Download - LE RÔLE DU COMPRESSEUR - leguideits.frleguideits.fr/.../dossiers--fiches-techniques-3/le-compresseur.pdf · semi-hermétique à piston Compresseur semi-hermétique à vis Vis Hélicoïdale

Le compresseur dans une installation frigorifique est l’organe le plus compliqué et le plus délicat. Ses organes sont sans cesse en mouvement et ont pour rôle, d’augmenter la pression et de faire circuler le fluide, dans une installation frigorifique.

LE RÔLE DU COMPRESSEUR

Il aspire les vapeurs produites par l’évaporation du fluide dans l’évaporateur.

Il comprime les vapeurs

Il refoule les vapeurs comprimées sortant à haute température vers le condenseur

LES CATÉGORIES DE COMPRESSEUR

Il existe deux grandes catégories de compresseur en fonction de la façon dont le fluide frigorigène est comprimé.

Les compresseurs volumétriques ou alternatifs à piston:Le fluide est comprimé par variation de volume d’une capacité dans laquelle il a été préalablement aspiré. La compression peut être réalisée :

- par un ou plusieurs pistons se déplaçant dans une capacité de volume donnée. Ce sont les compresseurs alternatifs

- par déplacement, à l’intérieur d’un corps cylindrique creux (stator), d’une masse excentrée (rotor), agissant sur une spirale fixe. Ce sont les compresseurs rotatifs

- par rotation d’une spirale mobile dans une spirale fixe. Ce sont les compresseurs à spirales (spiro compresseur ou scroll)

- par rotation de deux rotors hélicoïdaux. Ce sont les compresseurs à vis.

Les compresseurs centrifuges:La compression du fluide est due aux effets de la force centrifuge.

DOSSIERLE COMPRESSEUR

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CLIMATISATIONLE COMPRESSEUR

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LES COMPRESSEURS HERMETIQUESLes compresseurs hermétiques sont en un seul bloc où l'ensemble moteur compresseur est accouplé directement dans une cloche en acier soudée. L’accessibilité aux différents organes est impossible. Il fait partie de la catégorie des volumétriques ou alternatifs à piston.

LE COMPRESSEUR HERMETIQUE A PISTON

Ce type de compresseur est très utilisé dans des petits appareils ou encore dans des installations d’une puissance maximum de 30 kW.Le compresseur à pistons a besoin d'être lubrifié en permanence.

Il est très sensible au fluide frigorigène à l’état liquide. Seules quelques gouttes de fluide liquide provoquent une usure prématurée et une grande quantité de fluide liquide entraine la destruction immédiate des clapets. Les protections anti-coup de liquide sont donc incontournables.

LE COMPRESSEUR HERMETIQUE SCROLL (SPIRO-ORBITAL)

Il est composé de deux rouleaux identiques en forme de spirale, le premier est fixe et le second décrit un mouvement circulaire continu, sans tourner sur lui même. Les spirales sont déphasées de 180°.La chambre d’aspiration se trouve autour des deux spirales et le refoulement est au centre. Ce compresseur est très adapté au mode inverter «variation de puissance».

Le mouvement orbital entraine le déplacement vers le centre des poches de fluide à l’état de vapeur, tout en diminuant progressivement le volume disponible. C’est ainsi que le fluide frigorigène est compressé puis ressort au centre des spirales vers le circuit. Il y a 60% de pièces en moins par rapport au compresseur à piston. Attention au sens de rotation.


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Compresseur hermétique scroll

Compresseur hermétique à piston

Déplacement du piston vers le bas

«Aspiration»

Aspiration BP

Déplacement du piston vers le haut «Compression»

Refoulement HP

Aspiration Refoulement au centre des spirales

LE COMPRESSEUR HERMETIQUE ROTATIF

Bénéficiant d’une grande souplesse de fonctionnement et d’un faible niveau sonore, ce compresseur est, en revanche, limité dans sa puissance. Il est très adapté au mode inverter «variation de puissance».

Il est composé d’un piston cylindrique tournant, décentré sur son axe qui crée la compression du fluide frigorigène. La chambre d’aspiration et la chambre de compression sont séparées par une palette étanche.


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Compresseur hermétique rotatif

Palette

AspirationRefoulement

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Piston décentré

LES COMPRESSEURS SEMI-HERMETIQUES

Les compresseurs semi-hermétiques ont l'ensemble moteur-compresseur accouplé directement à l’intérieur d’un corps en fonte usiné. L’accès aux différents organes est possible.

LE COMPRESSEUR SEMI-HERMETIQUE A PISTON

C'est le vilebrequin ou un excentrique qui actionne par rotation un piston avec l'aide d'un moteur électrique. La descente du piston crée une dépression qui force l'ouverture du clapet d'aspiration. Le gaz, en provenance de l'évaporateur, entre dans le cylindre, puis il est comprimé par la remontée du piston et est refoulé quand le piston est au point haut, ouvrant le clapet de refoulement.Ce type de compresseur peut avoir plusieurs cylindres.

LE COMPRESSEUR SEMI-HERMETIQUE MONO-VIS

Le compresseur à vis mono-rotor ou simple vis est constitué d'un rotor principal (vis sans fin) avec des cannelures hélicoïdales et deux satellites.

Les deux satellites sont recouverts d'une matière du type Téflon et sont disposés de chaque côté du rotor principal. De l'huile est injectée sur la vis pour parfaire l'étanchéité (vis, satellites).

Quand la vis tourne, le fluide remplit les canaux de la vis puis les satellites réduisent le volume dans ces cannelures. Le travail de la compression s’effectue alors dans la partie supérieure du compresseur du premier satellite et dans la partie inférieure du deuxième satellite. Le gaz est refoulé ensuite par des orifices de part et d'autre des satellites.

LE COMPRESSEUR SEMI-HERMETIQUE BI-VIS

Le compresseur bi-vis est du type volumétrique rotatif. Il est constitué d'un rotor mâle et d'un rotor femelle à denture hélicoïdale.

Les deux rotors, mâle et femelle, tournent à grande vitesse et dans des sens opposés, ce qui permet l'aspiration, la compression et le refoulement du gaz. Le gaz est transporté le long de la vis, de l'orifice d'aspiration à l'orifice de refoulement, de façon continue.

Ce type de compresseur doit être abondamment huilé afin d’assurer l'étanchéité et le refroidissement des rotors en formant un film .


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Compresseur semi-hermétique à piston

Compresseur semi-hermétique à vis

Vis HélicoïdaleSatellite

Bi-Vis Hélicoïdale

Aspiration

Compression

Refoulement

LE COMPRESSEUR SEMI-HERMETIQUE OU OUVERT CENTRIFUGE

Le compresseur centrifuge est utilisé dans des installations de fortes puissances (de 1000 kW au minimum), ce qui le destine à des utilisations réservées aux grands centres commerciaux ou industriels.

Son fonctionnement est analogue à celui des pompes de circulation centrifuge.

C'est une roue entraînée par un moteur tournant à très grande vitesse, munie d'aubes ou d'ailettes inclinées qui transforment partiellement l'énergie mécanique en pression et en énergie cinétique. Un diffuseur, placé au refoulement, convertit une grande partie de cette énergie cinétique en pression.

Comme ce type de compresseur a un taux de compression assez faible, on associe généralement plusieurs roues en série, reliées entre elles par des diaphragmes, ce qui permet de faire communiquer le rejet de la première roue à l'aspiration de la seconde et ainsi de suite.

Afin de pouvoir ajuster la puissance aux besoins, des ailettes pivotantes disposées dans l'aspiration s'ouvrent et se ferment, modifiant l'angle d'attaque arrivant sur les aubes de la roue en mouvement. Le réglage de puissance s'étale de 20 à 100 %.

Un des défauts des compresseurs centrifuges est le fonctionnement à faible puissance qui entraine un phénomène de pompage pouvant générer des vibrations parfois facteur de panne.

Les compresseurs centrifuges peuvent être de type semi-hermétique entraînés par un moteur électrique ou ouverts. Dans ce cas, la partie compresseur est reliée à la partie moteur par un accouplement, qui permet l'utilisation de toutes sortes de moteurs: électriques, thermiques, etc...


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Aspiration

Refoulement

Aspiration

LES COMPRESSEURS OUVERTS

Le moteur et le compresseur sont deux entités indépendantes reliées entre elles par un arbre d'accouplement ou une courroie. Cela permet le raccordement à un moteur électrique, diesel ou à gaz.

L'accès aux différents éléments du compresseur est possible. Ce type de compresseur est utilisé dans les installations de puissance frigorifique importante.

Suivant la technologie de compression, on distingue dans cette catégorie les compresseurs à piston, à vis et centrifuges.


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Compresseur Moteur