LES CLES DU DIMENSIONNEMENT
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L'amélioration de la machine frigorifique > Contrôler les pressions et le niveau de fluide frigorifique
Une chute de pression anormale (en dessous de la pression correspondant à la T° d'évaporation normale de -5°) du côté de la Basse Pression est généralement liée à un manque de fluide frigorigène (pour des installations de climatisation uniquement).
Figure 4.3 Manomètres haute et basse tension
C'est en plaçant le manomètre sur la basse pression que les indications précises peuvent être relevées (les climatiseurs individuels ne sont pas munis de manomètres de lecture, seul les groupes de climatisation centralisés disposent de cadrants de contrôle).
Cette chute de pression provoque un fonctionnement avec de brefs arrêts et de brefs démarrages du compresseur suivant le réglage du pressostat. Lorsque la perte de gaz est totale, c'est un fonctionnement sans arrêt du compresseur qui en résulte. Il faut remarquer qu'une chute de pression équivalente sera constatée du côté HP. Sur le diagramme enthalpique, c'est l'ensemble du cycle frigorifique qui se déplace vers le bas.
Le thermostat de la pièce est, pour sa part, toujours en demande puisque la température demandée n'est pas atteinte. Le compresseur est donc sollicité en permanence. Il est possible d'éviter ces désagréments sur le compresseur en installant un pressostat de sécurité sur la basse pression (ce n'est généralement pas le cas pour les climatiseurs individuels à cause du coût plus élevé que cela entraîne au niveau du prix de vente du split).
Exemple
Une climatisation de type split muni d'un compresseur Scroll développant 6,79 KW frigorifique à une température d'évaporation de -5° et une température de condensation de 40°, ne développera plus qu'une puissance frigorifique de 4,5 KW à -15° d'évaporation.
La consommation supplémentaire provenant de la chute de pression se traduira par un nombre d'heures de fonctionnement du compresseur supérieur d'environ 30 % correspondant à la perte de puissance frigorifique.
Le pas des ailettes dans le cas de split est tellement faible qu'à une température d'évaporation de -15, la batterie de l'évaporateur sera très certainement prise en glace.
L'utilisateur de la climatisation, s'il est éloigné de l'unité extérieure, ne remarquera pas les arrêts et les mises en marche répétées ou le fonctionnement continu du compresseur (le compresseur se trouvant le plus fréquemment dans les unités extérieures). C'est uniquement lorsque la t° de confort ne sera plus atteinte qu'il détectera le problème.
Le manque de réfrigérant n'est pas toujours dû à une fuite. Il peut arriver que lors de l'installation du split, une distance supérieure à celle préconisée par le fabricant soit nécessaire au niveau des conduites de liaison entre les unités extérieure et intérieure. Les climatiseurs individuels sont préchargés d'usine en réfrigérant pour une distance maximum donnée entre les unités. L'augmentation de cette distance nécessitera un appoint en réfrigérant strictement défini en quantité par mètre dans la documentation de l'appareil (pour les marques connues et disposant d'un réel service après vente). En l'absence de ce complément de réfrigérant, lors d'une distance trop importante entre les unités, du givre et de la glace apparaîtront sur la batterie.
L'excès de réfrigérant aura des effets différents mais tout aussi désagréables pour l'utilisateur : la haute pression augmente anormalement et peut faire déclencher le système s'il est muni d'une sécurité pressostatique Haute Pression. Il provoquera de toute façon une baisse de la capacité frigorifique produite (voir diagramme enthalpique : pour une même température d'évaporation en augmentant la pression de condensation, il en résulte une baisse de la puissance à l'évaporation).
En climatisation centralisée, l'unité de production de froid, en cas de manque de réfrigérant devrait se mettre en sécurité par le pressostat Basse Pression dont la présence est obligatoire pour ce type de centrale. S'il s'avère que le pressostat est réglé à une pression trop basse, par exemple -15° ou - 20° et qu'un risque de givre est imminent, un "détecteur" de gel devrait interrompre l'alimentation électrique du compresseur. On observe parfois que ces sécurités anti-gel, ainsi par exemple que les détecteurs de débit d'eau, sont éliminés car souvent "en panne".
En 1997, dans un grand hôtel de Lomé, un évaporateur à eau d'une énorme production d'eau glacée avait dû être remplacé car la glace produite dans l'évaporateur l'avait fissuré. Cette dépense tout à fait inutile avait pour origine l'absence de détecteur de débit d'eau.... Un exemple similaire lors de la même année s'était produit dans un hôtel de Brazzaville.
A Niamey, dans une chaîne hôtelière très connue, en 1998 des signes inquiétants étaient visibles sur le groupe d'eau glacée. Les pompes étaient tombées en panne et, par manque de moyens financiers, elles avaient été remplacées par les pompes prises sur l'installation solaire qui se retrouvait par conséquent hors service. Les débits des pompes solaires étant plus faibles que ceux de la boucle d'eau glacée, il n'était pas surprenant d'observer des débuts de givres sur les échangeurs : les détendeurs n'avaient pas été modifiés malgré une charge frigorifique plus faible.