User guide | Copeland Compresseurs scroll pour la réfrigération - ZB50KCE à ZB114KCE, ZB66K5E à ZB114K5E ZF34K5E à ZF54K5E Mode d'emploi

GUIDE D’APPLICATION
Compresseurs scroll Copeland
pour la réfrigération
ZB50KCE à ZB114KCE, ZB66K5E à ZB114K5E
ZF34K5E à ZF54K5E
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 ........................................................................................................ 3
2.3
Variantes pour l’équipement (terminaison BOM)................................................... 3
2.4
Plages d’application............................................................................................... 4
2.4.1
Huiles et fluides frigorigènes approuvés ........................................................ 4
2.4.2
Comparaison des compresseurs ZB*KCE et ZB*K5E ................................... 4
2.4.3
Enveloppes d’application ............................................................................... 4
2.5
Catégorie DESP et pression maximale admissible PS ......................................... 4
2.6
Dimensions............................................................................................................ 5
3
Installation.................................................................................................................. 6
3.1
Manutention des compresseurs ............................................................................ 6
3.1.1
Transport et entreposage............................................................................... 6
3.1.2
Positionnement et sécurisation ...................................................................... 6
3.1.3
Emplacement de l’installation......................................................................... 6
3.2
Jeux de suspensions ............................................................................................. 6
3.3
Procédure de brasage ........................................................................................... 7
3.4
Vannes de service et adaptateurs ......................................................................... 8
3.5
Contrôle des pressions.......................................................................................... 9
3.6
3.5.1
Protection haute pression .............................................................................. 9
3.5.2
Protection basse pression.............................................................................. 9
3.5.3
Résistance de carter ...................................................................................... 9
Protection de la température des gaz de refoulement......................................... 10
3.6.1
Températures de refoulement trop élevées ................................................. 11
3.6.2
ASTP (Protection avancée de la température du scroll) .............................. 11
3.6.3
Thermostat de refoulement .......................................................................... 11
3.7
Filtres................................................................................................................... 12
3.8
Silencieux ............................................................................................................ 13
3.9
Bruits et vibrations dans la tuyauterie d’aspiration .............................................. 13
AGL_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
3.10 Accumulateurs..................................................................................................... 14
3.11 Compresseurs ZF*K5E pour applications basse température ............................ 14
3.11.1 Compresseurs ZF*K5E avec injection de liquide ......................................... 14
3.11.2 Compresseurs ZF*K5E avec injection de vapeur ........................................ 15
3.11.3 Compresseurs ZF*K5E avec injection de vapeur humide............................ 16
4
Branchements électriques ....................................................................................... 17
4.1
Recommandations générales.............................................................................. 17
4.2
Installation électrique........................................................................................... 17
4.3
Boîtier électrique.................................................................................................. 18
4.4
Bobinages du moteur .......................................................................................... 19
4.5
Classe d’isolation du moteur ............................................................................... 19
4.6
Protection du moteur ........................................................................................... 19
4.7
Tests haute tension ............................................................................................. 19
5
Démarrage & fonctionnement .................................................................................. 20
5.1
Test de tenue sous pression ............................................................................... 20
5.1.1
Test de résistance à la pression du compresseur........................................ 20
5.1.2
Test de résistance à la pression du circuit ................................................... 20
5.2
Test d'étanchéité et de pression du compresseur ............................................... 20
5.3
Tirage au vide de l’installation ............................................................................. 21
5.4
Contrôles préliminaires avant démarrage............................................................ 21
5.5
Procédure de charge ........................................................................................... 21
5.6
Rodage ................................................................................................................ 22
5.7
Premier démarrage.............................................................................................. 22
5.8
Sens de rotation .................................................................................................. 22
5.9
Bruit au démarrage et à l’arrêt............................................................................. 22
5.10 Fonctionnement sous vide poussé ...................................................................... 23
5.11 Température de l’enveloppe................................................................................ 23
5.12 Pump-down (évacuation)..................................................................................... 23
5.13 Temps minimum de fonctionnement ................................................................... 23
5.14 Fréquence et tension d’alimentation.................................................................... 23
5.15 Niveau d’huile ...................................................................................................... 24
6
Maintenance & réparation........................................................................................ 25
6.1
Qualification du personnel ................................................................................... 25
6.2
Vannes Rotalock ................................................................................................. 25
6.3
Changement de fluide ......................................................................................... 25
6.4
Démontage des composants d’une installation ................................................... 25
6.5
Remplacer un compresseur ................................................................................ 26
6.5.1
Remplacement du compresseur .................................................................. 26
AGL_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
6.5.2
Démarrage d’un compresseur neuf ou d’un compresseur de remplacement26
6.5.3
Procédure de retour des compresseurs ....................................................... 27
6.6
Lubrification et vidange d’huile ............................................................................ 27
6.7
Additifs pour l’huile .............................................................................................. 28
7
Démontage et mise au rebut.................................................................................... 29
8
Références............................................................................................................... 29
Annexe 1 : Couples de serrage ........................................................................................... 30
AGL_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
A propos de ce guide d’application
Le but de ce guide est de fournir des conseils dans l'application des compresseurs scroll Copeland dans les
systèmes utilisateurs. 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 ne couvre que les applications fixes. Pour les applications mobiles, d’autres
considérations devant être prises en compte, veuillez consulter le département Application Engineering.
1
Instructions de sécurité
Les compresseurs scroll Copeland sont fabriqués en conformité avec les dernières normes industrielles en
vigueur en Europe, au Royaume-Uni et aux Etats-Unis. Un accent particulier a été mis sur la sécurité de
l’utilisateur.
Ces compresseurs sont conçus pour être installés sur des machines et systèmes en conformité avec les
directives et réglementations suivantes :
Directive Machines DM 2006/42/CE
Directive des Equipements sous Pression
DESP 2014/68/EU
Directive Basse Tension LVD 2014/35/EU
Supply of Machinery (Safety) Regulations 2008
Pressure Equipment (Safety) Regulations 2016
Electrical Equipment (Safety) Regulations 2016
Ils ne peuvent être mis en service que s’ils ont été installés sur ces machines en conformité avec les normes
existantes et s’ils respectent, dans leur ensemble, les dispositions correspondantes des législations. 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) de chaque fluide frigorigène doit être prise en compte. Veuillez vérifier
le document fourni par le fournisseur de fluide.
Veuillez conserver 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 de
graves blessures et dégâts matériels.
Haute tension
Ce pictogramme indique que les
opérations citées présentent un grave
danger d'électrocution.
Risque de brûlure ou de gelure
Ce pictogramme indique que les
opérations citées présentent un risque de
brûlure ou de gelure.
Risque d’explosion
Ce pictogramme indique que les
opérations citées présentent un risque
d'explosion.
AGL_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
NOTE
1
ATTENTION
Ce pictogramme indique la présence
d'instructions permettant d'éviter des
dégâts matériels 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, la réparation et la maintenance du matériel frigorifique ne
peuvent être exécutées que par des professionnels qualifiés et autorisés.
Le branchement électrique 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.
La législations et les réglementations nationales en matière de protection du personnel doivent
être respectées.
Le personnel doit utiliser des équipements de sécurité (lunettes et
chaussures de sécurité, gants, vêtements de protection et casque).
1.3
Instructions générales
AVERTISSEMENT
Installation sous pression ! Risque de blessures graves et/ou de défaillance
du système ! 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 du système ! Risque de blessures ! Seuls les fluides frigorigènes et
huiles frigorifiques approuvés doivent être utilisés.
AVERTISSEMENT
Enveloppe à haute température ! Risque de brûlure ! Ne pas toucher le
compresseur avant refroidissement. Veiller à ce que les autres équipements se
trouvant à proximité du compresseur ne soient pas en contact avec lui. Fermer et
marquer les sections accessibles.
ATTENTION
Surchauffe ! Endommagement des paliers ! Ne pas faire fonctionner le
compresseur sans charge de fluide frigorigène ou s’il n’est pas raccordé au
système.
ATTENTION
Contact avec l’huile frigorifique ! Détérioration du matériel ! Manipuler les
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_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
2
2
Description des produits
2.1
Gamme de compresseurs
Ce guide d’application concerne tous les compresseurs scroll Copeland verticaux ZB50KCE à
ZB114KCE & ZB66K5E à ZB114K5E pour les applications de réfrigération à moyenne température, et
ZF34K5E à ZF54K5E pour les applications de réfrigération à basse température.
Ces compresseurs sont équipés d’un jeu de spirales (scroll) entraîné par un moteur triphasé. Le jeu de
spirales est monté à l’extrémité supérieure de l’arbre entraîné par le rotor. L’axe de l’arbre est orienté
verticalement.
2.2
Nomenclature
La désignation des modèles contient les informations techniques suivantes :
Figure 1 : Nomenclature
Conditions ARI moyenne température :
Température d’évaporation ........-6,67 °C
Température de condensation ...48,90 °C
Surchauffe aspiration .................18,33 K
Sous-refroidissement de liquide .. 0 K
Température ambiante ................ 35 °C
Conditions ARI basse température :
Température d’évaporation ........-31,67 °C
Température de condensation ...40,56 °C
Surchauffe aspiration .................18,33 K
Sous-refroidissement de liquide .. 0 K
Température ambiante ................ 35 °C
2.3
Variantes pour l’équipement (terminaison BOM)
Le numéro de nomenclature (BOM) à la fin de la désignation du compresseur indique la version du
compresseur, c’est-à-dire les différents équipements fournis pour chaque variante. Le tableau ci-dessous
reprend les terminaisons les plus fréquentes pour les compresseurs décrits dans ce guide d’application :
Compresseur
ZB50-114KCE
ZB66-114K5E
ZF34-54K5E
BOM
Raccords aspiration
Boîtier électrique
& refoulement
551
Rotalock
T-box, IP54
651
Rotalock
Prise moulée, IP 66
567
Rotalock
T-box, IP54
Suspensions
Suspensions
caoutchouc pour
montage seul
Suspensions
caoutchouc pour
montage seul
Spécifications
Voyant d’huile,
ASTP (contrôle de
la température de
refoulement)
Voyant d’huile
Voyant d’huile,
thermostat de
refoulement
Tableau 1 : Explication des terminaisons BOM
Des informations complémentaires concernant les variations existantes sont disponibles dans l’information
technique TI_Scroll_BOM_FR « Compresseurs scroll Copeland – Aperçu des variantes d’équipement
(BOM) » disponible sur www.copeland.com/fr-fr.
AGL_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
3
2.4
Plages d’application
2.4.1 Huiles et fluides frigorigènes approuvés
IMPORTANT
Il est conseillé de faire particulièrement attention au réglage des pressostats, en
raison du « glissement de température » des fluides, en particulier pour le R407A
et le R407F.
Compresseurs
Fluides
frigorigènes
approuvés
Huile approuvée
(chargée d’usine)
ZB*KCE
ZB*K5E
R404A, R407A, R407F, R448A, R449A, R134a
R22
Huiles SAV
R407C
ZF*K5E
R404A, R407A, R407F,
R448A, R449A
Emkarate RL32 3MAF
Emkarate RL32 3MAF, Mobil EAL Arctic 22 CC
Tableau 2 : Huiles et fluides frigorigènes approuvés
Les quantités de recharge en huile sont données dans les brochures des compresseurs scroll Copeland et
dans le logiciel de sélection Copeland Select sur www.copeland.com/fr-fr/tools-resources.
2.4.2 Comparaison des compresseurs ZB*KCE et ZB*K5E
Les modèles ZB*KCE et ZB*K5E sont basés sur la même plateforme de compresseurs, mais présentent de
légères différences. Le Tableau 3 ci-dessous détaille les différences et similarités entre les deux séries.
Equipement
Compresseurs ZB*KCE
Raccords aspiration &
refoulement
Raccords d’huile
Rotalock,
raccord d’aspiration surélevé
Voyant d’huile et Schraeder (ajustement niveau d’huile)
Traditionnel (3 vis)
Traditionnel (3 vis)
Option = Prise moulée
IP21 (standard)
IP54 (standard)
IP66 (avec prise moulée)
Protection Klixon interne
Raccords électriques
Classe de protection du
boîtier électrique
Protection moteur
Protection température de
refoulement
Compresseurs ZB*K5E
Rotalock
ASTP
Thermostat externe
Tableau 3 : Tableau comparatif des équipements des modèles ZB*KCE et ZB*K5E
2.4.3 Enveloppes d’application
ATTENTION
Lubrification inadéquate ! Casse du compresseur ! La surchauffe à l’aspiration
du compresseur doit toujours être suffisante pour éviter l’entrée de gouttelettes de
liquide dans le compresseur. Une surchauffe stable d’un minimum de 5 K est
requise dans le cas d’une configuration typique avec un détendeur.
Les plages d’application et les données techniques sont disponibles dans le logiciel de sélection Select sur
www.copeland.com/fr-fr/tools-resources.
2.5
Catégorie DESP et pression maximale admissible PS
La plaque signalétique du compresseur contient des informations sur les pressions maximales admissibles
PS, les températures TS minimales et maximales, les volumes libres internes et les fluides frigorigènes
approuvés pour le compresseur concerné. Les valeurs sont données pour les côtés haute et basse pression.
La catégorie DESP est assignée selon la Directive des Equipements sous Pression DESP 2014/68/UE. Des
exigences s'appliquent aux niveaux de pression applicables dans le groupe de réfrigération lorsque le produit
de « la pression définie par rapport à l'environnement » par « le volume libre interne » (PxV) dépasse une
valeur limite prédéfinie. Le calcul de la catégorie DESP doit se faire séparément sur les côtés haute et basse
pression. Le résultat le plus élevé des calculs est pris en compte.
AGL_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
4
Volume libre interne
Compresseur
PS côté BP
PS côté HP
TS max.
côté BP
Côté BP
Côté HP
ZB50KCE to ZB76KCE
ZB95KCE, ZB114KCE
ZB66K5E, ZB76K5E
ZB95K5E, ZB114K5E
ZF34K5E, ZF41K5E
ZF48K5E, ZF54K5E
22,6 bar(g)
32 bar(g)
50 °C
12,6 L
1,5 L
22,6 bar(g)
32 bar(g)
50 °C
12,9 L
1,5 L
22,6 bar(g)
32 bar(g)
50 °C
12,6 L
1,5 L
22,6 bar(g)
32 bar(g)
50 °C
12,9 L
1,5 L
22,6 bar(g)
32 bar(g)
50 °C
12,6 L
1,5 L
22,6 bar(g)
32 bar(g)
50 °C
12,9 L
1,5 L
Tableau 4 : Pressions maximales admissibles, températures et volumes libres internes
La catégorie DESP dépend également du groupe de fluides frigorigènes auquel appartient le fluide utilisé. Il
faut distinguer les fluides du groupe 1 (inflammables) et les fluides du groupe 2 (non inflammables). Les
compresseurs décrits dans ce guide d’application fonctionnent avec des fluides A1 (groupe 2).
Gamme de
compresseurs
Fluides
Groupe de fluides
Catégorie DESP
2
II
2
II
2
II
R404A, R407A, R407F,
R448A, R449A, R134a, R22
R404A, R407A, R407F,
R448A, R449A, R134a, R407C
R404A, R407A, R407F,
R448A, R449A
ZB*KCE
ZB*K5E
ZF*K5E
Tableau 5 : Catégorie DESP sur base du fluide utilisé et du groupe de fluides auquel il appartient
2.6
Dimensions
Figure 2 : Dimensions des compresseurs, vues de face et de dessus
Position
ZB50KCE
ZB58KCE
ZB66K5E
ZB76K5E
ZB66K5E
ZB76K5E
ZB95KCE
ZB114KCE
ZB95K5E
ZB114K5E
ZF34K5E
ZF41K5E
ZF49K5E
ZF54K5E
A (mm)
476,3
533,2
532,9
551,5
551,0
533,6
551,5
B (mm)
444,3
501,2
500,8
519,4
518,9
501,8
519,5
C (mm)
93,6
122,1
277,3
140,4
295
277,3
295
D (mm)
232,2
232,2
E (pouces)
F (mm)
232.2
Rotalock 1 ¾"
74,3
92,3
93
G (pouces)
92,6
93
93
Rotalock 1 ¼"
H (mm)
---
I (pouces)
---
393,3
441,0
Rotalock 1"
Tableau 6 : Dimensions des compresseurs
AGL_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
93
5
3
Installation
AVERTISSEMENT
Haute pression ! Risques de lésions de la peau et des yeux ! Ouvrir les
raccords et les vannes sous pression avec prudence.
3.1
Manutention des compresseurs
3.1.1 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 3. Vérifier et prendre les mesures
nécessaires pour assurer la stabilité des piles d’emballages ou de palettes.
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 = 2
Entreposage: n = 3
Figure 3 : Limites d’empilage pour le transport et l’entreposage
Afin d’éviter que l’huile ne sorte par le tube d’aspiration lors du transport et de la manutention, le compresseur
ne dois pas être incliné à plus de 30°. Une inclinaison de maximum 45° est autorisée pour une durée très
brève. La lubrification au démarrage risque d’être affectée en cas d’inclinaison à plus de 45°.
3.1.2 Positionnement et sécurisation
IMPORTANT
Dégâts de transport ! Dysfonctionnement du compresseur ! Utiliser
uniquement l’anneau de levage lors de la manutention du compresseur. Risque
de dégâts ou fuites en cas d’utilisation des raccords d’aspiration ou de
refoulement.
Le compresseur doit être maintenu vertical lors de la manutention.
Le bouchon du raccord de refoulement doit être enlevé avant le bouchon du raccord d’aspiration pour
permettre à la charge en air déshydraté contenue dans le compresseur de s’échapper. Le fait d’ôter les
bouchons dans cet ordre empêche les vapeurs d’huile de recouvrir le raccord d’aspiration, ce qui rendrait le
brasage difficile. Le raccord d’aspiration en acier cuivré doit être nettoyé avant le brasage.
Les bouchons doivent être ôtés le plus tard possible avant le brasage pour que l’humidité de l’air n’affecte
pas les caractéristiques de l’huile.
Le bouchon à l’aspiration doit être laissé en place le plus tard possible jusqu’à l’installation du compresseur
pour éviter que de l’huile ne se répande par le raccord d’aspiration situé en bas de la cloche.
Aucun objet (par exemple un outil d’emboutissage) ne doit pénétrer de plus de 51 mm à l’intérieur du raccord
d’aspiration sous peine d’endommager le filtre d’aspiration et le moteur.
3.1.3 Emplacement de l’installation
Assurez-vous que le compresseur soit installé sur une base horizontale solide. En cas de compresseur utilisé
seul, l’angle d’inclinaison du compresseur ne doit pas dépasser 15° pour assurer une bonne lubrification. Les
compresseurs montés en parallèle doivent être montés en position rigoureusement verticale sur une surface
ou des rails parfaitement horizontaux.
3.2
Jeux de suspensions
Les compresseurs doivent être montés sur des caoutchouc absorbeurs de vibrations (4 amortisseurs en
caoutchouc livrés avec chaque compresseur). Ceux-ci sont destinés à absorber l'à-coup au démarrage du
moteur et à éviter la transmission de bruits et de vibrations au châssis et aux tubes. La douille métallique sert
de guide au plot caoutchouc. Elle ne doit pas être soumise à des charges, et l’application de couples de
AGL_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
6
serrage élevés pourrait l'écraser. Son diamètre interne est d'environ 8,5 mm, soit une vis M8. Le couple de
serrage est de 13 ± 1 Nm. Il est très important de ne pas comprimer le plot caoutchouc.
Si les compresseurs sont montés en tandem ou utilisés en parallèle, l’utilisation de suspensions rigides
(vis M9 5/16") est conseillée. Le couple de serrage doit être de 27 ± 1 Nm. Les jeux de suspensions rigides
sont livrables en kit.
Pour les références, voir le catalogue de pièces détachées Copeland sur www.copeland.com/fr-fr/toolsresources.
Jeu de suspensions souples pour modèles ZB50K* à ZB114K* et ZF34K* à ZF54K*
Figure 4 : Jeux de suspensions avec entretoises et rondelles
NOTE : Pour de plus amples informations, consulter l’Information Technique TI_Scroll_Mounting_01
« Copeland scroll compressors – Mounting parts ».
3.3
Procédure de brasage
AVERTISSEMENT
Températures élevées ! Risque de brûlures ! Procéder avec prudence lors du
brasage des composants du circuit. Ne pas toucher le compresseur tant qu’il n’a
pas refroidi. Veiller à ce que les autres équipements à proximité du compresseur
ne le touchent pas.
ATTENTION
Blocage ! Casse du compresseur ! Pendant le brasage, maintenir dans le circuit
un débit d’azote dépourvu d’oxygène à basse pression. L’azote déplace l’air et
empêche la formation d’oxydes de cuivre dans le système. Si des oxydes de
cuivre se forment dans l’installation, ils peuvent obstruer les filtres de protection
des tubes capillaires, des détendeurs et des orifices de retour d’huile de
l’accumulateur.
Contamination ou humidité ! Endommagement des paliers ! Afin de minimiser
l’entrée de contaminants et d’humidité, n’ôter les bouchons que lorsque le
compresseur est raccordé à l’installation.
Les compresseurs scroll Copeland sont munis de raccords
d’aspiration et de refoulement en acier cuivré. Ces derniers
sont bien plus robustes et moins exposés aux fuites que les
tubes en cuivre. S’assurer que le brasage est réalisé dans les
règles de l’art en tenant compte des propriétés thermiques
spécifiques de l’acier et du cuivre.
Figure 5 : Zones de brasage du raccord
d’aspiration
▪
▪
▪
▪
▪
▪
Pour le brasage des éléments de tuyauterie du compresseur,
se reporter à la Figure 5 et à la procédure suivante :
Les raccords en acier cuivré des compresseurs scroll Copeland peuvent être brasés approximativement
de la même façon que n’importe quel tube cuivre.
Brasures recommandées: Brasure Silfos contenant de préférence au minimum 5 % d’argent. 0 % d’argent
reste néanmoins acceptable.
Vérifier que les surfaces interne et externe du tube sont propres avant l'assemblage.
Chauffer la zone 1 en utilisant un chalumeau à deux têtes.
A mesure que la tuyauterie approche de la température de brasage, déplacer la flamme du chalumeau
vers la zone 2.
Chauffer la zone 2 jusqu’à ce que la température de brasage soit atteinte, en déplaçant le chalumeau de
haut en bas et en le faisant tourner autour de la tuyauterie pour la chauffer de façon égale. Ajouter la
brasure à l’endroit du raccord en déplaçant le chalumeau autour du raccord pour déposer de la brasure
sur toute sa circonférence.
AGL_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
7
▪
▪
Après avoir déposé de la brasure autour du raccord, déplacer le chalumeau pour chauffer la zone 3. Ceci
la fera couler à l’intérieur du raccord. Le temps passé à chauffer la zone 3 doit être aussi bref que possible.
Comme pour tout raccord brasé, toute surchauffe peut nuire au résultat final.
NOTE : Un clapet anti-retour étant présent au refoulement, il faut veiller à ne pas surchauffer le
raccord afin d’empêcher le matériau de brasage de s'écouler à l'intérieur.
3.4
Vannes de service et adaptateurs
ATTENTION
Fuites ! Casse de l’installation ! Il est fortement recommandé de resserrer
régulièrement toutes les lignes et connections à la valeur de consigne d’origine
après fonctionnement.
Les compresseurs Copeland Scroll sont livrés d’origine avec un clapet anti-retour au refoulement intégré et
des bouchons en caoutchouc à l’aspiration et au refoulement. Il est possible de monter soit des vannes, soit
des adaptateurs Rotalock. Il est possible de transformer les raccords Rotalock en raccords à braser grâce à
des adaptateurs droits ou coudés.
Figure 6 : Vannes de service et adaptateurs
Les raccords des vannes et adaptateurs Rotalock de l’installation peuvent se desserrer de manière
significative après un certain temps de fonctionnement. Les changements récurrents de température, les
vibrations et autres paramètres peuvent entraîner une dilatation et une contraction du métal et un relâchement
des joints. Il est recommandé de resserrer périodiquement les raccords Rotalock à leur valeur d’origine.
Toutefois, les bouchons dont la pâte d’étanchéité a été appliquée en usine ne doivent pas être resserrés car
cela risque de casser le joint et de créer une voie de fuite.
Les couples de serrage appropriés sont indiqués au Tableau 7 ci-dessous :
Rotalock 1 ¼" – 12 UNF
Couples de
serrage
100 – 110 Nm
Rotalock 1 ¾" – 12 UNF
170 – 180 Nm
Tableau 7
NOTE : Pour plus d’informations concernant les adaptateurs et les vannes Rotalock, veuillez
consulter le catalogue de pièces détachées Copeland à l’adresse www.copeland.com/fr-fr/toolsresources.
AGL_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
8
3.5
Contrôle des pressions
3.5.1 Protection haute pression
Les réglementations et normes applicables, par exemple la norme EN 378-2, doivent être respectées pour
appliquer un contrôle approprié et s’assurer que la pression ne dépasse jamais la limite maximale.
Une protection contre la haute pression est nécessaire pour empêcher le compresseur de fonctionner en
dehors des limites de pression autorisées. Le contrôle de la haute pression doit être installé correctement, ce
qui signifie qu'il est interdit d’installer une vanne de service entre le compresseur et la protection de la
pression.
Le point de consigne de coupure maximal doit être déterminé selon les normes applicables, le type
d’installation, le fluide frigorigène utilisé et la pression PS maximale autorisée.
Le dispositif de sécurité HP doit être doté d’une fonction de réarmement manuel pour une protection maximale
de l’installation.
3.5.2 Protection basse pression
ATTENTION
Fonctionnement hors plage d’application ! Casse du compresseur ! Une
protection contre les basses pressions doit être montée sur la ligne d’aspiration
afin d’arrêter le compresseur s’il fonctionne en dehors des limites de sa plage. Ne
pas shunter ou bipasser le pressostat basse pression.
Les réglementations et normes applicables doivent être respectées pour appliquer un contrôle approprié et
s’assurer que la pression ne descende jamais sous la limite minimale.
Une protection contre la basse pression est nécessaire pour empêcher le compresseur de fonctionner en
dehors de la plage d’application autorisée. Le contrôle de la basse pression doit être installé correctement,
ce qui signifie qu'il est interdit d’installer une vanne de service entre le compresseur et la protection de la
pression.
Le point de consigne de coupure basse pression doit être déterminé selon le fluide frigorigène utilisé et la
plage d’application autorisée (voir logiciel Select sur www.copeland.com/fr-fr/tools-resources). Par exemple,
pour les compresseurs ZF* au R404A, le point de consigne de coupure BP doit être de 0,3 bar(g).
Le dispositif de sécurité BP doit être doté d’une fonction de réarmement manuel pour une protection maximale
de l’installation.
3.5.3 Résistance de carter
ATTENTION
Surchauffe ! Dégâts au compresseur ! Ne jamais alimenter la résistance de
carter à l’air libre, avant de l’installer sur le compresseur ou lorsqu’elle n’est pas
en parfait contact avec la cloche 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.
L’utilisation d’une résistance de carter évite que le fluide ne migre dans l'enveloppe pendant les périodes
d'arrêt. Une résistance de carter est requise lorsque la charge de l’installation est supérieure à 7,5 kg. Cette
obligation est indépendante du type d’installation et de sa configuration.
Le démarrage initial in situ est un moment très critique pour tout compresseur car toutes les surfaces des
paliers sont neuves et requièrent une courte période de rodage pour supporter les charges élevées sous des
conditions défavorables. La résistance de carter doit être activée au moins 12 heures avant de démarrer
le compresseur, afin d’éviter une dilution de l’huile et les contraintes sur les paliers lors du premier
démarrage. La résistance de carter doit rester alimentée à l’arrêt.
La résistance de carter doit être positionnée sous le raccord Schraeder en bas de carter, à 40 mm au-dessus
des pieds du compresseur (voir position « H » à la Figure 7 ci-dessous).
Figure 7 : Positionnement de la résistance de carter
AGL_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
9
Veuillez consulter le catalogue de pièces détachées et accessoires Copeland disponible sur
www.copeland.com/fr-fr/tools-resources pour sélectionner le modèle de résistance de carter adapté.
Attention : Les résistances de carter doivent être convenablement raccordées à la terre.
Instructions de montage
▪ Choisir le modèle approprié en fonction du compresseur et de la tension d’alimentation.
▪ Positionner la résistance de carter entre le cordon de soudure et la cuve inférieure (Fig. 8).
▪ Monter la résistance horizontalement autour du carter en s’assurant qu’elle soit en contact étroit avec la
cloche du compresseur sur toute sa longueur.
▪ Eviter d’avoir une partie chauffante de la résistance en contact avec des projections de soudure (Fig. 9 &
10).
▪ Eviter de monter la résistance de carter inclinée (Fig. 11).
▪ Fermer le collier de serrage avec un couple de 2-3 Nm.
▪ L’excès de collier de serrage peut être coupé. Les arrêtes coupantes ne doivent pas toucher les câbles.
▪ La présence de la résistance doit être signalée par des marquages et avertissements placés aux endroits
appropriés.
Figure 8
Figure 9
Figure 10
Figure 11
Raccordement électrique
▪ La résistance de carter doit être raccordée uniquement selon sa tension nominale.
▪ La tresse métallique doit être raccordée à une borne de terre adaptée.
▪ Vérifier la résistance selon les données techniques.
▪ Effectuer un test d’isolation avant le démarrage.
▪ Les mesures de sécurité et de sûreté électrique doivent être menées sur site.
3.6
Protection de la température des gaz de refoulement
ATTENTION
Lubrification insatisfaisante ! Dégâts au compresseur ! Tous les
compresseurs ZB* et ZF* doivent être équipés d’une protection de la température
des gaz de refoulement.
Une bonne régulation de l’installation doit l’empêcher de fonctionner en dehors des plages de fonctionnement
et des valeurs de surchauffe admises, quelles que soient les conditions climatiques et la demande de
puissance. Cependant, dans certaines conditions de fonctionnement extrêmes, telles qu'une perte de charge
ou un mauvais fonctionnement de la régulation, la température interne des gaz de refoulement peut
endommager le compresseur. Pour préserver le compresseur, une protection de la température des gaz
refoulés est requise pour toute application avec des compresseurs Copeland.
La valeur maximale de la température de refoulement dépend du modèle de compresseur et du type de
protection (voir les chapitres suivants).
La protection de la température des gaz de refoulement est la solution de repli en cas de défaillance de la
régulation. Il est essentiel de maintenir un contrôle adéquat des pressions d'évaporation, des pressions de
condensation et de la surchauffe, et de pouvoir faire face à toutes les conditions possibles et aux charges
élevées. Recourir uniquement à l’organe de protection entraînera des performances insuffisantes de
l’installation ainsi que des court-cyclages.
NOTE : Les températures maximales de refoulement indiquées dans ce chapitre sont valables pour
un fonctionnement sûr dans les limites de l'enveloppe d’application approuvée. Le thermostat de la
ligne de refoulement a pour fonction de protéger le compresseur ; il n'est pas destiné à contrôler sa
plage de fonctionnement. Pour contrôler la plage de fonctionnement du compresseur, utiliser une
régulation supplémentaire.
AGL_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
10
3.6.1 Températures de refoulement trop élevées
Des températures de refoulement trop élevées peuvent avoir notamment les conséquences ci-dessous :
▪ L'huile étant véhiculée dans le circuit par le fluide, elle est aussi soumise aux températures de refoulement
élevées. Si la température de refoulement devient trop élevée, un effet de « cuisson » de l’huile peut se
produire (chauffage de l’huile en l’absence d’air). Des dépôts de carbone peuvent se former, par exemple
sur les clapets, canaux d’huile, filtres à huile, etc. Le pouvoir lubrifiant de l’huile sera réduit, entraînant une
usure progressive pouvant endommager prématurément le compresseur.
▪ La stabilité du fluide peut aussi être compromise, en particulier si des traces de contaminant sont
présentes.
Les problèmes décrits ci-dessus se produisent souvent simultanément, d'autant plus que la vitesse de la
réaction chimique double approximativement à chaque fois que la température augmente de 10 °C. Ceci
mène directement à des réactions chimiques de l’huile avec le fluide et les composants extraits des matériaux
d’étanchéité ou d’isolation. Par conséquent, des contaminants de différents types, dont des acides, se
forment à l'intérieur du circuit.
3.6.2 ASTP (Protection avancée de la température du scroll)
Les compresseurs scroll ZB50KCE à ZB114KCE sont équipés du système de protection ASTP (Advanced
Scroll Temperature Protection = protection avancée de la température du scroll). L’ASTP est aussi un thermodisc sensible à la température qui protège le compresseur des surchauffes de gaz au refoulement. Lorsque
les gaz refoulés atteignent une température critique, le dispositif ASTP entraîne une séparation des spirales
qui ne pompent donc plus, bien que le moteur tourne toujours. Après un fonctionnement sans débit de gaz
pendant un certain temps, la protection du moteur va se déclencher.
NOTE : Le système ASTP a été mis au point pour protéger le compresseur, mais n’est pas destiné à
contrôler la plage de fonctionnement du circuit.
Les compresseurs équipés du dispositif ASTP sont munis d’un autocollant spécial placé au-dessus du boîtier
électrique.
Figure 12 : Compresseur scroll avec autocollant ASTP
NOTE : En fonction de la chaleur développée dans le compresseur, la réinitialisation de l’ASTP et de
la protection moteur peut prendre plus d’une heure.
Les applications pour lesquelles les compresseurs sont utilisés dans le coin supérieur gauche de la plage
d’application peuvent entraîner des temps d'arrêt indésirables et des coupures pour des raisons de sécurité.
C'est pourquoi l'enveloppe doit être correctement contrôlée. Pour de telles applications, il est fortement
conseillé d'installer un thermostat de refoulement externe supplémentaire.
3.6.3 Thermostat de refoulement
L’utilisation d’un thermostat de refoulement externe est nécessaire pour tous les compresseurs ZF*K5E et
ZB*K5E ; un thermostat de refoulement fait partie de la livraison standard de tous les modèles.
Les températures internes de refoulement atteintes dans certaines conditions extrêmes de fonctionnement
(baisse de la charge d’injection de fluide frigorigène, taux de compression extrêmement élevé) peuvent
endommager le compresseur.
Le thermostat de refoulement des modèles ZF*K5E et ZB*K5E est réglé à 130 °C ± 4 K pour la coupure et à
101 °C ± 8 K pour la fermeture. Il doit être positionné à environ 120 mm de la sortie de la vanne de
refoulement (voir Figure 13). Pour assurer un fonctionnement correct et éviter les lectures erronées, le
thermostat doit être correctement installé et isolé (voir position « X » à la Figure 13).
AGL_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
11
Thermostat de
refoulement
Capot de la vanne
DTC
X
Vanne DTC
Figure 13 : Positionnement conseillé
ZF*K5E-TFD
Figure
14:
Exemple
d’installation
d’un
Montage du thermostat de refoulement
▪
Monter le thermostat sur le tube de refoulement à
120 mm de la cloche supérieure.
▪
Clipser l’attache du thermostat sur
le tube de refoulement.
Le thermostat doit être monté verticalement sur une
partie horizontale du tube de refoulement et ne doit
pas être incliné.
▪
▪
Le fil ne doit pas toucher la partie supérieure du
compresseur ou du tube de refoulement. Veiller à
acheminer les câbles de façon à éviter tout contact
avec des objets tranchants.
▪
Le thermostat de refoulement doit être isolé pour
éviter toute influence de l’ambiance sur la
température de déclenchement.
Couvrir la tuyauterie d’isolant thermique, et fixer à
l’aide de colliers Colson.
▪
▪
3.7
Ensuite, recouvrir d’une seconde couche d’isolant
en enveloppant aussi le thermostat, et fixer à l’aide
de colliers Colson.
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
AGL_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
12
protéger des détendeurs thermostatiques, tubes capillaires ou accumulateurs peuvent être obstrués
temporairement ou de façon permanente par des débris provenant 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.
3.8
Silencieux
Le flux de gaz à travers les compresseurs scroll est continu avec des pulsations relativement faibles. Des
silencieux externes ne sont pas indispensables sur les compresseurs scroll Copeland. En raison de la
variabilité des installations, des essais individuels doivent être effectués par le fabricant du circuit pour vérifier
les niveaux acceptables de bruit et de vibrations.
Si une atténuation appropriée n’est pas atteinte, utiliser un silencieux présentant un plus grand rapport section
transversale du silencieux / zone d’entrée. Un rapport de 20 :1 à 30:1 est conseillé. Un silencieux de type
creux fonctionnera très bien. Pour un fonctionnement optimal, le silencieux doit être placé à une distance de
minimum 15 cm et maximum 45 cm du compresseur. Plus le silencieux est éloigné du compresseur dans ces
limites, plus son efficacité est grande. Choisir un silencieux d’une longueur de 10 à 15 cm.
3.9
Bruits et vibrations dans la tuyauterie d’aspiration
Les compresseurs scroll Copeland produisent naturellement peu de bruit et de vibrations. Sous certains
aspects, les caractéristiques de ces éléments diffèrent néanmoins de celles des compresseurs à piston et
peuvent, très rarement, engendrer des bruits inattendus. L’une des caractéristiques de la vibration émise par
le compresseur scroll, même si cette vibration est faible, est la présence de deux fréquences très proches,
l’une étant habituellement isolée de la cloche par les suspensions d’un compresseur à suspensions internes.
Ces fréquences, présentes dans tous les types de compresseurs, peuvent engendrer un battement sourd,
qui se matérialise sous certaines conditions par un bruit se propageant le long de la conduite d'aspiration et
entrant dans le bâtiment. Ce bruit sourd peut être éliminé en atténuant l'une ou l'autre des fréquences en
cause. Ceci est facilement réalisé en utilisant l'une des configurations décrites ci-dessous. Le compresseur
scroll génère des mouvements de balancement et de torsion, et une flexibilité suffisante doit être assurée à
la tuyauterie d’aspiration afin de prévenir la transmission de vibrations à toutes les tuyauteries rattachées à
l’unité. Dans un système « split », l’objectif le plus important est d’assurer une vibration minimale dans toutes
les directions au niveau de la vanne de service pour éviter de transmettre des vibrations à la structure à
laquelle les tuyauteries sont raccordées.
Une seconde caractéristique du compresseur scroll Copeland est que, dans certaines conditions, le
mouvement normal du compresseur lors de son démarrage est susceptible de transmettre un bruit
« d’impact » qui se répercutera tout au long de la tuyauterie d’aspiration. Ce phénomène peut s’avérer
particulièrement prononcé pour les modèles triphasés en raison de leur couple naturellement plus élevé au
démarrage. Ce phénomène, comme celui décrit précédemment, découle également de l’absence de
suspension interne. Il peut être aisément évité en utilisant les techniques d’isolation standard en matière de
tuyauterie.
Figure 15 : Configuration de la ligne d'aspiration
Configuration recommandée :
▪ Configuration de la tuyauterie : .......petite boucle d’amortissement
▪ Vanne d’arrêt : .............................« vanne 45° » fixée au groupe / mur
▪ Silencieux à l’aspiration : ................non nécessaire
Configuration alternative :
▪ Configuration de la tuyauterie : .......petite boucle d’amortissement
▪ Vanne d’arrêt : ................................« vanne droite » fixée au groupe / mur
▪ Silencieux à l’aspiration : ................éventuellement nécessaire
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13
3.10 Accumulateurs
ATTENTION
Lubrification inadéquate ! Destruction des paliers ! Réduire autant que
possible le retour de liquide au compresseur. Trop de fluide dilue l’huile. Le fluide
liquide peut lessiver les paliers entraînant une surchauffe et une casse de palier.
Indépendamment de la charge du circuit, une dilution de l’huile peut se produire si de grandes quantités de
fluide liquide reviennent de façon répétitive au compresseur en cas de :
▪ cycles normaux d’arrêt ;
▪ dégivrage ;
▪ charge variable.
Dans un tel cas un accumulateur doit être utilisé pour ramener le retour de liquide à un niveau supportable
par le compresseur. L'utilisation d'un accumulateur dépend de chaque application. Si un accumulateur doit
être utilisé, l’orifice de retour d’huile doit avoir un diamètre de 2 mm pour tous les modèles.
Un filtre de protection de large surface avec des mailles d’au minimum 30 x 30 mesh (0,6 mm d’ouverture)
est requis pour empêcher l’orifice de se boucher avec des débris provenant du circuit. Des tests ont montré
qu’un petit filtre avec un maillage très fin peut facilement s’obstruer, provoquant un manque d’huile aux paliers
du compresseur.
La taille de l’accumulateur dépend de la plage de fonctionnement de l’installation, ainsi que du taux de sousrefroidissement et de la haute pression autorisée par l’organe de détente. Pour sélectionner un accumulateur
de taille adaptée, veuillez consulter les spécifications techniques du fabricant. Vérifier auprès du fournisseur
si une charge d’huile supplémentaire pour l’accumulateur est nécessaire. Précharger en conséquence l’huile
supplémentaire dans l’installation.
3.11 Compresseurs ZF*K5E pour applications basse température
Les compresseurs ZF*K5E sont conçus pour fonctionner avec une injection de liquide ou de vapeur (EVI).
Pour les applications en basses températures, avec les ZF*K5E, l’injection de liquide ou de vapeur est
nécessaire pour maintenir la température de refoulement dans les limites de sécurité. Les limites d’application
disponibles dans le logiciel Select sont basées sur des compresseurs équipés de l’injection de liquide ou de
vapeur.
L’injection a lieu dans 2 poches distinctes des spirales sans influencer l’aspiration. Les deux types d’injection
augmentent légèrement le débit massique au condenseur.
Tous les compresseurs ZF*K5E sont équipés d’un port d’injection avec un diamètre de 1" – 14 UNS 2A.
3.11.1 Compresseurs ZF*K5E avec injection de liquide
L’injection de liquide est réalisée à l’aide d’une vanne DTC (Discharge Temperature Control). La même vanne
DTC est utilisée pour tous les compresseurs ZF*K5E quel que soit le fluide utilisé.
Les compresseurs ZF*K5E avec terminaison 567 disposent d'un doigt de gant (en partie supérieure)
recouvert d'un capuchon. La vanne DTC est équipée d'un bulbe qui doit être installé dans ce doigt de gant
afin de mesurer la température la plus proche du refoulement. Le détendeur d'injection injecte uniquement
en cas de besoin de refroidissement et dans les quantités requises. Le raccord du port d’injection est en
1" Rotalock, et le raccord pour la ligne liquide en 3/8".
Afin d’éviter un blocage partiel ou complet du port d’injection par des copeaux, corps étrangers, etc, un filtre
déshydrateur doit être installé sur la ligne liquide avant l’entrée de la vanne DTC.
Figure 16 : Assemblage de la vanne DTC
AGL_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
14
3.11.1.1
▪
▪
Spécifications de la vanne DTC
Consigne d’ouverture : 121 °C ± 3 K
Raccord pour ligne liquide : 3/8"
3.11.1.2
Installation de la vanne
Le bulbe de la vanne devra être installé dans le logement prévu sur la cloche supérieure afin de contrôler
correctement les températures. La vanne DTC doit être vissée sur le port d’injection avec un couple de
serrage de 24-27 Nm. Il est recommandé de positionner la vanne perpendiculairement au compresseur même
si elle fonctionne correctement quelle que soit l’orientation. Le capillaire du bulbe doit être écarté d’au moins
13 mm du scroll afin d’éviter tout contact en fonctionnement.
La vanne DTC est fournie avec un joint en Teflon (pour le raccord d’injection) et un capuchon (pour isoler le
bulbe) à positionner sur le dessus du compresseur.
Pour une détection thermique plus efficace, une fine pellicule de graisse thermique peut être étalée autour
du bulbe de la valve DTC avant son installation dans le doigt de gant. Toutefois, cela n'est pas absolument
nécessaire au bon fonctionnement de la valve.
Si la hauteur supplémentaire du capuchon isolant pose problème, celui-ci peut être remplacé par un isolant
haute température. L’isolant doit être appliqué pour isoler et protéger le bulbe de la vanne ; il permet de
réduire la hauteur totale de 12,7 mm.
3.11.1.3
Remplacement du compresseur ou de la vanne
En cas de remplacement du compresseur il est conseillé de remplacer aussi la vanne DTC. Le filtre de la
ligne liquide devra également être remplacé.
3.11.2 Compresseurs ZF*K5E avec injection de vapeur
3.11.2.1
Technologie Injection de vapeur surchauffée (EVI)
L’injection de vapeur (EVI) a été développée pour augmenter la puissance frigorifique et le rendement. Les
compresseurs ZF*K5E sont munis d’un raccord d’injection en 1" - 14 UNS 2A, pouvant aussi être utilisé pour
l’injection de vapeur avec un économiseur. Le sous-refroidissement peut être réalisé en utilisant un circuit
similaire à celui de la Figure 17. Le schéma présente une configuration d’installation pour un cycle avec
économiseur. Un échangeur de chaleur fournit un sous-refroidissement supplémentaire au fluide avant qu’il
n’entre dans l’évaporateur. Ce sous-refroidissement augmente la puissance frigorifique de l’installation. Le
fluide frigorigène évaporé dans l’échangeur de chaleur est injecté dans le compresseur, fournissant un
refroidissement supplémentaire en cas de taux de compression élevés.
Figure 17: Schéma de la ligne d’injection de vapeur
AGL_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
15
Lors du sous-refroidissement, une petite quantité de fluide est évaporée et surchauffée. Elle est ensuite
injectée en cours de compression dans le compresseur scroll et comprimée à la pression de refoulement.
L’injection de vapeur fournit aussi un refroidissement à des taux de compression supérieurs, comme une
injection de liquide sur les compresseurs scroll ZF* standard. Le bénéfice sera d’autant plus important que le
taux de compression augmente. Des gains plus conséquents seront donc réalisés en été, c’est-à-dire
lorsqu’une puissance frigorifique plus importante est requise.
Le fluide (gazeux et liquide) circulant à contre-courant permet d’assurer un meilleur sous-refroidissement.
Afin d'assurer un transfert de chaleur optimal, l’échangeur à plaques doit être monté verticalement et la
vapeur sortir en haut.
3.11.2.2
Applications avec plusieurs compresseurs
Plusieurs compresseurs EVI peuvent être utilisés avec un seul échangeur de chaleur pour chaque
compresseur ou un échangeur de chaleur commun pour tous les compresseurs. Dans le cas d'un échangeur
de chaleur commun, une électrovanne doit être installée sur chaque ligne d'injection de vapeur.
La conception de l'échangeur de chaleur et du détendeur thermostatique (TXV) doit faire l'objet d'une
attention particulière pour permettre un fonctionnement à charge partielle. Une bonne distribution du fluide
est nécessaire dans l'échangeur de chaleur commun, ainsi que des vitesses suffisantes pour le retour de
l'huile, même à charge partielle.
Dans le cas d'une large gamme de modulation de puissance (plus de 2 compresseurs en parallèle),
l'utilisation d'un détendeur électronique (EXV) ou de deux détendeurs mécaniques différents contrôlés par
des électrovannes individuelles peut s'avérer nécessaire. Il est important de veiller à ce que les
électrovannes, les conduites d'injection de vapeur et le(s) collecteur(s) soient correctement dimensionnés
afin de réduire au minimum la perte de charge. En même temps, la conception doit être telle que des quantités
excessives d'huile ne s'accumulent pas dans le collecteur.
3.11.3 Compresseurs ZF*K5E avec injection de vapeur humide
Lorsque des compresseurs scroll sont utilisés pour des applications basses températures avec les fluides
R407A, R407F, R448A ou R449A, il est nécessaire de combiner une injection de liquide avec vanne DTC et
une injection de vapeur pour fonctionner sur une plage d’application étendue tout en protégeant le
compresseur contre des températures de refoulement trop élevées. Un thermostat devra être installé sur la
tuyauterie de refoulement.
Les compresseurs ZF*K5E peuvent fonctionner au R407A, R407F, R448A ou R449A et avec une injection
de vapeur humide (vapeur + liquide). Les principaux composants nécessaires à l’injection humide sont
indiqués en Figure 17.
Figure 18: Injection de vapeur + liquide pour les applications basses températures
AGL_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
16
4
Branchements électriques
4.1
Recommandations générales
Un schéma électrique est situé à l’intérieur du couvercle du boîtier électrique du compresseur. Vérifiez que
la tension et la fréquence d’alimentation correspondent à la plaque signalétique avant de brancher le
compresseur.
Pour des raisons de sécurité, Copeland recommande que les installations électriques soient réalisées
conformément à la norme EN 60204-1 et/ou aux autres normes et réglementations en vigueur.
4.2
Installation électrique
AVERTISSEMENT
Câbles électriques ! Risque d’électrocution ! Couper l’alimentation avant toute
intervention sur l’équipement électrique.
Les schémas électriques recommandés sont illustrés ci-dessous.
Compresseurs triphasés (TF*) :
Circuit d’alimentation
Circuit de contrôle
Bornes connexion du moteur
Compresseur triphasé branché
aux bornes T1, T2 et T3
Légende
B1 ................Thermostat d'ambiance
B3 ................Thermostat de refoulement
F1.................Fusible
F3.................Pressostat haute pression
F4.................Pressostat basse pression
K1..............Contacteur compresseur
Q1 .............Interrupteur principal
S1..............Interrupteur auxiliaire
R2..............Résistance de carter
Figure 19 : Schémas électriques pour compresseurs triphasés avec protection de moteur interne
AGL_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
17
4.3
Boîtier électrique
Le boîtier électrique standard est IP21 pour tous les compresseurs ZB*KCE avec terminaison 551, et IP54
pour tous les compresseurs ZB*K5E et ZF*K5E, selon la norme IEC 60034-5.
Les presse-étoupe influencent la classe de protection des boîtiers électriques. Il est fortement recommandé
d’utiliser les presse- étoupe appropriés pour atteindre le niveau de classe de protection. A chaque installation
ou remplacement d’un compresseur scroll Copeland, nous conseillons aux installateurs et aux sociétés de
maintenance de faire attention à cet aspect et d’utiliser des presse-étoupe conformes aux normes EN ou
toute autre norme d’application dans le pays ou la région. Les Figures 20 & 21 montrent des exemples
d’installations électriques correctes.
Figure 20 : Installation avec presse-étoupe, boîtier électrique en IP21
Figure 21 : Installation avec presse-étoupe, boîtier électrique en IP54
Une version avec prise moulée est disponible en option pour les compresseurs ZB*KCE avec terminaison
651. Elle est compatible avec toutes les normes de sécurité et régulations CE et a une classe de protection
IP66.
La prise moulée permet une installation facile et rapide, ce qui diminue le temps d’assemblage et donc les
coûts appliqués. Différents diamètres et longueurs de câble sont disponibles.
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18
4.4
Bobinages du moteur
Les compresseurs scroll ZB*KCE, ZB*K5E et ZF*K5E sont proposés avec un moteur à induction triphasé.
Tous les moteurs triphasés sont connectés en étoile.
4.5
Classe d’isolation du moteur
Le matériau d’isolation utilisé pour le moteur des compresseurs ZB*KCE, ZB*K5E et ZF*K5E est de classe
« B » (TF*).
4.6
Protection du moteur
Indépendamment de la protection interne du moteur, des fusibles doivent être installés avant le compresseur.
La sélection des fusibles doit être effectuée selon les normes EN 60269-1 ou EN 60204-1 et selon l’intensité
maximale de fonctionnement du compresseur (MOC). Le fait de ne pas installer de fusibles avant le
compresseur ou de choisir des fusibles inappropriés peut endommager le compresseur.
Un dispositif conventionnel intégré de protection interne est fourni pour tous les compresseurs ZB*KCE,
ZB*K5E et ZF*K5E.
4.7
Tests haute tension
AVERTISSEMENT
Câbles électriques ! Risque d’électrocution ! Couper l’alimentation avant
d’effectuer le test haute tension.
ATTENTION
Arc interne ! Destruction du moteur ! Ne pas effectuer de test haute tension ou
d’isolation lorsque le carter du compresseur est sous vide.
Copeland soumet tous ses compresseurs scroll à un test haute tension après leur assemblage final. Chaque
phase du moteur est testée selon la norme EN 0530 ou VDE 0530 partie 1, à une tension différentielle de
1000 V plus deux fois la tension nominale.
Comme les tests à haute tension génèrent une usure prématurée de l’isolation du bobinage, Copeland
déconseille de procéder à des tests complémentaires de cette nature. Si toutefois un tel test s’avère
absolument nécessaire, une tension inférieure à celle mentionnée ci-dessus doit être utilisée. Ne jamais
réaliser un test haute tension si le compresseur est chargé en fluide. Débrancher tous les dispositifs
électroniques avant d’effectuer le test.
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19
5
Démarrage & fonctionnement
AVERTISSEMENT
Effet Diesel ! Destruction du compresseur ! Le mélange air/huile porté à haute
température peut provoquer une explosion. Eviter tout fonctionnement avec de
l’air.
IMPORTANT
Dilution d’huile ! Dysfonctionnement des paliers ! Il est important de s’assurer
que les nouveaux compresseurs ne sont pas noyés de liquide. Il est obligatoire
d’installer une résistance de carter si la charge de fluide dépasse 7,5 kg. La
résistance de carter doit être branchée au moins 12 heures avant de démarrer le
compresseur.
5.1
Test de tenue sous pression
5.1.1 Test de résistance à la pression du compresseur
Le compresseur est testé à la tenue sous pression en usine. Le client ne doit donc pas réaliser un autre test
de tenue sous pression ou d’étanchéité du compresseur.
Les compresseurs scroll sont divisés en deux zones de pression. Les pressions maximales admissibles (PS)
tant côté haute pression que côté basse pression doivent être respectées en permanence.
5.1.2 Test de résistance à la pression du circuit
Il est permis de tester la résistance à la pression pour chaque section de l’installation. Une fois le compresseur
isolé, le reste de l’installation peut être testé aux pressions requises.
Le test de résistance à la pression peut aussi être réalisé avec le compresseur raccordé, mais dans ce cas
les 2 zones de pression doivent être respectées.
▪ Section haute pression de l’installation :
o Définir la PS de l’installation côté HP ≤ PS compresseur coté HP.
o Isoler les sections HP et BP de l’installation en fermant les vannes, électrovannes, détendeur ou par
d’autres moyens.
o Utiliser le clapet anti-retour interne au refoulement du compresseur ou ajouter un clapet anti-retour
externe. Pour protéger le clapet anti-retour interne, il faut respecter un différentiel de pression
maximal ≤ 40 bar entre les côtés HP et BP.
o Activer le clapet avec une montée en pression rapide. Une fois que le clapet a réagi, l’augmentation
de pression peut être ralentie.
o A ce niveau, une pression d’essai de l’installation de 1,1 x PS côté HP de l’installation peut être
appliquée pendant un bref moment.
o Il faut s’assurer que la pression à l’intérieur du compresseur ne dépasse pas la valeur maximum PS
(PS côté BP du compresseur) lors du test de l’installation.
▪ Section basse pression de l’installation :
o Définir la PS de l’installation côté BP ≤ PS compresseur côté BP.
o La pression de test de l’installation de 1,1 x PS côté BP de l’installation peut être appliquée pendant
un bref moment.
5.2
Test d'étanchéité et de pression du compresseur
AVERTISSEMENT
Haute pression ! Risque de blessures ! Prendre en considération les consignes
de sécurité et se référer aux pressions de test avant de commencer le test.
ATTENTION
Contamination de l’installation ! Dysfonctionnement des paliers ! Utiliser
uniquement de l’azote ou de l’air sec pour les tests d’étanchéité. NE PAS
UTILISER d’autres gaz industriels.
Tous les compresseurs reçoivent une charge de sécurité d'air sec en usine (entre 1 et 2,5 bar en pression
relative). La présence d'une charge de maintien intacte atteste de l’étanchéité du compresseur à l'humidité.
Lorsqu’on ôte les bouchons du compresseur, il est possible qu’un bouchon saute sous la pression en
provoquant un jet d'huile.
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20
Toute modification ultérieure apportée au niveau des raccords du compresseur peut avoir une incidence sur
son étanchéité. La pression et l'étanchéité du compresseur devront toujours être testées après avoir ouvert
ou modifié les raccords.
Les exigences les plus élevées sont appliquées à la conception de l'étanchéité de l'installation et aux
méthodes de contrôle de l'étanchéité (voir norme EN 378).
Ne jamais ajouter de fluide frigorigène au gaz du test (comme indicateur de fuite).
5.3
Tirage au vide de l’installation
Avant sa mise en service, l’installation doit être tirée au vide à l’aide d’une pompe à vide. L'humidité résiduelle
suite à un bon tirage au vide doit être inférieure à 50 ppm. Lors de la phase initiale, les vannes d'aspiration
et de refoulement doivent rester fermées. 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 permet d’éviter les
mesures incorrectes générées par les pertes de charge dans le flexible de raccordement.
L’installation doit être tirée au vide jusqu’à une pression absolue de 3 mbar ou moins. Par conséquent, la
charge initiale d'air sec est évacuée dans l'air ambiant. Les vannes de service sont ouvertes, et l'installation
(y compris le compresseur) doit être à nouveau tirée au vide comme décrit ci-dessus, après que le système
a été rechargé à l'azote.
Si une installation est tirée au vide uniquement du côté aspiration du compresseur scroll, le compresseur
peut temporairement ne pas démarrer. En effet, la haute pression située au-dessus du joint flottant peut
provoquer une étanchéité axiale entre le joint flottant et la spirale. Par conséquent, le joint flottant et la spirale
peuvent rester collés jusqu'à ce que les pressions s'équilibrent.
Lorsque l'on travaille sur des circuits déjà remplis de fluide frigorigène, il peut être nécessaire de répéter
plusieurs fois le processus de tirage au vide. Il se peut que le fluide se soit dissous dans l'huile et ne se
condense que progressivement.
5.4
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, des accessoires tels que les bulbes de détendeur, etc.
▪ Niveau d’huile du compresseur.
▪ Calibration des pressostats HP & BP et 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.
▪ Manifold monté.
▪ Charge en fluide correctement effectuée.
▪ Emplacement et montage de l’isolateur électrique du compresseur.
5.5
Procédure de charge
ATTENTION
Fonctionnement avec basses pressions d’aspiration ! Dégâts au
compresseur ! Ne jamais faire fonctionner le compresseur avec une aspiration
restreinte ou avec le pressostat BP shunté. Ne jamais faire fonctionner le
compresseur sans que le système soit suffisamment chargé pour maintenir une
pression des gaz aspirés d’au moins 0,3 bar. Laisser tomber la pression en
dessous de 0,3 bar pendant plus de quelques secondes peut générer une
surchauffe des spirales et endommager prématurément les paliers.
Avant de charger ou de recharger, le circuit frigorifique doit être testé en pression et contre les fuites avec un
gaz approprié.
S’assurer que l’installation est raccordée à la terre avant de charger en fluide.
Le circuit doit être chargé en liquide via la vanne de service du réservoir de liquide ou par une vanne sur la
ligne liquide. L’emploi d’un filtre déshydrateur dans le tube de charge est fortement conseillé. Les scroll ayant
un clapet anti-retour au refoulement, le circuit doit être chargé simultanément côtés BP et HP pour s’assurer
qu’une pression positive est présente dans le compresseur avant son démarrage. La majeure partie de la
AGL_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
21
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.
Il faut faire extrêmement attention à ne pas trop remplir l’installation de fluide.
5.6
Rodage
Les compresseurs scroll présentent une légère diminution de la puissance absorbée pendant la période
initiale de fonctionnement. Les performances publiées sont basées sur des tests calorimétriques effectués
après le rodage. Par conséquent, les utilisateurs doivent savoir qu'avant d'atteindre les performances
spécifiées par la norme EN 12900, le compresseur doit être rodé. Les durées de rodage recommandées pour
les compresseurs ZB*KCE, ZB*K5E et ZF*K5E afin d'atteindre les performances publiées sont de 16 heures
dans les conditions standard.
5.7
Premier démarrage
ATTENTION
Dilution d’huile ! Dysfonctionnement des paliers ! Il est important de s’assurer
que les nouveaux compresseurs ne sont pas noyés de liquide. La résistance de
carter doit être branchée au moins 12 heures avant de démarrer le compresseur.
ATTENTION
Fonctionnement avec pression de refoulement élevée ! Dégâts au
compresseur ! Ne pas utiliser le compresseur pour tester les points de consigne
du pressostat HP. Les paliers pourraient être endommagés avant d’avoir été
soumis à une phase de rodage de plusieurs heures.
Le liquide et les hautes pressions peuvent être néfastes aux nouveaux paliers. Il est donc très important de
s’assurer que les nouveaux compresseurs ne soient pas soumis à un excès de liquide ou à des tests de
fonctionnement sous haute pression. Il est déconseillé d’utiliser le compresseur pour tester le fonctionnement
du pressostat HP sur la ligne de production. Le pressostat peut être testé à l’azote avant l’installation et le
câblage peut être vérifié en déconnectant le pressostat HP pendant le test de fonctionnement.
5.8
Sens de rotation
Les compresseurs scroll Copeland, comme bien d’autres types de compresseurs, ne compriment que dans
un sens de rotation. Les compresseurs triphasés peuvent avoir une rotation bidirectionnelle selon le phasage
de l’alimentation. Du fait qu’il existe une chance sur deux d’effectuer un raccordement électrique entraînant
une rotation inverse, il est important d’inclure des notices et des instructions dans des lieux appropriés
de l’installation afin de s’assurer que la rotation se fera dans le bon sens lorsque le système sera
installé et mis en service.
Le sens de la rotation est correct si la pression d’aspiration baisse et que la pression de refoulement monte
lors de la mise en service du compresseur. L’utilisation de compresseurs triphasés scroll Copeland en sens
inverse n’aura aucun impact négatif sur leur fiabilité si la durée de cette utilisation reste brève (inférieure à
une heure) mais une perte d’huile peut être provoquée. La perte d’huile durant une rotation inverse peut être
évitée si la tuyauterie est placée à au moins 15 cm au-dessus du compresseur. Après plusieurs minutes de
fonctionnement en sens inverse, le dispositif de protection du compresseur déclenchera à cause d’une
température élevée du moteur. L’utilisateur remarquera l’absence de production de froid. Il faut néanmoins
noter que le compresseur sera endommagé de façon irréversible s’il redémarre et fonctionne à plusieurs
reprises en sens inverse sans qu’il soit remédié à cette situation.
Tous les compresseurs scroll Copeland triphasés utilisent un protocole de branchement interne identique.
Lorsque le phasage correct est déterminé pour un système ou une installation spécifique, la connexion
électrique appropriée doit donc maintenir la rotation dans le sens correct.
5.9
Bruit au démarrage et à l’arrêt
Durant le démarrage rapide, il est normal d'entendre un bruit métallique très bref, résultant du contact initial
des spirales ; ce bruit est normal. En raison de la conception du compresseur scroll Copeland, les composants
internes liés à la compression démarrent toujours à vide même si les pressions au sein du système ne sont
pas équilibrées. En outre, les pressions internes du compresseur étant toujours équilibrées au démarrage,
les caractéristiques des scroll en matière de démarrage à basse tension sont excellentes.
Les compresseurs scroll Copeland intègrent un dispositif limitant la rotation inverse. L’inversion résiduelle et
momentanée de la direction des spirales provoque un bruit métallique, mais ce phénomène est normal et n’a
aucun impact sur la fiabilité du compresseur.
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22
5.10 Fonctionnement sous vide poussé
ATTENTION
Fonctionnement sous vide ! Dégâts au compresseur ! Les compresseurs
scroll ne doivent jamais être utilisés pour évacuer un système de réfrigération ou
de conditionnement d’air. Faire fonctionner un compresseur scroll sous vide
poussé peut endommager les pièces internes du moteur et entraîner des
températures élevées inacceptables dans la cloche du compresseur.
Le compresseur scroll peut être utilisé pour évacuer le fluide frigorigène d’une installation à condition que les
pressions restent comprises dans les limites de l’enveloppe d’application. De basses pressions d’aspiration
provoqueront une surchauffe des spirales et endommageront de façon irréversible les paliers du
compresseur, ou bien elles déclencheront l’activation de la protection ASTP. Les compresseurs scroll
Copeland intègrent une protection contre le fonctionnement sous vide ; le joint flottant décharge les spirales
lorsque le taux de compression dépasse 10:1 pour les modèles ZB* et 20:1 pour les modèles ZF*.
5.11 Température de l’enveloppe
Lorsque le compresseur cycle sur son dispositif de protection interne, les gaz refoulés, l’enveloppe supérieure
du compresseur et la tuyauterie de refoulement peuvent, brièvement mais de façon répétée, atteindre des
températures supérieures à 177 °C. Cela ne se produit que rarement et peut être causé par une défaillance
de composants du système, comme par exemple le blocage du ventilateur du condenseur ou de l’évaporateur
ou une perte de charge, en fonction du type d’organe de détente. S'assurer que les fils ou autres accessoires
susceptibles d’être endommagés par les températures élevées n’entrent pas en contact avec ces zones
potentiellement chaudes.
5.12 Pump-down (évacuation)
ATTENTION
Fonctionnement sous vide ! Dégâts au compresseur ! Un fonctionnement du
compresseur hors plage de fonctionnement n’est pas permis.
Un arrêt pumpdown peut être réalisé afin de maîtriser la migration de fluide. Etant donné que le clapet de
retenue sur les compresseurs scroll Copeland a un faible taux de fuite, cela permet de procéder à un arrêt
pumpdown sans clapet de retenue externe supplémentaire.
Si le compresseur est à l'arrêt pour une période prolongée, le fluide peut migrer dans le compresseur. Dans
ce cas, une résistance de carter doit être installée.
Dans le cas où de l'air froid ventile en permanence le compresseur, la résistance de carter pourrait devenir
inefficace. Un arrêt pumpdown est alors recommandé.
Attention : dans les modèles ZB, la compliance axiale décharge les spirales pour un taux de compression
de 10:1. En cas d’échec du pumpdown, la pression de coupure du pressostat BP doit être réglée sur une
valeur plus élevée. Le réglage du différentiel de pression du pressostat BP doit tenir compte du fait qu’un
volume de gaz comprimé plus ou moins important se détendra du plénum de refoulement du compresseur
vers le côté basse pression à l’arrêt du compresseur.
5.13 Temps minimum de fonctionnement
Copeland recommande un nombre maximum de 10 démarrages par heure. Il n’existe aucun temps d’arrêt
minimum, car les compresseurs scroll Copeland démarrent à vide même s’il existe des écarts de pression au
sein du système. La considération la plus critique est le temps minimal de fonctionnement requis pour assurer
le retour d’huile au compresseur après le démarrage. Afin d’établir le temps minimal de fonctionnement, il
faut se procurer un compresseur échantillon muni d’un tube / voyant (disponible via Copeland) et l’installer
avec les tuyauteries les plus longues approuvées pour l’installation. Le temps minimal de fonctionnement
devient le temps requis pour que l’huile perdue lors du démarrage du compresseur retourne au carter d’huile
du compresseur et rétablisse un niveau d’huile minimal au voyant. Faire tourner le compresseur pendant une
période plus courte, par exemple pour maintenir un contrôle très strict de la température, entraînera une perte
progressive d'huile et endommagera le compresseur.
5.14 Fréquence et tension d’alimentation
Il n’y a pas d’approbation pour l’emploi des compresseurs scroll Copeland avec des variateurs de vitesse à
courant alternatif. De nombreux points critiques doivent être pris en considération dans le cas d’utilisation de
compresseurs scroll avec vitesse variable, comme la conception de circuit, la sélection du variateur de
vitesse, les plages d’application en fonction des conditions. Seules les fréquences de 50 à 60 Hz sont
acceptables. Un fonctionnement en dehors de cette gamme de fréquence est possible uniquement après
AGL_Ref_ST_ZB_ZF_Sum_FR_Rev00
23
évaluation et approbation par le département Application Engineering. La tension doit varier
proportionnellement à la fréquence.
Si le variateur de fréquence ne peut délivrer qu’une tension maximale de 400 V, l’intensité (A) augmentera
lorsque la fréquence sera supérieure à 50 Hz, ce qui peut occasionner des déclenchements intempestifs si
le fonctionnement est proche de la limite de puissance maximale et/ou de la limite de température de
refoulement du compresseur.
La 3ème lettre du code moteur indique la plage de tension/fréquence d’alimentation (voir paragraphe 2.2
« Nomenclature »).
Exemple : code moteur TFD :
▪ T = Moteur triphasé
▪ F = Protection de moteur interne
▪ D = Gamme de tension et de fréquence
50 Hz
60 Hz
220-240 V / 1 ph
265 V / 1 ph
Code
J
380-420 V / 3 ph
460 V / 3 ph
D
220-220 V / 3 ph
200-230 V / 3 ph
5
Tableau 8 : Explication de la 3ème lettre du code électrique des moteurs
5.15 Niveau d’huile
Le niveau d’huile doit être maintenu au milieu du voyant. En cas d’utilisation d’un régleur de niveau d’huile,
le niveau doit être maintenu dans la moitié supérieure du voyant.
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24
6
Maintenance & réparation
AVERTISSEMENT
Câbles conducteurs ! Risque de choc électrique ! Respecter la procédure de
verrouillage/déverrouillage et les réglementations nationales avant toute
intervention de maintenance ou d'entretien sur l’installation.
Utiliser des connexions électriques vissées dans toutes les applications. Se
reporter aux schémas de câblage de l'équipement d'origine. Les raccordements
électriques doivent être réalisés par des techniciens qualifiés en électricité.
AVERTISSEMENT
Flamme explosive ! Risque d'incendie ! Les mélanges huile/fluide sont
hautement inflammables. Le fluide doit être complètement vidangé avant d’ouvrir
l’installation. Eviter de travailler avec une flame non protégée dans les installations
chargées en fluide.
6.1
Qualification du personnel
Le personnel travaillant à la maintenance, à la réparation et au démantèlement de l’installation doit être
dûment formé. Toute procédure de travail ayant une incidence sur la sécurité ne pourra être effectuée que
par du personnel qualifié et formé conformément aux systèmes de certification nationaux ou autres systèmes
équivalents.
Exemples de procédures de travail : intervention sur le circuit frigorifique, ouverture de composants scellés,
ouverture d’enceintes ventilées…
6.2
Vannes Rotalock
Les vannes Rotalock doivent être régulièrement resserrées pour assurer le maintien de l’étanchéité.
6.3
Changement de fluide
ATTENTION
Fonctionnement avec basses pressions d’aspiration ! Dégâts au
compresseur ! Ne jamais faire fonctionner le compresseur avec une aspiration
restreinte ou avec le pressostat BP shunté. Ne jamais faire fonctionner le
compresseur à des pressions hors plage de fonctionnement. Laisser la pression
d’aspiration descendre sous la limite de la plage d’application pendant plus de
quelques secondes peut conduire à une surchauffe des spirales et endommager
prématurément les paliers et les pièces mobiles.
Les huiles et fluides frigorigènes qualifiés sont donnés au paragraphe 2.4.1.
Le remplacement du fluide frigorigène par du nouveau n’est pas nécessaire tant que l’installation n’est pas
contaminée (par exemple appoint de charge avec un fluide non approprié). Afin de vérifier la composition du
fluide, un échantillon peut être analysé chimiquement. Il est aussi possible de comparer les pressions et
températures du fluide, avec des appareils de mesure précis, aux emplacements de l’installation où le fluide
est sous forme liquide ou vapeur. Ces mesures se feront à l’arrêt une fois les températures stabilisées.
Au cas où le fluide doit être remplacé, la charge doit être récupérée au moyen d’une station de récupération
adéquate.
6.4
Démontage des composants d’une installation
Lors du démontage des composants d’une installation, les recommandations ci-dessous doivent être suivies :
1. Récupérer le fluide et vider l’installation à l'aide d'un groupe de récupération et d'une pompe à vide. Tout
le fluide doit être récupéré pour éviter tout rejet conséquent.
2. Rincer l’installation avec un gaz inerte (azote sec). Ne pas utiliser de l’air comprimé ou de l'oxygène
pour purger les installations frigorifiques.
3. Démonter les composants à l’aide d’un coupe-tube.
4. Vidanger, récupérer et éliminer l’huile du compresseur de façon appropriée.
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25
Pour démonter :
▪
A l'aide d'un coupe-tube, couper les conduites d'aspiration et de
refoulement de manière à ce que le nouveau compresseur puisse être
facilement reconnecté à l’installation.
Figure 22 : Zones du raccord
▪
Chauffer lentement et de façon uniforme les zones 2 et 3 du
raccord jusqu’à ce que la brasure se ramollisse et que le tube puisse
être extrait du raccord.
Pour remonter :
▪ Matériaux de brasage recommandés : brasures Silfos d’argent ou contenant un minimum de 5 % d’argent
telles qu’utilisées avec d’autres compresseurs.
▪ Les propriétés thermiques de l’acier et du cuivre étant différentes, il se peut que les procédures de
brasage doivent être modifiées par rapport à celles couramment utilisées.
NOTE : Le raccord de refoulement contient un clapet anti-retour ; veiller à ne pas le surchauffer pour
éviter que le matériau de brasage ne s’y introduise.
6.5
Remplacer un compresseur
ATTENTION
Lubrification insatisfaisante ! Destruction des paliers ! Si l’installation
comporte une bouteille accumulatrice de fluide, celle-ci doit être remplacée après
avoir remplacé 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.
Vidanger complètement l’huile et le fluide frigorigène du compresseur remplacé.
6.5.1 Remplacement du 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 cas de présence d’un accumulateur, il est vivement recommandé de le remplacer. En effet, l’orifice
de retour d’huile de l’accumulateur ou le filtre peut être obstrué par des débris ou peut se boucher suite à la
défaillance d’un 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.
6.5.2 Démarrage d’un compresseur neuf ou d’un compresseur de remplacement
Une charge rapide réalisée du côté aspiration d’une machine ou d’un groupe de réfrigération équipé d’un
compresseur scroll peut, temporairement, empêcher le démarrage du compresseur. Ceci est dû au fait que
les flancs des spirales sont dans une position solidarisée suite à la pressurisation rapide du côté basse
pression sans équivalent du côté haute pression. Par conséquent, les spirales peuvent se solidariser en
empêchant la rotation jusqu’à ce que les pressions finissent par s’équilibrer. La meilleure façon d’éviter cette
situation est de charger simultanément le côté haute pression et le côté basse pression selon un régime qui
ne provoque pas une charge axiale des spirales.
Une pression d'aspiration minimale de 1,75 bar doit être maintenue durant la charge. Si la pression
d'aspiration descend sous 0,3 bar pendant plus de quelques secondes, les spirales risquent de surchauffer,
et les paliers et les pièces mobiles d’être prématurément endommagés.
Ne jamais laisser l’installation sans surveillance lorsqu'elle n’est pas chargée en fluide frigorigène, lorsqu'elle
contient une charge d’attente de gaz neutre ou lorsque les vannes de service du compresseur sont fermées,
sans avoir au préalable mis le système hors tension. Ceci évitera que du personnel non autorisé démarre de
façon accidentelle l’installation et endommage potentiellement le compresseur de façon irréversible en le
faisant fonctionner sans fluide frigorigène. Ne jamais démarrer le compresseur lorsque l’installation est
sous vide poussé. Un phénomène interne de formation d’arc peut survenir lorsqu’un compresseur scroll est
démarré à vide, ce qui peut causer un grillage des connexions électriques.
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26
6.5.3 Procédure de retour des compresseurs
Les compresseurs provenant d’une installation chargée en fluide A1 peuvent être renvoyés chez Copeland
pour diagnostic, avec les raccords fermés. La charge en huile peut être conservée, mais le fluide doit être
vidangé.
▪ Le compresseur doit rester en position verticale – apposer un marquage en conséquence.
▪ Si plusieurs compresseurs doivent être renvoyés, chaque compresseur doit être emballé individuellement.
NOTE : Vérifier avec la société de transport que toutes les exigences applicables à ce type d’envoi
sont respectées.
6.6
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 lors de l’emploi de fluides
sans chlore (HFC).
Le compresseur est livré avec une charge d’huile initiale. La charge d’huile standard correspondant à une
utilisation des fluides frigorigènes R404A, R407A, R407C, R407F, R448A, R449A, R134a et R22 est une
huile polyolester (POE) Emkarate RL32 3MAF. In situ, le niveau d’huile peut être complété avec de l’huile
Mobil EAL Arctic 22 CC si l’huile 3MAF n’est pas disponible. L'huile minérale standard pour le R22 est la
Suniso 3GS ou la White Oil Copeland selon les modèles. La charge en huile initiale est indiquée en litres sur
la plaque signalétique. Sur le terrain, une recharge sera inférieure de 0,05 à 0,1 litre.
L’un des inconvénients de l’huile POE est qu’elle est beaucoup plus hygroscopique que l’huile minérale (voir
Figure 23). Une très brève exposition à l’air ambiant suffit pour qu’une huile POE absorbe suffisamment
d’humidité pour la rendre impropre à l’utilisation dans un circuit frigorifique. L’huile POE retenant plus
l’humidité que l’huile minérale, il est plus difficile de se débarrasser complètement de l’humidité par la mise
sous vide.
Les compresseurs Copeland contiennent de l’huile présentant un faible taux d’humidité. Cependant, celui-ci
peut 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 afin de maintenir le taux
d’humidité de l’huile à un niveau inférieur à 50 ppm. Il est recommandé de charger l’installation avec une
huile POE dont le taux d’humidité ne dépasse pas 50 ppm.
Figure 23 : Absorption d’humidité par une huile ester comparée à une huile minérale en ppm par poids à
25 °C et un taux d’humidité relative de 50 % (h = heures)
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 selon la norme EN 378-4. Des voyants d’huile/indicateurs d’humidité peuvent
être utilisés avec les fluides frigorigènes HFC et les lubrifiants. Néanmoins, ils ne renseignent 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 de l’huile POE. En cas d’incertitude quant
au taux d’humidité dans le circuit, pour déterminer le taux d’humidité réel du lubrifiant, des échantillons d’huile
doivent être prélevés du circuit et analysés.
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27
6.7
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 de 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 des composants.
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Démontage et mise au rebut
Pour ôter l’huile et le fluide :
▪ Ne pas jeter ces produits dans la nature.
▪ Utiliser les équipements et méthode appropriés pour le démontage.
▪ Respecter la législation en vigueur concernant la mise au rebut de l’huile et du fluide
frigorigène.
Respecter la législation en vigueur concernant la mise au rebut du compresseur.
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Références
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www.copeland.com/fr-fr.
Performances et données techniques :
La dernière version du logiciel de sélection Copeland Select avec les performances et données techniques
est disponible sur la page internet www.copeland.com/fr-fr/tools-resources.
Pièces détachées et accessoires :
La version en ligne du catalogue de pièces détachées et accessoires Copeland est disponible sur la page
www.copeland.com/fr-fr/tools-resources.
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Annexe 1 : Couples de serrage
Raccords
Couples de serrage (Nm)
Rotalock 1 ¼"
100 - 110
Rotalock 1 ¾"
170 - 180
Voyant d’huile externe 1 ¼"
46 - 53
Vis de fixation M8 (suspensions pour montage seul)
Vis de fixation M9, 5/16" (suspensions rigides pour
montage en parallèle)
Résistance de carter
13 ± 1
27 ± 1
2,3 - 2,5
Vanne DTC sur le raccord d’injection (compresseurs ZF*)
Vis du bornier
24 - 27
2,8 / 1,5 - 2,1
Vis de mise à la terre
2,4 - 2,6
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