le variateur de vitesse c'est probablement un meilleur choix pour plusieurs raisons; diminution de l'intensité au démarrage du compresseur. Sur une centrale, cela donne plus de souplesse si tu mets un seul CP avec variateur. Tu le définis en tant que compresseur de base (1er a démarrer et dernier à s'arrêter). Les compresseurs à vis ne supportent pas bien les court-cycles...
De plus, il est certain que la consommation électrique sera moindre avec variateur.
Et enfin la régulation de puissance sera plus précise que par la variation de puissance mécanique.Il y a des régleurs sur l'hydraulique que tu peux tiercer ainsi que une tempo top + et - mais cela finit souvent par se boucher et le Cp ne varie plus...alors tu réouvres les régleurs et chaque top fait varier de 10% ou plus.
Question: est-ce que le variateur diminue la vitesse jusqu'au mini puis c'est le tiroir de puissance qui diminue? cela offrirait une plus grande plage de régulation pour éviter les arrêts.

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OliveDenis

Posté : 26-09-2012 21:36

Drag
Sur une vis à 50% du tiroir et 75% intensité : je pense qu'il y a une confusion.
Ce n'est pas le % du tiroir qu'il faut prendre en compte mais le coût de la frigorie.
Par exemple, comparer la puissance absorbée d'un CP à vis et d'un CP à pistons pour une puissance frigo diminuée de 50% (avec puissance des CP identique); c'est une dégradation du rendement des VIS à cause de la technologie employée (bypass par le tiroir de variation de puissance)

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jp0065

121

Posté : 26-09-2012 22:23

Quand j'ai visité cette installation le collégue m'avait parlé de son filtre à changer.

D’après ce que je comprends sur les compresseurs à vis :

-le « Vi variable » est contrôlé indépendamment de la puissance frigorifique demandée par un automate en se servant de capteur sur la BP et la HP et d’électrovanne pour contrôler le tiroir Vi

-le « tiroir de puissance » est contrôlé indépendamment du Vi par un automate en se servant du capteur BP et d’électrovanne pour contrôler le tiroir de puissance.

D’après le livre « les bases du froid » de Francis Cabeza, il déconseille de descendre sous les 50% de réduction de puissance.

— Sur la photo http://www.e-genieclimatique.com/wordpress/wp-content/uploads/2012/09/compresseur_a_vis_supervision.jpg on voit que le moteur est à 32Hz et le tiroir est à 97% donc est ce que ça veut dire que la réduction de puissance est faite avec le variateur de fréquence et qu’il laisse le tiroir de puissance ouvert à fond, le tiroir n'est pas utilisé ?

-La régulation sur le tiroir de puissance est-elle utile si on utilise un variateur de fréquence ?

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OliveDenis

Posté : 27-09-2012 13:27

Chaque compresseur doit être sélectionné dans un régime de marche établie Ex: 300KW à +2°c/+34°c au R134a (BP:3.17b et HP:8.64b)
Le VI sera fixe et déterminé par le constructeur pour que le compresseur ait le même taux que le régime nominal à 100% de puissance (ex: VI réglé à 2.2)
Si tu t'amuses à remonter manuellement le VI de 2.2 vers 5, le tiroir de VI se déplacera et diminuera la course du tiroir de puissance. Ton compresseur ne dépassera pas les 70-75% et perdra de la puissance "inutilement".
Le VI variable est employé quand il y a plusieurs régimes de marche (ex: clim en été +2/+34 et pompe à chaleur en hiver -10/+45 , dans ce cas le VI de 2.2 devra être réglé sur 5 pour adapter le taux sans être pénalisé par le bypass dans le cas d'une diminution de puissance avec le tiroir)
Dans ton cas de figure le Vi variable est adapté en permanence en fonction de la HP et la BP nominale pour éviter le bypass créé en diminuant la puissance par le tiroir. C'est le tiroir de VI qui est prioritaire et ensuite le tiroir de puissance vient en second pour se positionner en fonction de la demande de la régulation BP pressostatique.

Pour le variateur de vitesse sur les VIS il faut absolument consulter les préconisations du constructeur car il peut y avoir de grandes disparités.
Il y a des modèles équipés d'une pompe à huile attelée à un rotor(comme les pistons); si tu diminues la vitesse alors tu diminues le débit d'huile aux paliers! (STAL vsv57 et vsn71 de mémoire).
Dans les autres cas, après avoir consulté les préconisations du fabricant, tu peux réduire la vitesse en conservant le tiroir au maximum de sa puissance 100% (pas de bypass). Cela permettra une économie d'énergie.
Le rendement volumétrique est meilleur sur les VIS que sur les pistons mais dans la pratique il y a baisse de rendement des VIS dès que la puissance réduit. Ce n'est pas 50% ou 40 ou 75: dès qu'il y a diminution il y a bypass qui fait chuter le cop et les pistons deviennent plus rentables.

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jp0065

121

Posté : 23-02-2013 11:40

La technologie et le fonctionnement des compresseurs à vis est un sujet très intéressant, j'ai essayé de rendre plus lisible très propos en faisant une mindmap et j'ai rajouté quelques informations tiré de mes sources.

La wikimap : http://wp.me/p1ouMR-M5

Si tu as des choses à rajouter sur les compresseurs frigorifique à vis n'hésite pas...

Message édité par : jp0065 / 25-02-2013 10:16

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jp0065

121

Posté : 13-03-2013 22:28

y aurait-il des frigoristes dans le forum qui maîtrisent le fonctionnement des compresseur à vis et qui aurait des informations complémentaire à dire sur le sujet qu'a lancé OliveDenis "Compresseurs à vis technologie".

Un nouvel outil numérique pour les projets collaboratif : http://bit.ly/ZmVvhS

Message édité par : jp0065 / 18-03-2013 15:57

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