Comment savoir si un système est faible en réfrigérant ? L’exécution d’une vérification du système peut déterminer si c’est le cas. Considérez le scénario suivant : Un technicien d’entretien installe des jauges et des thermistances sur un système de réfrigération moyenne température au R-134a, à porte fermée, intégrant un récepteur liquide côté haut et un détendeur thermostatique (TXV) comme dispositif de mesure. Les valeurs mesurées et calculées sont indiquées dans le tableau 1, ainsi qu’une analyse détaillée du système.
ANALYSE
Décharge du compresseur : Cette température est très élevée par rapport aux opérations normales du système. La température de décharge de 195 °F est causée par l’évaporateur et le compresseur fonctionnant avec une surchauffe élevée ainsi que des taux de compression élevés. En cas de sous-alimentation, ne vous attendez pas à ce que le TXV contrôle la surchauffe. Le TXV peut voir une combinaison de vapeur et de liquide à son entrée, l’évaporateur sera donc privé de réfrigérant et subira une surchauffe élevée. Le compresseur verra alors une surchauffe élevée et, à chaque course de compression, surchauffera encore plus le réfrigérant.
Les rapports de compression seront également élevés, donnant au système une chaleur de compression supérieure à la normale. Les rapports de compression seront élevés à partir de faibles pressions d’évaporateur, et des rapports de compression élevés donneront au système des efficacités volumétriques très faibles et provoqueront des inefficacités indésirables avec de faibles débits de réfrigérant. Le compresseur devra alors comprimer des vapeurs à pression beaucoup plus faible provenant de la ligne d’aspiration jusqu’à la pression de condensation. Cela nécessite une plus grande plage de compression et un taux de compression plus élevé.
| VALEURS MESURÉES | ||
| Température de refoulement du compresseur | 195°F | |
| Température de sortie du condenseur. température de sortie du condenseur | 78°F | |
| Température de sortie de l’évaporateur | 10°F | |
| Température d’entrée du compresseur | 50°F | 50°F |
| Température ambiante | 70°F | |
| Température du boîtier | 20°F | |
| Volts du compresseur | 230 | |
| Ampères du compresseur | Low | |
| Low side (évaporateur) pressure | 3.94 in. Hg (moins 20°F) | |
| Pression côté haut (condensation) | 86.4 psig (80°F) | |
| VALEURS CALCULÉES | ||
| Division du condenseur | 10°F | |
| Condenseur. sous-refroidissement | 2°F | |
| Surchauffe de l’évaporateur | 30°F | |
| Surchauffe du compresseur | 70°F | |
TABLEAU 1 : Les valeurs mesurées et calculées sur un système de réfrigération au R-134a, à porte fermée, à moyenne température, incorporant un réservoir de liquide côté haut et un détendeur thermostatique.
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La plus grande plage de compression entre la pression inférieure de l’évaporateur et la pression de condensation est ce qui provoque le travail de compression et génère une chaleur de compression supplémentaire. Cette chaleur accrue peut être vue par la température de refoulement élevée du compresseur ; cependant, en raison des débits plus faibles provenant des rendements volumétriques inférieurs, une charge un peu faible est vue par le compresseur. Cette faible charge est ce qui empêche la température de refoulement de devenir trop élevée. En conclusion, des taux de compression plus élevés et des surchauffes plus importantes sont à l’origine d’une température de refoulement quelque peu élevée. Rappelez-vous, la ligne de refoulement voit toute la surchauffe qui arrive au compresseur, la chaleur du moteur générée et la chaleur de la compression.
La limite pour toute température de refoulement mesurée à 3 pouces du compresseur sur la ligne de refoulement est de 225°. L’arrière de la soupape de refoulement est généralement 50° à 75° plus chaud que la ligne de refoulement, ce qui rendrait l’arrière de la soupape de refoulement environ 250° à 300°. Cela pourrait vaporiser l’huile autour des cylindres et provoquer une usure excessive. À 350°, l’huile se décompose et la surchauffe du compresseur ne tarde pas à se produire. La surchauffe du compresseur est l’un des problèmes de terrain les plus graves aujourd’hui, alors essayez de maintenir vos températures de refoulement en dessous de 225° pour prolonger la durée de vie du compresseur.
Des surchauffes élevées de l’évaporateur : Puisque l’évaporateur est privé de réfrigérant, il y aura des surchauffes élevées de l’évaporateur. À son tour, cela entraînera des surchauffes élevées du compresseur (total). Le réservoir ne recevra pas suffisamment de réfrigérant liquide du condenseur en raison du manque de réfrigérant dans le système, ce qui aura pour effet d’affamer la ligne de liquide et pourra même faire bouillonner un voyant si la situation est suffisamment grave. Le TXV ne verra pas de pressions normales et pourra même essayer de faire passer du liquide et de la vapeur de la ligne de liquide privée de fluide. Le TXV sera également affamé et on ne peut pas s’attendre à ce qu’il contrôle la surchauffe.
Surchauffes élevées du compresseur : Encore une fois, puisque la ligne liquide, le TXV et l’évaporateur sont privés de réfrigérant à partir de la sous-charge, il en sera de même pour le compresseur. Cela peut être vu dans la lecture de surchauffe élevée du compresseur.
Sous-refroidissement faible du condenseur : Parce que le compresseur verra des vapeurs très chaudes à partir des lectures de surchauffe élevées, les gaz entrant dans le compresseur seront extrêmement dilatés et auront une faible densité. Le taux de compression sera élevé en raison de la faible pression d’aspiration, ce qui entraînera des rendements volumétriques faibles. Le compresseur ne pompera tout simplement pas beaucoup de réfrigérant, et tous les composants du système seront privés de réfrigérant. Le point de liquide saturé à 100 % dans le condenseur sera très bas, ce qui entraînera un faible sous-refroidissement du condenseur. Le condenseur ne recevra tout simplement pas assez de vapeur de réfrigérant pour la condenser en liquide et alimenter le récepteur.
Le sous-refroidissement du condenseur est un bon indicateur de la charge de réfrigérant dans le système, car un sous-refroidissement du condenseur faible peut signifier une charge faible. Un sous-refroidissement du condenseur élevé peut signifier une surcharge, mais pas toujours. Par exemple, cela n’est pas vrai pour les systèmes à tube capillaire sans réservoir, car un système à tube capillaire peut présenter un sous-refroidissement élevé simplement à cause d’une restriction dans le tube capillaire ou la conduite de liquide. L’excès de réfrigérant s’accumulera dans le condenseur, provoquant un sous-refroidissement élevé et des pressions de tête élevées. Si un système de récepteur TXV est limité dans la ligne liquide, la plupart du réfrigérant s’accumulera dans le récepteur, avec un peu dans le condenseur. Cela entraînera un sous-refroidissement faible et une pression de tête basse.
Faible ampérage du compresseur : des surchauffes élevées feront que les vapeurs d’entrée du compresseur provenant de la ligne d’aspiration seront extrêmement dilatées, diminuant leur densité. Les vapeurs de faible densité entrant dans le compresseur signifieront un faible débit de réfrigérant à travers le compresseur. Cela entraînera une faible consommation de courant car le compresseur n’aura pas à travailler aussi fort pour comprimer les vapeurs de faible densité. Un faible débit de réfrigérant entraînera également une surchauffe des compresseurs refroidis par réfrigérant.
La faible pression de l’évaporateur : Une faible pression d’évaporation est causée par un compresseur affamé. Le compresseur va essayer d’aspirer du réfrigérant dans ses cylindres, mais il n’y en a pas assez pour le satisfaire, donc tout le côté bas du système connaîtra une basse pression.
Basse pression de condensation : Comme l’évaporateur et le compresseur sont privés de réfrigérant, le condenseur sera également privé de réfrigérant. Le fait d’affamer le condenseur réduira la charge thermique sur le condenseur car il ne verra pas autant de réfrigérant pour rejeter toute chaleur. Avec moins de chaleur à accepter – et donc à rejeter du compresseur – le condenseur sera à une température plus basse. Cette température plus basse entraînera une pression plus basse dans le condenseur en raison de la relation pression/température à saturation.
La différence de température entre la température de condensation et l’ambiante est appelée delta T ou split du condenseur. L’industrie des services s’y réfère souvent comme le split du condenseur, et il peut être calculé comme suit :
Température de condensation
– température ambiante
= delta T du condenseur (split)
A mesure que le condenseur voit de moins en moins de chaleur du compresseur parce qu’il est affamé par la sous-charge de réfrigérant, le split du condenseur diminue. Quelle que soit la température ambiante, le split du condenseur – c’est-à-dire la différence entre la température de condensation et la température ambiante – restera le même si la charge reste la même sur l’évaporateur. Cependant, la division du condenseur changera si la charge thermique de l’évaporateur change. Lorsque la charge thermique de l’évaporateur augmente, le split du condenseur augmentera, et lorsque la charge thermique de l’évaporateur diminue, le split du condenseur diminuera.
SUMMAIRE
En résumé, voici les sept symptômes ou signes révélateurs d’un système faible en réfrigérant :
- Températures de décharge moyennes à élevées;
- Surchauffe élevée de l’évaporateur;
- Surchauffe élevée du compresseur;
- Sous-refroidissement du condenseur faible;
- Ampérages du compresseur faibles;
- Températures et pressions de l’évaporateur faibles ; et
- Températures et pressions de condensation faibles.