User guide | Copeland Compresseurs semi-hermétiques Stream CO2, 4MTL-05 à 4MTL-50 pour applications transcritiques et 4MSL-03 à 4MSL-15 pour applications subcritiques Mode d'emploi

GUIDE D’APPLICATION
Compresseurs semi-hermétiques
Copeland Stream CO2
4MTL-05 à 4MTL-50 pour applications transcritiques
4MSL-03 à 4MSL-15 pour applications subcritiques
GUIDE D’APPLICATION
Table des matières
A propos de ce guide d’application ...................................................................................... 1
1
Instructions de sécurité ............................................................................................ 1
1.1
Explication des pictogrammes ............................................................................. 1
1.2
Consignes de sécurité ......................................................................................... 2
1.3
Instructions générales.......................................................................................... 2
2
Description des produits ........................................................................................... 3
2.1
Gamme de compresseurs.................................................................................... 3
2.2
Nomenclature ...................................................................................................... 4
2.3
Plaque signalétique.............................................................................................. 4
2.4
Plage d’application............................................................................................... 5
2.5
3
2.4.1
Huiles et fluide frigorigène approuvés ........................................................... 5
2.4.2
Enveloppes d’application .............................................................................. 5
2.4.3
Recommandations pour la surchauffe à l’aspiration & conditions de lubrification
..................................................................................................................... 6
Caractéristiques................................................................................................... 7
2.5.1
Construction du compresseur ....................................................................... 7
2.5.2
Refroidissement du compresseur ................................................................. 7
2.5.3
Lubrification .................................................................................................. 7
2.5.4
Niveau d’huile ............................................................................................... 8
Installation.............................................................................................................. 11
3.1
3.2
3.3
Manutention des compresseurs ......................................................................... 11
3.1.1
Livraison ..................................................................................................... 11
3.1.2
Transport et entreposage............................................................................ 11
3.1.3
Positionnement et fixation........................................................................... 11
3.1.4
Emplacement de l’installation...................................................................... 12
3.1.5
Jeux de suspensions .................................................................................. 12
Contrôle des pressions ...................................................................................... 12
3.2.1
Soupapes de sécurité ................................................................................. 12
3.2.2
Pressions maximales autorisées (PS)......................................................... 14
3.2.3
Pressions maximales de fonctionnement.................................................... 14
Vannes d’arrêt ................................................................................................... 14
3.3.1
Conception des vannes d’arrêt ................................................................... 15
3.3.2
Description des vannes d’arrêt.................................................................... 15
3.3.3
Informations supplémentaires sur l’utilisation des vannes d’arrêt................ 15
3.3.4
Variations pour les vannes d’arrêt............................................................... 16
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
3.4
4
Branchements électriques ...................................................................................... 18
4.1
Recommandations générales ............................................................................ 18
4.2
Installation électrique ......................................................................................... 18
4.2.1
Moteur à bobinage fractionné (YY/Y) – Code A .......................................... 18
4.2.2
Moteur à bobinage fractionné (YY/Y) – Code F .......................................... 18
4.2.3
Démarrage Etoile / Triangle (Y/∆) – Code E................................................ 18
4.2.4
Isolateurs et position des barrettes ............................................................. 19
4.3
Organes de protection ....................................................................................... 19
4.4
Protection du compresseur ................................................................................ 20
4.5
5
4.4.1
Copeland Compressor Electronics.............................................................. 20
4.4.2
Copeland Protection ................................................................................... 24
4.4.3
CoreSense Diagnostics (jusqu’en décembre 2019) .................................... 27
Résistance de carter .......................................................................................... 30
Démarrage et fonctionnement ................................................................................ 32
5.1
Test d’étanchéité et contrôle des fuites .............................................................. 32
5.2
Tirage au vide du système ................................................................................. 32
5.3
Contrôles préliminaires avant démarrage........................................................... 32
5.4
Procédure de charge ......................................................................................... 33
5.5
Mise en service.................................................................................................. 33
5.6
Temps minimum de fonctionnement .................................................................. 33
5.7
Variateurs de fréquence..................................................................................... 34
6
7
Filtres................................................................................................................. 17
5.7.1
Intensité maximale de fonctionnement – Modèles 4MTL-35 à 4MTL-50 ..... 34
5.7.2
Recommandations pour une utilisation avec variateur de fréquence .......... 34
Maintenance et réparation...................................................................................... 35
6.1
Débrasage des composants du système ........................................................... 35
6.2
Changement de fluide........................................................................................ 35
6.3
Remplacer un compresseur ............................................................................... 35
6.4
Lubrification et vidange d’huile ........................................................................... 35
6.5
Additifs pour l’huile............................................................................................. 36
6.6
Remplacement de la soupape de sécurité (PRV)............................................... 36
Démontage et mise au rebut .................................................................................. 37
Annexe 1 : Raccords des compresseurs Stream CO2 ........................................................ 38
Annexe 2 : Couples de serrage (en Nm) ............................................................................ 39
Annexe 3 : Sélection de l’isolateur de plaque à bornes selon la version de moteur et
l’alimentation électrique ..................................................................................................... 41
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
A propos de ce guide d’application
Le but de ce guide d’application est de fournir des conseils dans l'application des compresseurs semihermétiques Copeland Stream CO2 (R744). Il est destiné à répondre aux questions soulevées lors de la
conception, de l'assemblage et de l'exploitation d'un système avec ces produits.
Outre le soutien qu'elles apportent, les instructions données dans ce document sont également
essentielles pour un fonctionnement correct et sûr des compresseurs. La sécurité, la performance et la
fiabilité du produit peuvent être compromises si celui-ci n’est pas utilisé conformément à ce guide
d’application ou est mal utilisé.
Ce guide d’application couvre uniquement les applications fixes. Pour les applications mobiles, veuillez
contacter le service Application Engineering ou votre support technique Copeland local.
1
Instructions de sécurité
Les compresseurs semi-hermétiques Copeland sont fabriqués en conformité avec les dernières normes
industrielles en vigueur en Europe. Un accent particulier a été mis sur la sécurité de l’utilisateur.
Les compresseurs Copeland Stream CO2 4MTL* & 4MSL* sont conçus pour être installés sur des
machines et systèmes en conformité avec les directives et réglementations suivantes :
Directive Machines MD 2006/42/CE
Supply of Machinery (Safety) Regulations 2008
Directive Basse Tension LVD 2014/35/UE
Electrical Equipment (Safety) Regulations 2016
Ils ne peuvent être mis en service en Europe que s’ils ont été installés sur ces machines et systèmes en
conformité avec les normes existantes et s’ils respectent, dans leur ensemble, les dispositions légales
correspondantes. Pour les normes à appliquer, se référer à la « Déclaration du Constructeur », disponible
sur www.copeland.com/fr-fr.
La Fiche de Données de Sécurité (FDS) spécifique au fluide frigorigène R744 doit être prise en compte.
Veuillez consulter le document livré par le fournisseur de fluide.
Conservez ce guide d'application pendant toute la durée de vie du compresseur.
Nous vous conseillons vivement de vous conformer à ces instructions de sécurité.
1.1 Explication des pictogrammes
AVERTISSEMENT
Ce pictogramme indique la présence
d’instructions permettant d’éviter des
blessures graves au personnel et de
graves dommages matériels.
Haute tension
Ce pictogramme indique que les
opérations citées présentent un danger
d’électrocution.
Risque de brûlures ou de gelures
Ce pictogramme indique que les
opérations citées comportent un risque
de brûlures ou de gelures.
Risque d’explosion
Ce pictogramme indique que les
opérations citées comportent un risque
d’explosion.
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
NOTE
1
ATTENTION
Ce pictogramme indique la présence
d’instructions permettant d’éviter des
dommages aux biens accompagnés ou
non de blessures superficielles.
IMPORTANT
Ce pictogramme indique la présence
d’instructions permettant d’éviter un
dysfonctionnement du compresseur.
Ce mot indique une recommandation
permettant de faciliter les opérations.
1.2 Consignes de sécurité
▪
▪
▪
▪
▪
Les compresseurs frigorifiques doivent être utilisés exclusivement dans le cadre de l'usage
prévu. L’installation doit être étiquetée conformément aux normes et à la législation en vigueur.
L’installation, la mise en service et la maintenance de cet équipement ne peuvent être
effectuées que par des professionnels qualifiés et autorisés.
Le branchement électrique des compresseurs et de leurs accessoires ne peut être réalisé que
par du personnel qualifié.
Toutes les normes en vigueur concernant le branchement d’équipements électriques et de
réfrigération doivent être respectées.
Les législations et réglementations nationales en matière de protection du personnel doivent
être respectées.
Le personnel doit utiliser des équipements de sécurité (lunettes de
sécurité, gants, vêtements de protection, chaussures de sécurité et
casque).
1.3 Instructions générales
AVERTISSEMENT
Installation sous pression ! Risque de blessures graves et/ou de panne !
Eviter tout démarrage accidentel du système avant son installation complète. Ne
jamais laisser l’installation sans surveillance lorsqu'elle est sous vide sans charge
de fluide frigorigène, lorsqu'elle contient une charge d’attente (azote) ou lorsque
les vannes de service du compresseur sont fermées, sans avoir au préalable mis
le système hors tension.
AVERTISSEMENT
Panne de système ! Risque de blessures ! Seuls les fluides frigorigènes et
huiles frigorifiques approuvés doivent être utilisés.
AVERTISSEMENT
Fluide CO2 ! Risque de suffocation ! Ne jamais libérer dans un local fermé des
volumes importants de CO2 ou la totalité du fluide contenu dans l’installation. Si
celle-ci se trouve dans un local fermé, il faut si possible assurer une bonne
ventilation du local et/ou installer un système de détection de CO2. Le CO2 est
inodore et invisible, il n’est donc pas possible de le détecter directement en cas
d’émission.
AVERTISSEMENT
Surface à haute température ! Risque de brûlure ! Ne pas toucher le
compresseur ou la tuyauterie avant refroidissement. Veiller à ce que les autres
équipements se trouvant à proximité du compresseur ne soient pas en contact
avec celui-ci. Marquer et sécuriser les sections accessibles.
ATTENTION
Surchauffe ! Endommagement des paliers et roulements ! Ne pas utiliser les
compresseurs sans charge de fluide frigorigène ou s’ils ne sont pas connectés au
système.
ATTENTION
Contact avec l’huile POE ! Détérioration du matériel ! Manipuler les huiles
POE avec précaution et toujours porter un équipement de protection approprié
(gants, lunettes de sécurité, etc.) lors de la manipulation. Veiller à ce que les huiles
POE n’entrent en contact avec aucune surface ou matériau pouvant être
détériorés par les POE, en particulier certains polymères (par exemple les
PVC/CPVC et le polycarbonate).
IMPORTANT
Dégâts durant le transport ! Dysfonctionnement du compresseur ! Utiliser
l’emballage d'origine. Éviter les chocs et la position inclinée ou renversée.
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
2
2
Description des produits
2.1 Gamme de compresseurs
Ce guide d’application couvre les compresseurs semi-hermétiques Copeland Stream pour fonctionnement
au CO2 (R744). La gamme 4MTL* pour applications transcritiques s’échelonne de 5 à 50 cv ; la gamme
4MSL* pour applications subcritiques s’échelonne de 3 à 15 cv.
Les performances indiquées au Tableau 1 sont valables pour une alimentation en 50 Hz.
Compresseur
Volume balayé
(m³/h)
4MTL-05
4MTL-07
4MTL-09
4MTL-12
4MTL-15
4MTL-30
4MTL-35
4MTL-40
4MTL-50
4MSL-03
4MSL-04
4MSL-06
4MSL-08
4MSL-12
4MSL-15
4,6
6,2
7,4
9,5
12,5
17,9
22,7
26,6
32,0
4,6
6,2
7,4
9,5
12,5
17,9
Puissance
frigorifique Qo*
(kW)
8,831)
11,851)
14,591)
19,241)
25,161)
36,991)
46,901)
55,901)
67,801)
7,802)
10,402)
12,802)
16,302)
20,702)
31,502)
COP
1,62
1,66
1,67
1,70
1,75
1,80
1,79
1,84
1,81
3,80
3,80
3,90
3,80
3,90
3,90
Poids net
(kg)
Fixations
(mm x mm)
124
170
270
368 x 256
124
170
1) Evaporation -10 °C, temp. sortie gas cooler 35 °C, haute pression 90 bar, surchauffe aspiration 10 K, sous-
refroidissement 0 K
2) Evaporation -35 °C, condensation -5 °C, surchauffe aspiration 10 K, sous-refroidissement 0 K
Tableau 1 : Gamme de compresseurs Stream CO2 et performances à pleine puissance (100 %)
Le Tableau 2 indique les principales valeurs de pression pertinentes pour l'utilisation des compresseurs
Stream CO2.
Compresseur
4MTL-05
4MTL-07
4MTL-09
4MTL-12
4MTL-15
4MTL-30
4MTL-35
4MTL-40
4MTL-50
4MSL-03
4MSL-04
4MSL-06
4MSL-08
4MSL-12
4MSL-15
Moteur
Pression maximale
de fonctionnement
(MOP) (bar(a))
Pression à l’arrêt
(plaque signalétique)
PS / PSS (bar(a))
Pression
d’éclatement
(bar(a))
EWL
FWM/D
120 / 50,9
135 / 90
420 / 330
135 / 90
420 / 330
AWM/D
EWL
120 / 50,9
120 / 42
AWM/D
EWL
110 / 42
135 / 90
420 / 330
EWL
FWM/D
60 / 23
135 / 90
420 / 330
AWM/D
EWL
60 / 23
135 / 90
420 / 330
Tableau 2 : Valeurs de pression des compresseurs Stream CO2
La gamme de compresseurs semi-hermétiques Stream 4 cylindres pour les applications transcritiques au
CO2 est la solution idéale pour la section moyenne température des systèmes booster au R744. Cette
gamme est conçue pour des pressions d'arrêt maximales de 135 bar côté HP et 90 bar côté BP (voir
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
3
paragraphe 3.2.1 « Soupapes de sécurité »). Le débit de fluide et le transfert de chaleur ont été
optimisés pour obtenir les meilleures performances.
NOTE : Dans ce document, les valeurs de pression indiquées en bar(a) ou en bar sont des
pressions absolues. Pour les valeurs de pression relative (gauge) c’est l’unité bar(g) qui est
utilisée.
NOTE : Le compresseur est seulement un composant parmi d’autres combinés entre eux pour
constituer un circuit frigorifique opérationnel et efficace. Par conséquent les informations
contenues dans ce document concernent les compresseurs semi-hermétiques Stream pour
applications transcritiques et subcritiques au CO2 munis d’équipements et accessoires standards
uniquement.
2.2 Nomenclature
La désignation des compresseurs Stream contient les informations techniques suivantes :
Figure 1 : Nomenclature
2.3 Plaque signalétique
Toutes les informations importantes liées à l’identification du compresseur sont imprimées sur la plaque
signalétique située sous le banc de cylindres gauche du compresseur :
▪ le numéro de série comprend l’année et le mois de production représenté par une lettre (Janv. = A,
Fév. = B, ... Déc. = L) ;
▪ le type de fluide frigorigène (R744) ;
▪ le type d’huile : POE ou PAG.
25A = Fabriqué en janvier 2025
POE68 = Type d’huile
R744 = CO2
Figure 2 : Plaque signalétique
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
4
2.4 Plage d’application
2.4.1 Huiles et fluide frigorigène approuvés
Les compresseurs Stream CO2 sont livrés avec une huile POE. Les grands modèles (4MTL-35 à
4MTL-50) peuvent également être livrés sur demande avec une charge d’huile PAG.
Compresseurs
Fluide frigorigène
approuvé
Huiles approuvées
(chargées d’usine)
Stream 4MTL* & 4MSL*
R744 (CO2)
RL 68 HB (POE 68)
RFL 68 EP (PAG 68)
RL 68 HB (POE 68)
Huiles SAV approuvées
RFL 68 EP (PAG 68)
Moyenne
Basse
Moyenne
Basse
température température température température
4MTL-05
4MSL-03
4MTL-12
4MSL-08
Charge en huile
4MTL-07
4MSL-04
4MTL-15
4MSL-12
(litres)
4MTL-09
4MSL-06
4MTL-30
4MSL-15
1,3
1,8
* Qualification de l’huile PAG en cours
Tableau 3 : Fluide et huiles qualifiés & charges d’huile d’usine
Moyenne
température
4MTL-35*
4MTL-40*
4MTL-50*
2,8
Les quantités de recharge en huile sont données dans le logiciel de sélection Select sur
www.copeland.com/fr-fr/tools-resources.
Pour recharger :
▪ Lorsque le compresseur est totalement vide d’huile, la quantité d’huile à recharger est habituellement
inférieure de 0,12 litre à la charge d’huile initiale (ce qui correspond à l’huile dispersée dans
l’installation).
Pour faire l’appoint :
▪ Lors de la mise en service, d’une maintenance programmée ou d’un entretien, ajouter de l’huile jusqu’à
ce que le niveau d’huile du compresseur se situe entre minimum ¼ et maximum ¾ des voyants d’huile
latéraux, et au maximum du voyant d’huile frontal.
▪ Il est recommandé d’utiliser du CO2 avec une pureté de classe 4,0 [(≥ 99,99 %) H2O ≤ 10 ppm,
O2 ≤ 10 ppm, N2 ≤ 50 ppm] ou supérieure.
2.4.2 Enveloppes d’application
AVERTISSEMENT
Dilution d’huile due à une surchauffe trop faible ! Casse du compresseur !
L’installation doit toujours fonctionner avec une surchauffe adéquate pour éviter
une diminution de la viscosité de l’huile. Des mesures complémentaires dans la
conception du circuit peuvent aider à éviter des conditions de lubrification
inacceptables.
4MTL-12 / 4MTL-15
125
120
120
115
115
Pression de refoulement (bar) abs
Pression de refoulement (bar) abs
4MTL-05 / 4MTL-07 / 4MTL-09
125
110
105
100
95
90
85
80
R744
75
70
65
60
55
50
110
105
100
95
90
85
80
R744
75
70
65
60
55
50
45
45
40
40
35
35
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
-25
20
-20
-15
-10
-5
10 K Surchauffe à l'aspiration
20 K Surchauffe à l'aspiration
Figure 3 : Applications transcritiques au R744 – Modèles 4MTL-05 à 4MTL-15
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
0
5
Température d'évaporation (oC)
Température d'évaporation (oC)
5
10
15
20
4MTL-30
4MTL-35 / 4MTL-40 / 4MTL-50
125
115
120
110
105
110
Pression de refoulement (bar) abs
Pression de refoulement (bar) abs
115
105
100
95
90
85
R744
80
75
70
65
60
55
50
100
95
90
85
80
70
65
60
55
50
45
45
40
40
35
R744
75
35
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
-25
-20
Température d'évaporation (oC)
-15
-10
-5
0
5
10
Température d'évaporation (oC)
10 K Surchauffe à l'aspiration
10 K Surchauffe à l'aspiration
20 K Surchauffe à l'aspiration
Figure 4 : Applications transcritiques au R744 – Modèles 4MTL-30 à 4MTL-50
4MSL-08 / 4MSL-12 / 4MSL-15
25
20
20
Température de condensation (°C)
Température de condensation (°C)
4MSL-03 / 4MSL-04 / 4MSL-06
25
15
10
5
0
R744
-5
-10
-15
15
10
5
0
R744
-5
-10
-15
-20
-20
-25
-25
-55
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-55
-10
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
Température d'évaporation (oC)
Température d'évaporation (oC)
10 K Surchauffe à l'aspiration
10 K Surchauffe à l'aspiration
0 oC Gaz aspirés
0 oC Gaz aspirés
20 K Surchauffe à l'aspiration
Figure 5 : Applications subcritiques au R744 – Modèles 4MSL-03 à 4MSL-15
2.4.3 Recommandations pour la surchauffe à l’aspiration & conditions de lubrification
Le fonctionnement des compresseurs CO2 dans des conditions où la viscosité de l'huile est faible peut
devenir très néfaste en ce qui concerne la durée de vie des compresseurs. Des indicateurs tels que la
température de l'huile et la température de refoulement doivent être observés pour juger des conditions
de lubrification. Selon l'application (basse température, température moyenne, centrale, etc.), différentes
valeurs minimales de surchauffe à l'aspiration doivent être respectées pour assurer une protection
maximale du compresseur. En général, une surchauffe plus élevée à l'aspiration d'un compresseur offre
une plus grande sécurité, mais les limites de la température de refoulement maximale admissible doivent
également être prises en compte (la surchauffe a un impact direct sur la température de refoulement).
Une attention particulière doit être portée aux points suivants :
▪ La mesure de la surchauffe d'aspiration devient plus critique avec des tubes d'aspiration de diamètres
importants. Veiller à ce que le capteur soit correctement positionné. Des capteurs à manchon doivent
être utilisés avec les tubes de grands diamètres.
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
6
▪ La température de l'huile est mesurée en bas du carter, entre les deux voyants. Pour une plus grande
précision, il est préférable d’utiliser des sondes pour mesures sur surface plane.
▪ La température de refoulement peut être lue à partir du Modbus sur le module Copeland Compressor
Electronics. Si un capteur supplémentaire est appliqué à la ligne de refoulement (aussi près que
possible de la vanne de refoulement), la température devrait être inférieure de 15 à 20 K à celle de
l'intérieur de la culasse. Ceci doit être pris en compte lors de l'application des valeurs du Tableau 4 cidessous.
Surchauffe minimale
requise
Température d’huile
minimale requise
Basse température
20 K / 36 °F
30 °C / 86 °F
Température de
refoulement
maximale acceptable
154,4 °C / 310 °F
Moyenne température
10 K / 18 °F
30 °C / 86 °F
154,4 °C / 310 °F
Compresseurs en parallèle
10 K / 18 °F
30 °C / 86 °F
154,4 °C / 310 °F
Application
Tableau 4 : Recommandation pour la surchauffe
Attention ! Les valeurs indiquées au Tableau 4 sont des températures maximales dans les culasses.
Lors d’une mesure de la température sur la ligne de refoulement, il faut prendre en compte la différence
de température pour la consigne de coupure de température de refoulement.
NOTE : Un échangeur de chaleur interne supplémentaire peut être nécessaire pour garantir les
valeurs de surchauffe d'aspiration recommandées à l'entrée du compresseur.
2.5 Caractéristiques
2.5.1 Construction du compresseur
Les compresseurs Stream CO2 comportent une grande chambre de refoulement permettant d’éliminer les
pulsations. Les culasses et la chambre de refoulement sont conçus pour minimiser le transfert de chaleur
côté aspiration.
Chaque tête de culasse est équipée d’un trou avec bouchon de 1/8" - 27 NPTF côté haute pression.
Figure 6 : Vue extérieure du compresseur
2.5.2 Refroidissement du compresseur
Les moteurs de compresseurs doivent toujours être refroidis, quelles que soient les conditions de
fonctionnement.
Tous les compresseurs Stream CO2 sont refroidis par les gaz aspirés. Sur les compresseurs refroidis par
les gaz aspirés, le moteur est refroidi par le fluide frigorigène passant par ce dernier. Selon les conditions
de fonctionnement, la surchauffe maximale autorisée pour les gaz aspirés ne doit pas dépasser les
valeurs indiquées dans les enveloppes.
2.5.3 Lubrification
Les compresseurs Stream CO2 de petite et moyenne taille (4MSL-03 à 4MSL-15, 4MTL-05 à 4MTL-30),
sont équipés d’un système de barbotage qui assure une lubrification adéquate à vitesse constante ou
variable.
Les grands modèles (4MTL-35 à 4MTL-50) disposent d’une pompe à huile :
▪ Sur les compresseurs livrés avec le module Copeland Compressor Electronics (-N), la pompe à huile
intègre une sonde électronique pour la fonction de protection de pression d’huile.
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
7
▪
▪
Les compresseurs livrés avec le module CoreSense Protection (-P) permettent le branchement d’un
système de protection d’huile OPS2 (sonde de pression d’huile de l’OPS2 intégrée dans la pompe à
huile).
Les pompes à huile utilisées sur ces compresseurs sont indépendantes du sens de rotation.
Taille de
compresseur
Mode
transcritique
4MTL-05
Système de
lubrification
Mode
subcritique
4MSL-03
Système de
lubrification
4MTL-07
Barbotage
4MSL-04
Barbotage
Petits
Moyens
4MTL-09
4MSL-06
4MTL-12
4MSL-08
4MTL-15
Barbotage
4MTL-30
4MSL-12
Barbotage
4MSL-15
4MTL-35
Grands
4MTL-40
Pompe à huile
N/A
N/A
4MTL-50
Tableau 5 : Système de lubrification des compresseurs Stream CO2
2.5.4 Niveau d’huile
Les petits et moyens modèles (4MSL-03 à 4MSL-15, 4MTL-05 à 4MTL-30) sont pourvus de trois voyants
d’huile identiques, un de chaque côté du compresseur et un en partie frontale.
Voyants d’huile (3)
Figure 7 : Localisation des voyants d’huile sur les petits et moyens modèles
Les modèles de grande taille (4MTL-35 à 4MTL-50) sont munis de 2 voyants d’huile, un de chaque côté
du compresseur.
Sonde de
pression
d’huile
Voyants d’huile (2)
Figure 8 : Voyants d’huile et sonde de pression d’huile sur les grands modèles
Tous les compresseurs 4MTL* & 4MSL* sont livrés avec un volume d’huile suffisant pour une utilisation
normale (voir Tableau 3). Le niveau d’huile optimum doit être vérifié lorsque l’installation atteint un état
stable de fonctionnement. Le niveau d’huile doit correspondre à celui indiqué sur le schéma ci-dessous,
c’est-à-dire au minimum à ¼ et au maximum à ¾ des voyants d’huile latéraux, et au maximum du voyant
d’huile frontal.
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
8
Le voyant frontal permet de vérifier le niveau d’huile dans le carter du compresseur mais ne peut pas être
utilisé pour en réguler le niveau.
Un niveau d’huile plus élevé est acceptable quand un régulateur d’huile est utilisé car celui-ci permet de
réduire une circulation d’huile excessive. Le régulateur d’huile doit être monté à la place d’un des deux
voyants latéraux. Le niveau d’huile doit être au minimum à ¼ et au maximum à ¾ du voyant. Le niveau
peut aussi être vérifié dans un délai de 10 secondes après l’arrêt du compresseur.
Figure 9 : Schéma du voyant d’huile
Figure 10 : Lecture du voyant d’huile
Le filetage du voyant d’huile est en 1 1/8"-18 UNEF, et le couple de serrage est de 50 à 60 Nm.
Comme les petits et moyens modèles ne disposent pas de pompe à huile, on ne peut pas utiliser le
contrôle de la pression d'huile pour protéger le compresseur contre les problèmes de lubrification.
Cependant, un détecteur de niveau d'huile à flotteur peut être utilisé pour protéger le compresseur contre
les pertes d'huile.
2.5.4.1
Régulateur de niveau d’huile TraxOil OM5 de Copeland Flow Controls
Une gestion active du niveau d'huile est indispensable pour garantir un fonctionnement fiable des
compresseurs, en particulier dans les applications de réfrigération avec des conditions de fonctionnement
variables et des cycles de dégivrage. Un avantage supplémentaire des systèmes actifs est qu'en plus de
l'équilibrage de l'huile, ils surveillent aussi le niveau d'huile et permettent des fonctionnalités d'alarme.
Le maintien d’un niveau d’huile approprié est d’une importance capitale pour la longévité des
compresseurs.
Le TraxOil OM5 utilise un capteur à effet Hall pour mesurer le niveau d'huile. Un flotteur magnétique
change de position en fonction du niveau d'huile. Le capteur à effet Hall convertit les variations du champ
magnétique en un signal équivalent, qui est utilisé par l'électronique intégrée pour évaluer le niveau
d'huile.
Le TraxOil OM5 permet à la fois la surveillance et la régulation du niveau d’huile dans les systèmes de
gestion d’huile active, notamment dans les applications au CO2.
Le TraxOil OM5 a été mis au point et spécialement optimisé pour les installations au CO2 où des pressions
maximales de fonctionnement supérieures à 60 bar et pouvant atteindre 130 bar sont requises.
Le TraxOil OM5 est conçu pour alimenter en huile les compresseurs utilisés dans les applications
subcritiques et transcritiques lorsque cela est nécessaire.
Le contrôle du niveau d'huile est divisé en 3 zones : fonctionnement normal, avertissement et alarme.
Figure 11: TraxOil OM5 avec voyant
Pour plus d’informations sur ce produit, veuillez consulter www.copeland.com/fr-fr.
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
9
2.5.4.2
Système de surveillance du niveau d’huile TraxOil OW4/OW5 de Copeland Flow Controls
Les TraxOil OW4 et OW5 sont destinés aux systèmes qui ne nécessitent qu'une surveillance et une
alarme du niveau d'huile et n'ont pas besoin d'un équilibrage actif de l’huile.
▪
▪
OW4 est conçu pour les applications subcritiques au CO2
OW5 est conçu pour les applications transcritiques au CO2
Figure 12 : TraxOil OW4/OW5 pour la surveillance du niveau d’huile
Le contrôle du niveau d'huile est divisé en 3 zones : fonctionnement normal, avertissement et alarme.
Si le niveau d’huile descend dans la zone rouge, l’OW4/OW5 génère un signal d’alarme et le contact
alarme (SPDT) se met en état d’alarme. Le contact d’alarme peut être utilisé pour arrêter le compresseur.
L’alarme est réinitialisée lorsque le niveau d’huile revient à la normale.
Pour plus d’informations sur ce produit, veuillez consulter www.copeland.com/fr-fr.
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
10
3
Installation
AVERTISSEMENT
Haute pression ! Risques de lésions de la peau et des yeux ! Ouvrir les
raccords et vannes sous pression avec prudence.
3.1 Manutention des compresseurs
3.1.1 Livraison
Vérifier que la livraison est complète et sans dommages. Les défauts devront être communiqués
immédiatement par écrit. Equipement standard :
▪ Vannes d'arrêt d'aspiration et de refoulement
▪ Soupape de sécurité au refoulement
▪ Charge en huile, voyants de niveau d’huile
▪ Résistance de carter 230 V
▪ Jeu de suspensions (caoutchouc)
▪ Module Copeland Compressor Electronics ou Copeland Protection
▪ Charge en gaz inerte jusqu'à 2,5 bar(g) (air sec)
▪ Bornier électrique
3.1.2 Transport et entreposage
AVERTISSEMENT
Risque de chute ! Risque de blessures ! Ne déplacer les compresseurs qu’avec
du matériel de manutention adapté au poids. Maintenir en position verticale.
Respecter les limites d’empilage selon la Figure 13. Vérifier et prendre les
mesures nécessaires pour assurer la stabilité des piles d’emballages. Maintenir à
l'abri de l'humidité.
Respecter le nombre maximum « n » d’emballages identiques pouvant être empilés l’un sur
l’autre :
▪
Transport : n = 1
▪
Entreposage : n = 1
Figure 13 : Limites d’empilage pour le transport et l’entreposage
NOTE : Le compresseur est préchargé avec de l'air sec pour éviter toute contamination par
l'humidité.
Les compresseurs sont livrés sur palette. Les accessoires peuvent être livrés montés ou en vrac.
3.1.3 Positionnement et fixation
IMPORTANT
Dégâts de transport ! Dysfonctionnement du compresseur ! Utiliser
uniquement l’anneau de levage lors de la manutention. Risque de dégâts ou fuites
en cas d’utilisation des raccords d’aspiration ou de refoulement.
Si possible, garder le compresseur en position
horizontale lors de la manutention.
Pour raisons de sécurité, 2 anneaux de levage (½"
- 13 UNC, référence 2932854) doivent être montés
avant de déplacer un compresseur (voir schéma en
Figure 14 pour d’autres méthodes de levage).
Ne pas lever le compresseur par les vannes de
service ou d’autres accessoires pour éviter les
fuites de fluide ou tout autre dégât.
Figure 14 : Levage du compresseur
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
11
3.1.4 Emplacement de l’installation
Veiller à ce que les compresseurs soient installés sur une base solide, plane et horizontale.
Les températures autour du compresseur ne doivent pas dépasser 65 °C, pour éviter d’avoir des gaz
aspirés trop chauds et des problèmes de fonctionnement de l’électronique.
3.1.5 Jeux de suspensions
Des suspensions flexibles doivent être utilisées pour amortir les vibrations et les pulsations au démarrage
et à l’arrêt du compresseur. Chaque compresseur est donc livré avec un jeu de suspensions caoutchouc
pouvant être utilisé pour les montages seul ou en parallèle. Les écrous doivent être serrés jusqu’à la
surface de la rondelle.
Ecrou
Rondelle
Plot caoutchouc
Pied du compresseur
Plot caoutchouc
Plot caoutchouc
Plot en acier
Boulon à tête
hexagonale
Figure 15 : Suspensions standards pour les compresseurs Stream CO2
Un compresseur peut aussi être monté de façon rigide (sans ressorts). Dans ce cas, davantage de
vibrations et d’à-coups seront transmis au châssis.
Utiliser uniquement les pieds du compresseur pour la fixation et éviter le contact direct d'autres parties du
carter du compresseur avec des composants proches ou le châssis.
Les irrégularités de la surface de montage auront des répercussions sur la centrale et/ou sur le carter et
les pieds du compresseur. Une irrégularité excessive peut soumettre le système à une contrainte
mécanique trop élevée et endommager le compresseur ou la centrale de compresseurs. C’est pourquoi
la planéité de la surface de montage est primordiale. Par ailleurs, l’utilisation de suspensions caoutchouc
permet d’éviter au compresseur tant les vibrations et les à-coups que les contraintes mécaniques.
Si l’installation requiert un niveau très élevé d’absorption des vibrations, des amortisseurs de vibration
supplémentaires (disponibles dans le commerce) peuvent être montés entre les rails et la surface de
montage.
3.2 Contrôle des pressions
3.2.1 Soupapes de sécurité
ATTENTION
Haute pression ! Fuite dans l’installation ! Si une soupape de sécurité s'active
de manière répétée, la contrôler et la remplacer si nécessaire afin d'éviter une
fuite permanente. Après l’activation de la soupape de sécurité, il faut toujours
vérifier s’il y a eu une perte de CO2.
Le compresseur est équipé d'une soupape de sécurité côté refoulement (135 bar, montée d’usine –
Attention : filetage inversé (à gauche)). Si des pressions excessives sont atteintes, la soupape s'ouvre
ce qui empêche une nouvelle augmentation de la pression. Le CO2 est rejeté dans l’air ambiant.
Une soupape de sécurité à l’aspiration (90 bar) est disponible en option. Habituellement le côté BP de
l’installation est protégé par une soupape de sécurité supplémentaire. La soupape de sécurité de
l’installation peut être acceptée comme protection du compresseur.
La soupape de sécurité ne remplace pas les pressostats ou autres soupapes de sécurité de l’installation.
▪
Côté haute pression (HP):
135 bar
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
12
Il est fréquent que la soupape de sécurité ne soit plus parfaitement étanche après une décharge de CO2
dans l’atmosphère. C’est pourquoi il est recommandé de la remplacer systématiquement quand cela se
produit.
La localisation de la soupape de sécurité HP et du bouchon côté BP est indiquée sur les vues ci-dessous.
Soupape HP
Bouchon BP
Figure 16 : Localisation de la soupape HP et du bouchon (modèles 4MTL-05 à 4MTL-09 & 4MSL-03 à
4MSL-06)
Soupape HP
Bouchon BP
Figure 17 : Localisation de la soupape HP et du bouchon (modèles 4MTL-12 à 4MTL-30 & 4MSL-08 à
4MSL-15)
Soupape HP
Bouchon BP
Figure 18 : Localisation de la soupape HP et du bouchon (modèles 4MTL-35 à 4MTL-50)
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
13
3.2.2 Pressions maximales autorisées (PS)
Les pressions maximales autorisées (PS) d'après la norme EN 12693 telles qu’indiquées sur la plaque
signalétique du compresseur sont obligatoires et ne doivent pas être dépassées.
▪
Applications transcritiques :
▪
Applications subcritiques :
Côté haute pression (HP) :
Côté basse pression (BP) :
Côté haute pression (HP) :
Côté basse pression (BP) :
135 bar
90 bar
135 bar
90 bar
Toutes les pressions sont exprimées en bar(a) (pression absolue).
3.2.3 Pressions maximales de fonctionnement
En fonctionnement, il est impératif de respecter les pressions maximales de fonctionnement selon les
plages indiquées au paragraphe 2.4.2 « Enveloppes d’application ». Faire fonctionner un compresseur
en dehors de l’enveloppe peut entraîner une casse du compresseur et/ou une panne de l’installation.
La position des raccords HP et BP est indiquée à l’Annexe 1 « Raccords des compresseurs Stream
CO2 ». Il est recommandé de raccorder les pressostats de sécurité directement sur le corps du
compresseur. Pour le pressostat HP, un des raccords « 4 » peut être utilisé (voir Annexe 1). Pour le
pressostat BP, il est recommandé de le raccorder à la prise de pression « 6 » sur le côté droit du
compresseur (côté boîtier électrique).
NOTE : La plage d'application d'un compresseur peut être réduite pour diverses raisons. Il est
conseillé de vérifier les limites d'application dans le logiciel Select sur www.copeland.com/frfr/tools-resources.
3.3 Vannes d’arrêt
Les compresseurs Stream CO2 sont livrés d’origine avec des vannes à l’aspiration et au refoulement. Ces
vannes d’arrêt conviennent pour le soudage et le brasage.
Compresseur
4MTL-05
Volume
balayé
(m³/h)
Côté aspiration
Entraxe
bride Diamètre
Description
(mm) intérieur N° plan
4,60
5/8"
45 x 45
Diamètre
N° plan
intérieur
W22 / ODS 5/8
1/2"
W22 / ODS 5/8
1/2"
4MTL-07
6,20
4MTL-09
7,40
5/8"
W22 / ODS 5/8
1/2"
4MTL-12
9,54
7/8"
W30 / ODS 7/8
5/8"
52 x 52
5/8"
5100823-00
Côté refoulement
5/8"
W22 / ODS 5/8
5100842-00
12,50
4MTL-30
17,90
7/8"
W30 / ODS 7/8
5/8"
W22 / ODS 5/8
4MTL-35
22,70
1 ⅜"
W42.4 / ODS 1 ⅜
1 ⅛"
W35 / ODS 1 ⅛
4MTL-40
26,80
1 ⅜"
1 ⅛"
4MTL-50
32,00
510W42.4 / ODS 1 ⅜
0847-00
W42.4 / ODS 1 ⅜
1 ⅜"
W30 / ODS 7/8
W17.2 / ODS 1/2
510W17.2 / ODS 1/2
0809-00
W17.2 / ODS 1/2
4MTL-15
70 x 70
&
52 x 52
7/8"
5100844-00
Description
5100845-00
1 ⅛"
W22 / ODS 5/8
W35 / ODS 1 ⅛
W35 / ODS 1 ⅛
Tableau 6 : Vannes d’arrêt des compresseurs transcritiques
Compresseur
4MSL-03
Volume
balayé
(m³/h)
Côté aspiration
Entraxe
bride Diamètre
Description
(mm) intérieur N° plan
4,60
5/8"
W22 / ODS 5/8
1/2"
W22 / ODS 5/8
1/2"
6,20
4MSL-06
7,40
5/8"
W22 / ODS 5/8
1/2"
4MSL-08
9,54
7/8"
W30 / ODS 7/8
5/8"
12,50
4MSL-15
17,90
52 x 52
5/8"
Diamètre
N° plan
intérieur
4MSL-04
4MSL-12
45 x 45
5100823-00
Côté refoulement
7/8"
5100844-00
7/8"
W30 / ODS 7/8
5/8"
W30 / ODS 7/8
5/8"
Tableau 7 : Vannes d’arrêt des compresseurs subcritiques
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
14
Description
W17.2 / ODS 1/2
510W17.2 / ODS 1/2
0809-00
W17.2 / ODS 1/2
W22 / ODS 5/8
5100842-00
W22 / ODS 5/8
W22 / ODS 5/8
3.3.1 Conception des vannes d’arrêt
Les vannes d’arrêt standard sur les compresseur Stream CO2 sont des vannes à bride avec un port de
raccordement flare (verrouillable) pour la maintenance. Ce raccord est en 7/16" – 20 UNF, avec un
capuchon SAE 1/4" en acier inox 1.4301. Les vannes sont universelles, elles conviennent donc aussi bien
pour le soudage que pour le brasage (des soudures en bout ou soudures d’angle sont possibles).
Figure 19 : Vue 3-D d’une vanne d’arrêt
Consulter le tableau à l’Annexe 2 pour connaître les couples de serrage à respecter pour les boulons,
capuchons et tiges de vanne.
A la livraison, la tige est placée en avant (du côté tuyauterie).
3.3.2 Description des vannes d’arrêt
W 13.5 / ODS 3/8"
Diamètre externe du tube, pour le brasage
À braser
Diamètre externe du tube, pour le soudage
À souder
3.3.3 Informations supplémentaires sur l’utilisation des vannes d’arrêt
ATTENTION
Pressions de fonctionnement élevées ! Risque de fuite ! Lors de la phase de
soudage/brasage des raccords, prendre en compte les pressions de
fonctionnement élevées. Opter pour des matériaux et des procédures conformes
aux normes en vigueur afin d’éviter tout risque de fuite en fonctionnement.
Les vannes d’arrêt sont composées d’acier doux à grain fin (S235JRG2C - EN 10025) convenant aussi
bien pour le soudage que pour le brasage. Le plaquage est en Fe/Cu5Sn5.
L’utilisation de tubes acier standards (S235, P235, etc.) est possible.
En cas d’utilisation de tubes en acier inoxydable, l’appareil de soudage doit être choisi pour des matériaux
dissemblables (acier inox / acier doux).
Pour le brasage des raccords, la brasure devra contenir un minimum de 34 % d’argent, combiné avec un
métal d’apport de brasage comme le Fontargen A319, A320. La description de la brasure selon le
standard européen EN 1044 est respectivement AG106 et AG104.
La zone de raccord doit toujours être nettoyée et protégée contre la corrosion après soudage ou brasage.
Description de
la vanne
PCN
Entraxe de
Epaisseur
Ø intérieur
fixation (F)
(Z)
à braser (d)
(mm)
(mm)
Ø extérieur
Dimension
Profondeur
soudure bout
(a)
insertion tube
à bout (D)
(mm)
(h) (mm)
(mm)
3,11
17,2
11,0
W17.2 / ODS 1/2
45 x 45
½"
2,20
W22 / ODS 5/8
45 x 45
5/8"
2,95
4,17
22,0
11,0
W22 / ODS 5/8
52 x 52
5/8"
2,95
4,17
22,0
11,0
W30 / ODS 7/8
52 x 52
7/8"
3,83
5,41
30,0
16,0
W35 / ODS 1 ⅛
52 x 52
1 ⅛"
3,15
4,45
35,0
19,0
W42.4 / ODS 1 ⅜
70 x 70
1 ⅜"
4,20
5,94
42,4
23,0
Tableau 8 : Dimensions pour le soudage et le brasage
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
15
F
Figure 20 : Dimensions pour le soudage et le brasage
3.3.4 Variations pour les vannes d’arrêt
Les compresseurs peuvent être commandés sans les vannes sur demande. Dans ce cas les vannes sont
ôtées et l’aspiration et le refoulement sont fermés par une bride pleine pour garantir l’étanchéité du
compresseur pendant le transport.
Pour les compresseurs Stream CO2, Copeland propose aussi des variations pour la taille des raccords
(voir Tableaux 9 & 10 ci-dessous). Il est également possible d’utiliser un raccord à olive au refoulement
du compresseur. Les compresseurs peuvent être commandés avec la variation « vanne de refoulement
avec raccord Hy-Lok côté refoulement ». Le diamètre du tube de la ligne de refoulement doit être choisi
par le client.
Compresseur
Transcritique Subcritique
Variante avec Ø plus grand
Volume Entraxe de
Côté aspiration
Côté refoulement
balayé
fixation
Ø
intérieur
Description
Ø
intérieur
Description
(m³/h)
(mm)
à braser
de la vanne
à braser
de la vanne
4MTL-05
4MSL-03
4,60
4MTL-07
4MSL-04
6,20
4MTL-09
4MSL-06
7,40
4MTL-12
4MSL-08
9,54
4MTL-15
4MSL-12
12,50
4MTL-30
4MSL-15
17,90
4MTL-35
--
22,70
4MTL-40
--
26,80
4MTL-50
--
32,00
45 x 45
3/4"
W25.4 /
ODS 3/4
5/8"
W22 /
ODS 5/8
52 x 52
1 ⅛"
W35 /
ODS 1 ⅛
3/4"
W25.4 /
ODS 3/4
70 x 70
&
52 x 52
1 ⅝"
W48.3 /
ODS 1 ⅝
Non disponible
Tableau 9 : Variations avec des raccords pour gros tubes
Compresseur
Transcritique Subcritique
Variante avec Ø plus petit
Volume Entraxe de
Côté aspiration
Côté refoulement
balayé
fixation
Ø intérieur Description Ø intérieur Description
(m³/h)
(mm)
à braser
de la vanne
à braser
de la vanne
4MTL-05
4MSL-03
4,60
4MTL-07
4MSL-04
6,20
4MTL-09
4MSL-06
7,40
4MTL-12
4MSL-08
9,54
4MTL-15
4MSL-12
12,50
4MTL-30
4MSL-15
17,90
4MTL-35
--
22,70
4MTL-40
--
26,80
4MTL-50
--
32,00
45 x 45
1/2"
W17.2 /
ODS 1/2
1/2"
W17.2 /
ODS 1/2
52 x 52
5/8"
W22 /
ODS 5/8
1/2"
W17.2 /
ODS 1/2
70 x 70
&
52 x 52
1 ⅛"
W35 /
ODS 1 ⅛"
7/8"
W30 /
ODS 7/8
Tableau 10 : Variations avec des raccords pour tubes plus petits
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
16
3.4 Filtres
ATTENTION
Blocage du filtre ! Casse du compresseur ! Utiliser des filtres avec au moins
0,6 mm d’ouverture.
L’utilisation de filtres à maille plus fine que 30 x 30 (ouvertures de 0,6 mm) à quelque endroit du système
est déconseillée. Les expériences sur le terrain ont démontré que des filtres à maille plus fine utilisés pour
protéger des détendeurs thermostatiques, tubes capillaires ou accumulateurs, peuvent être obstrués
temporairement ou de façon permanente par des débris de l’installation et bloquer le flux d’huile ou de
fluide frigorigène desservant le compresseur. Un tel blocage peut provoquer une panne du compresseur.
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
17
4
Branchements électriques
4.1 Recommandations générales
Un schéma électrique est situé à l’intérieur du couvercle du boîtier électrique du compresseur. Vérifier
que la tension et la fréquence d’alimentation correspondent à la plaque signalétique avant de brancher le
compresseur.
Pour pouvoir installer les presse-étoupes, il faut au préalable enlever les pastilles. Pour ce faire, le boîtier
électrique doit être fermé avec son couvercle. Nous recommandons d’enlever les pastilles au moyen d’un
foret torsadé pour éviter tout dommage au boîtier.
Foret torsadé
Pastilles
Figure 21 : Pastilles sur le boîtier électrique
4.2 Installation électrique
AVERTISSEMENT
Câbles conducteurs ! Risque de choc électrique ! Couper l’alimentation avant
toute intervention sur l’équipement électrique.
Tous les compresseurs peuvent démarrer en direct.
La position des barrettes de pontage pour le démarrage direct (en fonction du type de moteur et/ou de la
tension du secteur) est représentée au paragraphe 4.2.4 « Isolateurs et position des barrettes ».
4.2.1 Moteur à bobinage fractionné (YY/Y) – Code A
Ce type de moteur se compose de deux enroulements partiels (2/3 + 1/3) complètement séparés, couplés
en étoile (Y) à l'intérieur du moteur, et fonctionnant en parallèle. Le moteur n'est pas commutable : il est
qualifié pour une seule tension.
Le premier bobinage (2/3, bornes 1-2-3) peut être utilisé pour le démarrage à bobinage fractionné (ôter
les pontages !). Après une temporisation de 1 ± 0,1 secondes le deuxième enroulement (1/3, bornes 7-89) doit être alimenté.
4.2.2 Moteur à bobinage fractionné (YY/Y) – Code F
Ce type de moteur se compose de deux enroulements partiels (1/2 + 1/2 pour les moteurs avec code F)
complètement séparés, couplés en étoile (Y) à l'intérieur du moteur, et fonctionnant en parallèle. Le
moteur n'est pas commutable : il est qualifié pour une seule tension.
Le premier bobinage (1/2, bornes 1-2-3) peut être utilisé pour le démarrage à bobinage fractionné (ôter
les pontages !). Après une temporisation de 1 ± 0,1 secondes le deuxième enroulement (1/2, bornes 7-89) doit être alimenté.
4.2.3 Démarrage Etoile / Triangle (Y/∆) – Code E
Sur ce moteur triphasé, les 6 extrémités des 3 enroulements sont amenées à la plaque à bornes du
compresseur par des passe-câbles.
Ce moteur peut être couplé en étoile (Y) ou en triangle (∆) au moyen des barrettes montées sur la plaque
à bornes, ou via des contacteurs contrôlés.
En version EWL, le moteur est qualifié pour 2 tensions : 230 V en triangle et 400 V en étoile.
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
18
4.2.4 Isolateurs et position des barrettes
4.2.4.1 Moteurs à bobinage fractionné (AW… ou FW…)
Les moteurs à bobinage fractionné (part-winding) peuvent être connectés en démarrage direct ou
fractionné.
S’assurer que les 2 fils (L2) passant par le capteur de courant soient dans la même direction. Le fil noir
(détection de tension) venant du module de sondes doit être raccordé à la même borne que les fils
traversant le capteur d’intensité.
Démarrage fractionné YY – Y
1er bobinage 1-2-3
Démarrage direct
YY - Y
Moteur
bobinage fractionné
YY – Y
Code A
Code F
Isolateur recommandé
(livré dans le boîtier
électrique)
Figure 22 : Isolateurs de plaque à bornes et position des barrettes pour moteurs à démarrage fractionné
4.2.4.2 Moteurs Etoile / Triangle (EW…)
Les moteurs Etoile / Triangle peuvent être connectés en démarrage direct ou en démarrage Y - ∆.
Démarrage direct
∆
Démarrage direct
Y
Démarrage Étoile / Triangle
Y-∆
Moteur
Étoile / Triangle
Y-∆
Code E
Isolateur
recommandé
(livré dans le
boîtier électrique)
Figure 23 : Isolateurs de plaque à bornes et position des barrettes pour moteurs à démarrage
Etoile/Triangle
NOTE : Les isolateurs ne sont pas montés d’usine, mais ils sont livrés dans le boîtier.
NOTE : Des instructions d’assemblage avec une vue éclatée sont fournies à l’Annexe 3.
4.3 Organes de protection
Indépendamment de la protection interne du moteur, des fusibles doivent être installés avant le
compresseur. La sélection des fusibles doit s’effectuer sur base des normes VDE 0635, DIN 57635,
IEC 269-1 ou EN 60-269-1.
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
19
4.4 Protection du compresseur
Tous les compresseurs Stream 4MTL* et 4MSL* sont équipés d’origine d’une protection. La livraison
standard contient le système de protection avancé Copeland Compressor Electronics.
Il est également possible de commander les compresseurs équipés du module Copeland Protection
(anciennement CoreSense Protection), un système de protection moins perfectionné.
Protection
Copeland Compressor
Electronics
Copeland Protection
Exemples de désignation Commentaires
A partir du n° de série 21E59371
(Mai 2021)
"P" 4MK2-35-AWM/D-P-X0000 En option
Du n° de série 19L55XXX (Déc 2019)
Next Generation CoreSense "N" 4MK1-35X-AWM/D-N
au n° de série 21E59371M (Mai 2021)
Du n° de série 10A52XXX (Jan 2010)
CoreSense Diagnostics
"D" 4MK1-35X-AWM/D-D
au n° de série 20L30XX (Déc 2020)
"N" 4MK2-35-AWM/D-N-X0000
Tableau 11 : aperçu des systèmes de protection des compresseurs Stream CO2
4.4.1 Copeland Compressor Electronics
Le module Copeland Compressor Electronics (anciennement Next Generation CoreSense) est standard
sur tous les compresseurs semi-hermétiques Stream 4MTL* et 4MSL*. Grâce à une protection active, des
algorithmes poussés et des caractéristiques telles qu’un historique des pannes et des indicateurs LED, le
module Copeland Compressor Electronics permet aux techniciens d’analyser l’état passé et récent du
système, ce qui favorise un diagnostic plus rapide et plus précis et réduit les temps d’arrêt.
De conception compacte, le module Copeland Compressor Electronics se compose d’une carte de base
et de modules d’extension optionnels offrant des fonctionnalités étendues. La carte de base, avec entre
autres capteur d’intensité, sonde de température de refoulement et capteur de pression d’huile, permet
un diagnostic précis et une protection contre des défaillances telles que température de refoulement
élevée, rotor bloqué, phase manquante, déséquilibre de tension, basse tension, etc… Une protection
externe contre les surintensités n'est donc pas nécessaire.
Le module peut communiquer via le protocole Modbus et par Bluetooth (en option). Le module de base
peut être équipé sur demande de modules d’extension, ce qui permet d’ajouter des fonctionnalités
supplémentaires.
Figure 24 : Module Copeland Compressor Electronics
Module dans le boîtier électrique
Figure
25 :
4.4.1.1 Spécifications du module Copeland Compressor Electronics
Le module Copeland Compressor Electronics est logé et précâblé dans le boîtier électrique. Tous les
paramètres requis sont flashés pendant la production du compresseur. Le module de contrôle peut être
alimenté en 115 ou 230 VAC.
Température ambiante de fonctionnement
-30 à 70 °C
Température de stockage
-30 à 80 °C
Tension d’alimentation
115-230 VAC - 50/60 Hz
Classe de protection
IP00
Tableau 12 : Spécifications du module Copeland Compressor Electronics
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
20
4.4.1.2 Caractéristiques du système Copeland Compressor Electronics
Le système Copeland Compressor Electronics est modulaire. Cette conception modulaire donne à
l’utilisateur la possibilité de choisir des niveaux de protection et/ou de régulation individuels. Il est possible
d’étendre la protection du compresseur d’une protection de base à une protection de haut niveau pour
augmenter la durée de vie du compresseur.
Figure 26 : Vue intérieure du module Copeland Compressor Electronics et de ses modules d’extension
Fonctions de base
Protection d’intensité
Protection contre les températures de refoulement
élevées
Protection de niveau d’huile (avec le TraxOil
Copeland Flow Controls)
Protection contre les défaillances de phase
Protection contre le déséquilibre des phases
Protection contre les sous-tensions et surtensions
Mesure de la consommation d'énergie
Protection du bobinage fractionné
Régulation de la résistance de carter
Protection contre les contacteurs soudés
Connexion avec un ordinateur ou un appareil sous
Android ou iOS
Protection contre la surchauffe du moteur
Protection contre les pressions d’huile insuffisantes
Protection contre fréquence arrêt/démarrage
Indicateurs LED sur le couvercle du boîtier
électrique
Bouton reset pour réarmement manuel
Tableau 13 : Liste des fonctions de base
NOTE : Pour plus de détails à propos du module Copeland Compressor Electronics, de ses
fonctions et protections standards ou optionnelles, veuillez consulter les Informations Techniques
suivantes :
▪ TI_Stream_NGCS_01 « Copeland Compressor Electronics pour compresseurs Copeland
Stream ».
▪ TI_Stream_NGCS_02 "Modbus communication".
▪ TI_Stream_NGCS_03 "Modbus extension module – Quick installation guide".
▪ TI_Stream_NGCS_04 « Module Copeland Compressor Electronics pour Compresseurs
Copeland Stream – Guide d’Installation abrégé ».
▪ TI_Stream_NGCS_05 « Copeland Compressor Electronics pour Compresseurs Copeland
Stream – Guide pour le Remplacement du CoreSense Diagnostics ».
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
21
4.4.1.3 Copeland Compressor Electronics – Raccordements des modules de base
Le module Copeland Compressor Electronics est livré d’origine avec les modules de base prémontés.
Figure 27 : Raccordements des modules de base
4.4.1.4 Copeland Compressor Electronics – Raccordements et schémas électriques
Légende du schéma électrique
B1 ........... Sonde de température au refoulement
B2 ........... Surveillance du niveau d’huile (TraxOil)
B3 ........... Pressostat de pression d’huile (OPS)
B11 ......... Pressostat HP
B12 ......... Pressostat BP
CTR2 ...... Passerelle Data Port
E1 ........... Résistance de carter
F1/F2/F3. Fusibles compresseur
F4/F5 ...... Fusibles ventilation
F6 ........... Fusible module et résistance
F7 ........... Fusible circuit de commande
H1........... LED de diagnostic
M2 .......... Moteur ventilateur
Q11 ........ Contacteur compresseur
Q12 ........ Contacteur compresseur Y (si Y/Δ)
Q13 ........ Contacteur compresseur Δ (si Y/Δ)
SB1 ........ Bouton de réarmement
Y21 ......... Electrovanne réduction de puissance 1
T1 ........... Sonde d’intensité
DGT .... Contrôle température de refoulement
OW ...... Surveillance digitale du niveau d’huile
OPS .... Protection de pression d’huile
AR ....... Relais d’alarme
DS ....... Signal de marche
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
22
CH ....... Régulation de la résistance de carter
PTC ..... Protection thermique du moteur
PM....... Contrôle des phases
PS ....... Alimentation
K11...... Relais temporisé pour démarrage fractionné
(si utilisé)
Q14 ..... Contacteur compresseur 2ème bobinage (si utilisé)
Q15 ..... Contacteur ventilation
Y22...... Electrovanne réduction de puissance 2
CM ...... Contrôle de l’intensité
IMPORTANT
Pour les compresseurs petits et moyens (4MTL-05 à 4MTL-30 & 4MSL-03 à
4MSL-15), les codes bleus 1U, 2V, 3W, 7Z, 8X, 9Y dans les schémas cidessous doivent être pris en compte. La localisation des bornes des grands
modèles (4MTL-35 à 4MTL-50) est inversée et correspond aux codes noirs. La
livraison d’usine est correcte, NE PAS inverser les connexions.
Figure 28 : Schéma électrique (1ère partie) – Moteurs à bobinage fractionné (AW…, FW…)
Figure 29 : Schéma électrique (1ère partie) – Moteurs Étoile / Triangle (EW…)
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
23
Figure 30 : Schéma électrique (2ème partie) – Moteurs à bobinage fractionné et Etoile / Triangle (AW… et
EW…)
4.4.2 Copeland Protection
Au lieu du système de pointe Copeland Compressor Electronics, les compresseurs peuvent être équipés
du module Copeland Protection, un système de protection moins perfectionné. Cette variante de
compresseur est disponible en option à la production et doit être commandée en conséquence. Lorsque
les compresseurs Stream sont équipés du module Copeland Protection, leur désignation contient la lettre
« -P ».
4.4.2.1 Copeland Protection – Raccordements électriques
IMPORTANT
Alimentation électrique et contact entre 11-14 raccordés à différentes
sources ! Mauvais fonctionnement du module ! Utiliser le même potentiel pour
l’alimentation électrique et l’interrupteur du circuit de commande (11-14).
Sur les compresseurs équipés du système Copeland Protection, la résistance des thermistances
(résistance à coefficient de température positif, PTC) est fonction de la température et permet de contrôler
la température du bobinage. Deux chaînes de 3 thermistances sont insérées en série dans le bobinage
du moteur de telle sorte que les thermistances puissent suivre la température du bobinage avec peu
d'inertie. Le module Copeland Protection déclenche un relais de commande en fonction de la résistance
des thermistances. Il est monté dans le boîtier électrique et les thermistances sont connectées.
Copeland
Protection
Figure 31 : Câblage au circuit de contrôle
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
24
Attention : La tension maximale de contrôle des thermistances est de 3 V.
La résistance totale à froid pour chaque chaîne de thermistances doit être ≤ 1800 Ω.
Classe de protection du module : IP20.
Copeland
Protection
4.4.2.2 Copeland Protection – Schémas électriques
Légende
A1 ........... Module Copeland Protection
A5 ........... Boîtier électrique compresseur
F6,F7,F8. Fusibles circuit de commande
F10 ......... Interrupteur protection thermique M21
R2........... Résistance de carter
K1 ........... Contacteur M1
K4 ........... Contacteur M1 pour 2ème bobinage
M21 ..... Moteur ventilateur / condenseur
S1........ Chaîne de thermistances, temp. moteur
S2........ Chaîne de thermistances, temp. moteur
Y21...... Electrovanne réduction de puissance 1
Y22...... Electrovanne réduction de puissance 2
Y3........ Electrovanne de démarrage à vide
Figure 32 : Schéma électrique – Moteurs à bobinage fractionné (AW…, FW…) avec CoreSense
Protection
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
25
Copeland
Légende
A1 ........... Module Copeland Protection
A5 ........... Boîtier électrique compresseur
F6,F7,F8. Fusibles circuit de commande
F10 ......... Interrupteur protection thermique M21
R2........... Résistance de carter
K1 ........... Contacteur M1
K2 ........... Contacteur M1 Y
K3........ Contacteur M1 Δ
M21 ..... Moteur ventilateur / condenseur
S1........ Chaîne de thermistances, temp. moteur
S2........ Chaîne de thermistances, temp. moteur
Y21...... Electrovanne réduction de puissance 1
Y22...... Electrovanne réduction de puissance 2
Y3........ Electrovanne de démarrage à vide
Figure 33 : Schéma électrique – Moteurs Etoile / Triangle (EW…) avec CoreSense Protection
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
26
4.4.3 CoreSense Diagnostics (jusqu’en décembre 2019)
Le CoreSense Diagnostics était le système de protection standard pour tous les compresseurs Stream
4MTL* et 4MSL* jusqu’en décembre 2019. Lorsque les compresseurs Stream sont équipés du module
CoreSense Diagnostics, la lettre « -P » est présente à la fin de leur désignation.
Le CoreSense Diagnostics fournit une protection contre notamment température de refoulement élevée,
rotor bloqué, phase manquante, déséquilibre de tension et basse tension. Il fournit également une
protection de la pression d’huile sur les modèles 4MTL-35 à 4MTL-50 uniquement. Une protection externe
contre les surintensités n'est pas nécessaire. Le module communique via le protocole Modbus.
Sonde température
de refoulement
Module sondes
Capteur d’intensité
Module CoreSense
Diagnostics
Sonde température
moteur (PTC)
Figure 34 : Vue intérieure du compresseur avec sondes et module CoreSense Diagnostics
Figure 35 : Schéma électrique du CoreSense Diagnostics
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
27
4.4.3.1 CoreSense Diagnostics – Schémas électriques
Légende
A4 ........... Module sondes
A5 ........... Boîtier électrique compresseur
F6,F7,F8. Fusibles du circuit de commande
F10 ......... Interrupteur protection thermique M21
CCH ....... Résistance de carter
K1 ........... Contacteur M1 Y
K4 ........... Contacteur M1 pour 2ème bobinage
L1 ........ Capteur d’intensité CoreSense
M21 ..... Moteur ventilateur / condenseur
R2 ....... Résistance de carter
S1........ Chaîne de thermistances, temp. moteur
S2........ Chaîne de thermistances, temp. moteur
Y21...... Electrovanne réduction de puissance 1
Y22...... Electrovanne réduction de puissance 2
Figure 36 : Schéma électrique – Moteurs à bobinage fractionné (AW…, FW…) avec CoreSense
Diagnostics
NOTE : Le module de sondes logé dans le boîtier électrique nécessite une alimentation électrique
spécifique en 24 VAC.
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
28
Légende
A4 ........... Module de sondes
A5 ........... Boîtier électrique compresseur
F6,F7,F8. Fusibles circuit de commande
F10 ......... Interrupteur protection thermique M21
CCH ....... Résistance de carter
K1 ........... Contacteur M1
K2 ........... Contacteur M1 Y
K3 ........... Contacteur M1 Δ
L1 ........ Capteur d’intensité CoreSense
M21 ..... Moteur ventilateur / condenseur
R2 ....... Résistance de carter
S1........ Chaîne de thermistances, temp. moteur
S2........ Chaîne de thermistances, temp. moteur
Y7........ Electrovanne pumpdown
Y21...... Electrovanne réduction de puissance 1
Y22...... Electrovanne réduction de puissance 2
Figure 37 : Schéma électrique – Moteurs Etoile / Triangle (EW…) avec CoreSense Diagnostics
NOTE : Le module de sondes logé dans le boîtier électrique nécessite une alimentation électrique
spécifique en 24 VAC.
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
29
4.5 Résistance de carter
ATTENTION
Surchauffe ! Dégâts au compresseur ! Ne jamais alimenter la résistance de
carter à l’air libre, avant qu’elle soit installée sur le compresseur ou si elle n’est
pas en parfait contact avec l’enveloppe du compresseur.
IMPORTANT
Dilution d’huile ! Dysfonctionnement des paliers ! La résistance de carter doit
être branchée au moins 12 heures avant de démarrer le compresseur.
Une résistance de carter est utilisée pour éviter la migration de fluide dans le carter pendant les périodes
d’arrêt. Elle est toujours requise sur les compresseurs Stream 4MTL* et 4MSL*.
Les compresseurs Stream 4MTL* et 4MSL* utilisent une résistance de carter de 100 Watt, disponible en
115 V ou 230 V. La résistance de carter est livrée en kit avec le compresseur.
Ce kit « facile à installer » comprend 3 éléments :
▪ 1 résistance de carter ;
▪ 1 tube de pâte thermo-conductrice ;
▪ 1 anneau de montage.
Le fonctionnement des résistances de carter en 115 V et 230 V peut être régulé par le module Copeland
Compressor Electronics.
Figure 38 : Elément chauffant 100 Watt
Figure 39 : Kit résistance de carter
La résistance de carter doit être insérée dans un logement spécial.
Instructions de montage
Insérer la bague de fixation le long de l’élément
chauffant jusqu’à la butée.
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
Appliquer la pâte conductrice en couche épaisse
tout autour de l’élément chauffant.
30
Retirer le bouchon avant d’installer la résistance.
Insérer la résistance dans le trou.
La bague de fixation (préassemblée sur
l’élément chauffant avant l’insertion) doit être
enfoncée dans le contre-trou.
La résistance de carter est maintenant fixée en
place. Il est également possible de fixer la
résistance de carter plus fermement en tapant sur
la surface plate à l’aide d’un marteau en
caoutchouc.
Tableau 14 : Procédure d’installation de la résistance de carter
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
31
5
Démarrage et fonctionnement
AVERTISSEMENT
Effet Diesel ! Destruction du compresseur ! Le mélange d’air et huile porté à
haute température peut provoquer une explosion. Eviter tout fonctionnement avec
de l’air.
5.1 Test d’étanchéité et contrôle des fuites
L’étanchéité de tous les compresseurs Copeland est testée sur la chaîne de production. Tous les
compresseurs reçoivent une charge d’air sec en usine (entre 1 et 2,5 bar en pression relative). Le maintien
de la charge de sécurité du compresseur est significatif de son état d'étanchéité.
La conception de l'étanchéité de l'installation et les méthodes de vérification de l'étanchéité répondent aux
exigences les plus rigoureuses (voir EN 378).
En règle générale, la réduction des fuites est une obligation légale. Toute l’installation, y compris le
compresseur, devra subir un test d’étanchéité avant de charger le fluide frigorigène dans le circuit et de
mettre l’installation en route. La procédure et les critères d'acceptation doivent être conformes aux normes
en vigueur, par exemple EN 378.
Les règles de test d’étanchéité lors de la construction d’installations au CO2 sont les mêmes que pour les
installations utilisant d’autres fluides. Les tests d’étanchéité sont généralement réalisés à l’aide de gaz
inertes comme l’azote ou l’hélium.
La fréquence des tests d’étanchéité est déterminée par la législation. Le CO2 n’est pas concerné par la
réglementation F-gas (EU) No 517/2014. En principe, les équipements frigorifiques dont la charge de
fluide est de 3 kg ou plus doivent être soumis à un test d’étanchéité une fois par an minimum. Des
contrôles répétés peuvent être nécessaires.
Ne jamais appliquer une pression supérieure à la pression PS autorisée pour le compresseur. Si le test
d’étanchéité sous pression des tuyauteries de l’installation nécessite des pressions supérieures, les
vannes du compresseur devront rester fermées pendant le test. Il est légalement permis de tester les
éléments de l’installation séparément.
Lorsqu’on ôte les bouchons du compresseur pour raccorder une prise de pression ou pour charger l’huile,
il est possible qu’un bouchon saute sous la pression en provoquant un jet d'huile.
Des détecteurs de fuite électroniques ou en spray peuvent être utilisés. La sensibilité des détecteurs
électroniques doit être conforme aux normes locales et doit être contrôlée régulièrement.
Les additifs fluorescents doivent être approuvés par le fabriquant de l’équipement.
5.2 Tirage au vide du système
Avant de mettre l'installation en service, enlever la charge de maintien puis tirer l’installation au vide à
l'aide d'une pompe à vide. Pour obtenir un fonctionnement sans failles, fermer les vannes du compresseur
et mettre au vide l'installation jusqu'à 3 mbar / 0,225 Torr ou moins. L'humidité résiduelle suite à un bon
tirage au vide doit être inférieure à 50 ppm. Il est conseillé d'installer des vannes d'accès correctement
dimensionnées sur la ligne liquide, au point le plus éloigné du compresseur. La pression doit être mesurée
en installant une jauge de vide sur la vanne d'accès et non sur la pompe à vide ; ceci évite les mesures
incorrectes générées par les pertes de charge dans le flexible de raccordement.
5.3 Contrôles préliminaires avant démarrage
Discuter des détails de l’installation avec l’installateur et si possible obtenir les plans, schémas électriques,
etc. L’idéal est d’avoir une liste de contrôle ; néanmoins, les points suivants doivent toujours être vérifiés :
▪ vérification visuelle de la partie électrique, câblage, fusibles, etc.
▪ vérification visuelle de l’étanchéité de l’installation et des accessoires tels que les bulbes de détendeur,
etc.
▪ niveau d’huile du compresseur ;
▪ calibrage des pressostats HP & BP et de toute vanne activée par la pression ;
▪ vérification des points de consigne et du fonctionnement de tous les organes de sécurité et de
protection ;
▪ toutes les vannes en position de fonctionnement correct ;
▪ manifolds montés ;
▪ précharge en fluide correctement effectuée ;
▪ emplacement et montage de l’isolateur électrique du compresseur.
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
32
5.4 Procédure de charge
ATTENTION
Fonctionnement avec pression d’aspiration basse ! Dégâts au
compresseur ! Ne pas faire fonctionner le compresseur avec une aspiration
restreinte ou avec le pressostat BP shunté. Ne pas utiliser le compresseur sans
que le système soit suffisamment chargé pour maintenir une pression des gaz
aspirés d’au moins 6 bar(a). Laisser tomber la pression en dessous de 6 bar(a)
pendant plus de quelques secondes peut solidifier le CO2 et boucher les vannes
ou les tuyauteries.
ATTENTION
Faible teneur en humidité ! Effet corrosif sur le circuit frigorifique ! Utiliser
uniquement du CO2 sec de haute qualité.
Charger le circuit avec de la vapeur de CO2 jusqu’à une pression minimale de 6 bar(a) pour éviter la
formation de glace sèche. Ensuite continuer à charger avec du CO2 liquide. L’installation doit être chargée
par la vanne de la bouteille liquide ou une vanne sur la ligne liquide. L’emploi d’un filtre déshydrateur dans
le tube de charge est fortement conseillé.
Le circuit pouvant contenir plusieurs vannes, il doit être chargé simultanément du côté haute pression et
du côté basse pression pour que le fluide frigorigène soit bien sous pression dans le compresseur avant
le démarrage. La majeure partie de la charge doit être placée du côté haute pression du circuit pour éviter
de lessiver les paliers durant le premier démarrage sur la chaîne de montage.
5.5 Mise en service
ATTENTION
Dilution d’huile ! Dysfonctionnement des paliers ! Il est important de s’assurer
que les compresseurs neufs ne se chargent pas en liquide. La résistance de carter
doit être branchée au moins 12 heures avant de démarrer le compresseur pour
éviter les coups de liquide.
ATTENTION
Fonctionnement avec pression de refoulement élevée ! Dégâts au
compresseur ! Ne pas utiliser le compresseur pour tester les points de consigne
du pressostat HP.
Avant la mise en service, équiper le compresseur selon notre documentation technique de manière à ce
qu'il corresponde à l'application prévue.
Lors du brasage des connexions, si des métaux différents ou non ferreux (acier inox) sont assemblés, il
est nécessaire d'effectuer un brasage à l'argent avec un minimum de 34 % d'argent, les baguettes de
brasure pouvant être enrobées ou plongées dans le décapant.
Les couples de serrage pour les vis sont indiqués à l’Annexe 2.
A l'exception des joints métalloplastiques (Wolverine), tous les joints, y compris les joints toriques doivent
être huilés avant leur montage.
NOTE : Un compresseur ne doit jamais être employé en dehors de ses plages d'utilisation !
Consulter les fiches techniques des compresseurs concernés. Pour éviter toute détérioration du
moteur, le compresseur NE DOIT JAMAIS démarrer ou subir un contrôle haute tension lorsqu’il
est sous vide poussé.
5.6 Temps minimum de fonctionnement
Un nombre maximal de 10 démarrages par heure est recommandé. La considération la plus critique est
le temps minimal de fonctionnement requis pour assurer le retour d’huile au compresseur après le
démarrage.
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
33
5.7 Variateurs de fréquence
Les compresseurs Stream sont approuvés pour fonctionner avec les variateurs de fréquence Nidec ou
d’autres marques disponibles sur le marché.
Transcritique
Subcritique
Compresseur
Capacité
nominale
Volume balayé
m3/h @ 50 Hz
3 cv
4 cv
6 cv
8 cv
12 cv
15 cv
5 cv
7 cv
9 cv
12 cv
15 cv
30 cv
35 cv
40 cv
50 cv
4,6
6,2
7,4
9,5
12,5
17,9
4,6
6,2
7,4
9,5
12,5
17,9
22,7
26,6
32,0
4MSL-03
4MSL-04
4MSL-06
4MSL-08
4MSL-12
4MSL-15
4MTL-05
4MTL-07
4MTL-09
4MTL-12
4MTL-15
4MTL-30
4MTL-35
4MTL-40
4MTL-50
Bandes de
fréquences
approuvées
25 - 70 Hz
Suspensions
recommandées
Kit caoutchouc rigide
# 3189744
25 - 70 Hz
30 - 70 Hz
25 - 70 Hz
30 - 70 Hz
(vérifier la plage
d’application
approuvée)
Tableau 15 : Fonctionnement avec variateur de fréquence – Bandes de fréquences approuvées
NOTE : La plage de fréquence dépend des conditions de fonctionnement. Pour plus
d’informations, contacter le service Application Engineering de Copeland ou consulter le logiciel
de sélection Select sur www.copeland.com/fr-fr/tools-resources.
5.7.1 Intensité maximale de fonctionnement – Modèles 4MTL-35 à 4MTL-50
L’intensité maximale de fonctionnement Imax des grands compresseurs Stream CO2 de 35 à 50 cv change
en cas de fonctionnement avec variateur de fréquence. Le Tableau 16 ci-dessous indique les valeurs
pour les deux types de fonctionnement.
Compresseur
MOC
MOCVS
4MTL-35
4MTL-40
4MTL-50
59,6 A
67,4 A
82,7 A
67,1 A
75,8 A
90,6 A
Tableau 16 : Intensité maximale de fonctionnement – Modèles 4MTL-35 à 4MTL-50
5.7.2 Recommandations pour une utilisation avec variateur de fréquence
Le fonctionnement des compresseurs Stream CO2 avec variateur de fréquence est une application fiable.
Néanmoins, des résonances peuvent se produire dans les gammes de basses fréquences. Le degré de
vibration et les bandes de fréquence dépendent fortement de la conception de l’installation et des
conditions de fonctionnement.
Copeland a effectué des tests approfondis pour étudier le comportement des compresseurs en termes de
résonances. Les tests indiquent que les variables matérielles suivantes ont un impact significatif sur les
éventuelles résonances :
▪ Suspensions : Les suspensions caoutchouc fournies avec les compresseurs Stream conviennent
pour la toute la plage de fréquence de 25 à 70 Hz.
▪ Conception des tuyauteries : Il est recommandé d'accorder une attention particulière à la conception
de la tuyauterie de refoulement. Une ligne de refoulement parallèle à l'axe du compresseur contribue
généralement à réduire les résonances à basse fréquence.
▪ Conception du châssis : La structure du châssis doit être suffisamment rigide pour garantir que ses
fréquences de résonance soient supérieures à la fréquence maximale de 70 Hz. Une conception dont
les fréquences propres sont inférieures à la vitesse minimale de 25 Hz peut entraîner de fortes
vibrations au démarrage.
NOTE : Les performance et les enveloppes sont publiées dans le logiciel de sélection Select sur
www.copeland.com/fr-fr/tools-resources.
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6
Maintenance et réparation
6.1 Débrasage des composants du système
AVERTISSEMENT
Flamme explosive ! Risque d’incendie ! Le mélange huile/fluide est hautement
inflammable. Ôter tout le fluide frigorigène avant d’ouvrir le circuit. Eviter de
travailler avec une flamme non protégée dans un circuit chargé en fluide.
Il est important de vidanger tout le fluide frigorigène à la fois du côté haute pression et du côté basse
pression avant d’ouvrir un circuit. Si un chalumeau est ensuite appliqué sur le côté BP alors que la line
d'aspiration est pressurisée, le mélange de fluide et d'huile sous pression pourrait s'enflammer lorsqu'il
s'échappe et entre en contact avec la flamme. Pour éviter cela, il est important de vérifier les pressions
côtés HP et BP à l'aide d’un manomètre avant de procéder au débrasage. Des instructions doivent être
fournies dans la documentation associée à ces produits ainsi que dans les zones de montage et de
réparation. Si un démontage du compresseur est requis, le compresseur doit être enlevé en coupant les
raccords plutôt qu’en les débrasant.
6.2 Changement de fluide
Les compresseurs Stream 4MTL* et 4MSL* sont uniquement approuvés pour fonctionner avec du CO2.
Le remplacement du CO2 par tout autre fluide frigorigène n’est pas autorisé.
Si le fluide doit être remplacé, la charge de CO2 n'a pas besoin d'être récupérée et peut être rejetée dans
l'environnement. Utiliser un filtre déshydrateur pour faire en sorte qu'aucune huile ne soit dispersée. Il est
essentiel d'assurer une bonne ventilation ou évacuation du CO2 pour éviter tout risque d’asphyxie.
6.3 Remplacer un compresseur
ATTENTION
Lubrification insatisfaisante ! Destruction des paliers ! Changer
l’accumulateur en cas de remplacement d’un compresseur suite à un grillage du
moteur. L’orifice de retour d’huile de l’accumulateur peut être obstrué par des
débris ou se boucher, ce qui provoquerait un manque d’huile, donc une casse du
nouveau compresseur.
En cas de grillage du moteur, la plus grande partie de l’huile contaminée sera enlevée avec le
compresseur. Le nettoyage du reste de l’huile se fait au moyen de filtres déshydrateurs montés sur les
tuyauteries d’aspiration et de liquide. L’utilisation d’un filtre déshydrateur fonctionnant à 100 % sur alumine
activé sur la tuyauterie d’aspiration est conseillée mais le filtre doit être démonté après 72 heures.
En présence d’un accumulateur, il est vivement recommandé de remplacer celui-ci, l’orifice de
retour d’huile de l’accumulateur ou le filtre pouvant être obstrué par des débris ou suite à la défaillance du
compresseur, ce qui provoquerait un manque d’huile sur le compresseur de remplacement et une seconde
panne.
Lorsqu’un compresseur individuel ou tandem est remplacé sur le terrain, une grande partie de l’huile peut
rester dans l’installation. Si ceci n’affecte normalement pas la fiabilité du compresseur de remplacement,
l’huile en excès renforce néanmoins l’effet de traînée du rotor et augmente sa consommation d’énergie.
6.4 Lubrification et vidange d’huile
ATTENTION
Réaction chimique ! Destruction du compresseur ! Ne pas mélanger les huiles
ester avec les huiles minérales et/ou alkyl benzènes.
Le compresseur est livré avec une charge d’huile initiale. La charge d’huile standard correspondant à
l’utilisation de R744 est une huile polyolester (POE) Emkarate RL 68 HB. Les grands modèles (4MTL-35
à 4MTL-50) peuvent également être livrés sur demande avec une charge d’huile PAG.
L’un des inconvénients des huiles POE et PAG est qu’elles sont beaucoup plus hygroscopiques que l’huile
minérale (Figure 40). Une très brève exposition à l’air ambiant suffit pour qu’une huile POE, et plus encore
une huile PAG, absorbe une quantité d’eau telle qu’elle devient impropre à l’utilisation dans un circuit
frigorifique. Il est aussi plus difficile de se débarrasser complètement de l’humidité par la mise sous vide.
Cependant, dans un système PAG, on peut avoir recours aux mêmes mesures que dans un système
POE pour empêcher la pénétration d’humidité ou pour éliminer celle-ci (par exemple, minimiser le contact
avec l’air, utiliser des méthodes de tirage au vide appropriées ou un filtre déshydrateur, etc.).
Les compresseurs Copeland contiennent de l’huile avec un faible taux d’humidité qui peut néanmoins
augmenter durant le processus d’assemblage du circuit. Il est donc conseillé d’installer un filtre
déshydrateur de taille adéquate dans tous les circuits utilisant de l’huile POE ou PAG. Ce filtre maintiendra
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35
le taux d’humidité de l’huile à un niveau inférieur à 50 ppm. Lors de la charge en huile POE ou PAG de
l’installation, il est conseillé d’utiliser une huile dont le taux d’humidité ne dépasse pas 50 ppm.
Figure 40 : Absorption d’humidité par une huile ester comparée à une huile minérale en (ppm) par poids
(h = heures)
Le diagramme en Figure 40 compare les caractéristiques hygroscopiques des huiles POE et minérale
(absorption d’humidité en ppm à 25 °C et 50 % d’humidité relative).
Lorsque le taux d’humidité de l’huile contenue dans un circuit frigorifique atteint des niveaux trop élevés,
on peut assister à un phénomène de corrosion et de cuivrage. L’installation doit être évacuée à une
pression inférieure ou égale à 3 mbar, en conformité avec la norme EN 378-4. Des voyants d’huile
indicateurs d’humidité peuvent être utilisés avec les fluides frigorigènes et les lubrifiants naturels.
Cependant, un indicateur d‘humidité ne renseignera que sur le taux d’humidité du fluide frigorigène ; le
taux d’humidité réel de l’huile sera vraisemblablement plus élevé que ne l’indique le voyant d’huile. Ceci
résulte de l’hygroscopicité élevée des huiles POE et PAG. C’est pourquoi, en cas d’incertitude quant au
taux d’humidité dans le circuit ou pour déterminer le taux d’humidité réel, il faut prélever et analyser des
échantillons d’huile.
Pour le prélèvement d’huile, utiliser le bouchon (1/4"-18 NPTF) de vidange d’huile visible en Figure 41 cidessous.
Figure 41 : Position du bouchon de vidange d’huile
6.5
Additifs pour l’huile
Bien que Copeland ne puisse se prononcer sur aucun produit spécifique, d’après nos tests et notre
expérience, nous déconseillons en règle générale l’emploi d’additifs quels qu’ils soient, qu’il s’agisse de
réduire les pertes dues au frottement ou de toute autre raison. De plus, il est difficile et complexe d’évaluer
rigoureusement la stabilité chimique à long terme de tout additif en présence de fluide, de températures
faibles et élevées, et des matériaux habituellement rencontrés dans une installation frigorifique. L’emploi
d’additifs sans test adéquat peut engendrer des dysfonctionnements ou une usure prématurée des
composants de l’installation, et dans certains cas, entraîner l’annulation de la garantie sur les composants.
6.6 Remplacement de la soupape de sécurité (PRV)
AVERTISSEMENT
Installation sous pression ! Risque de blessures graves et/ou de panne !
Eviter tout démarrage accidentel du système avant son installation complète. Ne
jamais laisser l’installation sans surveillance lorsqu'elle est sous vide sans charge
de fluide frigorigène, lorsqu'elle contient une charge d’attente (azote) ou lorsque
les vannes de service du compresseur sont fermées, sans avoir au préalable mis
le système hors tension.
Veuillez suivre les étapes ci-dessous en cas de remplacement de la soupape de sécurité :
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▪
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▪
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▪
Raccorder des manomètres (compatibles avec les hautes pressions) sur les vannes d’aspiration et de
refoulement du compresseur.
Fermer les vannes de service du compresseur et s’assurer que le compresseur ne puisse pas
démarrer (le verrouiller électriquement).
Libérer le fluide CO2 restant dans l’atmosphère via le manomètre. L’ajout d’un filtre déshydrateur sur
le flexible raccordé au compresseur permet de séparer l’huile du gaz libéré pour protéger
l’environnement.
S’assurer qu’il n’y a plus de pression dans le compresseur.
Remplacer la soupape de sécurité de 135 bar (Attention : filetage inversé !). La serrer à 90-110 Nm.
Vérifier le serrage (couple de serrage) de tous les raccords vissés.
Utiliser une pompe à vide pour ôter l’air ayant pu entrer dans le compresseur.
Réaliser un test d’étanchéité rapide au CO2.
Remettre le compresseur en conditions de fonctionnement (ouvrir les vannes).
Redémarrer le compresseur.
Ajouter le fluide manquant si nécessaire.
Attention : Filetage inversé
Figure 42 : Localisation de la soupape de sécurité (exemple)
7
Démontage et mise au rebut
Pour enlever l’huile et le fluide frigorigène :
▪ Utiliser la méthode et l’équipement appropriés pour le démontage.
▪ Ne pas jeter ces produits dans la nature.
▪ Respecter les règles en vigueur pour la mise au rebut de l’huile et du fluide
frigorigène.
Respecter les règles en vigueur pour la mise au rebut du compresseur.
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Annexe 1 : Raccords des compresseurs Stream CO2
4MTL*
4MTL-05
4MTL-12
4MTL-35
4MTL-07
4MTL-15
4MTL-40
4MTL-09
4MTL-30
4MTL-50
4MSL*
4MSL-03
4MSL-08
4MSL-04
4MSL-12
4MSL-06
4MSL-15
5
Figure 43
SL
SL
Ligne d’aspiration (à braser)
4MSL-03, 4MSL-04, 4MSL-06
4MTL-05, 4MTL-07, 4MTL-09
Ligne d’aspiration (à braser)
4MSL-08, 4MSL-12, 4MSL-15
4MTL-12, 4MTL-15, 4MTL-30
SL
Ligne d’aspiration (à braser)
4MTL-35, 4MTL-40, 4MTL-50
1
Entraxes de fixation
2
Bouchon raccord BP
3
Bouchon raccord BP /
Bouchon de vidange d’huile
Ø int : 5/8"
Ø ext tube :
16,15 mm
Ø int : 7/8"
Ø ext tube :
22,40 mm
Ø int : 1⅜"
Ø ext tube :
35,25 mm
Ø 22 mm
1/2"
14 NPTF
1/4"
18 NPTF
Tableau 17 : Légende
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
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DL
DL
Ligne de refoulement (à braser)
4MSL-03, 4MSL-04, 4MSL-06
4MTL-05, 4MTL-07, 4MTL-09
Ligne de refoulement (à braser)
4MSL-08, 4MSL-12, 4MSL-15
4MTL-12, 4MTL-15, 4MTL-30
DL
Ligne de refoulement (à braser)
4MTL-35, 4MTL-40, 4MTL-50
4
Résistance de carter
5
Bouchon raccord HP
Ø int : 1/2"
Ø ext tube :
12,85 mm
Ø int : 5/8"
Ø ext tube :
16,15 mm
Ø int : 1⅛
Ø ext tube :
28,75 mm
Pas de
filetage
1/8"
27 NPTF
Annexe 2 : Couples de serrage (en Nm)
Soupape de sécurité
côtés LP/HP
Capuchons de vannes
(tige)
Bouchon raccord BP
(numéro 3 au Tableau 17)
Bouchon raccord HP
Sonde de température
de refoulement
Plaque à bornes*
Couvercle moteur
Vis de couvercle de
pompe à huile**
OPS3
Capteur de différentiel de
pression d’huile**
Voyant d’huile
Bouchon magnétique
M24 X 1,5
90 - 110 Nm
SW 24 mm
3/4" - 16 UNF
4 - 5 Nm
1/4" - 18 NPTF
30 - 40 Nm
SW
1/8" - 27 NPTF
35 - 40 Nm
SW
Vis de vanne
(refoulement et aspiration)
Prises de pression
sur vannes
Bouchon raccord BP
(numéro 2 au Tableau 17)
Culasse
1/8" - 27 NPTF
30 - 35 Nm
3/8" - 16 UNC
36 - 44 Nm
SA 3/16"
1/2" - 13 UNC
119 - 159 Nm
SW 19 mm
3/8" - 16 UNC-2A
52 - 64 Nm
SW 9/16"
3/4" - 16 UNF-2A
60 - 75 Nm
SW 1 1/16"
1 1/8" - 18 UNEF
50 - 60 Nm
SW 35 mm
1/8" - 27 NPTF
35 - 40 Nm
SW 7/16"
Traversée de câbles
Plaque à bornes**
Contre-palier
Vanne Schraeder sur
couvercle de pompe à
huile
Vis soupape de sécurité
de pression d‘huile
Bouchon de vidange
* pour les modèles petits et moyens : 4MTL-05 à 4MTL-30 & 4MSL-03 à 4MSL-15
** Pour les grands modèles : 4MTL-35 à 4MTL-50
Tableau 18 : principaux couples de serrage
Figure 44 : Couples de serrage autour de la pompe à huile
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3/8" - 16 UNC
36 - 44 Nm
SA 8 mm
7/16" - 20 UNF
24 - 35 Nm
1/2" - 14 NPTF
50 - 60 Nm
SW
1/2" - 13 UNC
102 - 138 Nm
SW 19 mm
M5
8.5 - 9,6 Nm
SW 8
3/8" - 16 UNC
70 - 75 Nm
1/2" - 13 UNC
119 - 159 Nm
SW 19 mm
1/8" - 27 NPTF
11 - 13,5 Nm
SW 11 mm
3/8" - 16 UNC-2A
38 - 46 Nm
Torx E12
1/4" - 18 NPTF
30 - 40 Nm
Figure 45 : Vis à douille hexagonale (Allen/Inbus) & têtes hexagonales (clé/wrench)
Les valeurs de couples de serrage données au Tableau 18 sont les valeurs de montage. Si un resserrage
est nécessaire, le couple de serrage après assouplissement des joints doit être au minimum à -15 % de
la valeur minimale, et au maximum à +10 % du couple maximal.
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40
Annexe 3 : Sélection de l’isolateur de plaque à bornes selon la version de moteur et l’alimentation
électrique
AGL_Stream_ST_4MTL_4MSL_FR_Rev03
41
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