Réfrigérateur à compression de vapeur - Définition

Le compresseur frigorifique

Le compresseur a pour rôle de créer une Haute Pression d'un côté et une Basse Pression de l'autre et par conséquent, d'assurer la circulation du fluide dans le circuit frigorifique.

Le compresseur aspire et refoule toujours du réfrigérant en phase vapeur.

Il existe trois grandes familles de compresseurs frigorifiques :

1. les compresseurs hermétiques ;
2. les compresseurs semi hermétiques ;
3. les compresseurs ouverts.

Les compresseurs hermétiques

Compresseur hermétique à piston

Les compresseurs hermétiques sont des compresseurs dont la partie moteur et la partie compression sont confinées dans une cloche hermétique non démontable d'où leurs noms. Si l'une des deux parties vient à céder le compresseur est considéré comme hors service. La partie électrique est refroidie par les vapeurs de BP lors du fonctionnement du compresseur.

De l'extérieur, ils disposent généralement d'un bornier de raccordement électrique ainsi que de 3 orifices :

1. un orifice de charge / vidange pour le fluide frigorifique (côté BP) ;
2. un orifice d'aspiration (BP) ;
3. un orifice de refoulement (HP).

Les compresseurs semi hermétiques

Les compresseurs semi hermétiques sont appelés comme tels du fait que la partie moteur et la partie compresseur sont directement assemblées l'une contre l'autre. L'accouplement entre le moteur et le compresseur n'est donc pas accessible (à moins de dissocier les deux parties par démontage). Ces compresseurs sont donc réparables. Comme pour les compresseurs hermétiques, la partie moteur des semi hermétiques est refroidie par les vapeurs de BP.

Les compresseurs ouverts

Les compresseurs ouverts sont ainsi nommés du fait que le compresseur et le moteur sont séparés. Le compresseur peut donc fonctionner par deux types d'entraînement distincts, par courroie ou par accouplement direct.

Les différents types de compresseurs

On retrouve aussi différents types de compresseurs frigorifiques:

À piston

Ils équipent principalement les réfrigérateurs ménagers mais on peut aussi les rencontrer pour le froid commercial (faible et moyenne puissance) et pour les groupes de production d'eau glacée utilisée pour les centrales de traitements d'air. On peut les rencontrer pour des installations de froid industriel anciennes.

À piston rotatif

À spirale

Aussi appelé compresseur scroll ; ceux-ci équipent souvent les climatisations du fait de leur discrétion sonore. On les reconnaît à leur forme allongée. Leur champs d'application est plutôt pour la climatisation (split-system, multi-split, ...). Ils peuvent aussi constituer une "centrale" pour assurer le fonctionnement de centrale de traitements d'air via un fluide caloporteur (plus généralement de l'eau pure ou glycolée).

À vis

Le compresseur à vis ou hélico-compresseur appartient à la classe des machines volumétriques de type rotatif. Inventé en 1878 par l'ingénieur Grigar, il a connu diverses améliorations grâce au développement de techniques permettant une augmentation du rendement. Depuis 1976, on assiste à un développement important mondial des compresseurs à vis dans tous les domaines du froid. Depuis quelques années, est apparue une nouvelle génération de compresseurs à vis de petite et moyenne puissance recouvrant le domaine des compresseurs à pistons de moyenne puissance. A suivre

Centrifuge

le compresseur centrifuge ou turbocompresseur est une turbo-machine de type radial. Il comprend un rotor animé d'une vitesse de rotation uniforme. Il est traversé par le fluide qui s'écoule de façon permanente. Vitesse de rotation uniforme et écoulement permanent sont les caractéristiques essentielles des turbo-machines. Le compresseur centrifuge utilise l'augmentation de l'énergie cinétique du fluide, obtenue en utilisant la force centrifuge provoquée par la grande vitesse périphérique avec laquelle le fluide quitte les aubes du rotor. À la sortie de la roue, le fluide pénètre dans un diffuseur où la vitesse du fluide est convertie en pression.

Description : Un compresseur centrifuge se compose d'un ensemble mobile constitué par un arbre et une roue à aubages, et d'un jeu d'aubages de prérotation placé à l'aspiration du compresseur.

La vitesse de rotation peut varier de 3000 à 25 000 tr/min, impliquant des vitesses périphériques de 150 à 200 m/s. L'entrainement du compresseur exige donc, le plus souvent, un multiplicateur de vitesse, généralement incorporé au compresseur.

Les aubages de prérotation permettent de modifier l'angle d'entrée du fluide dans la roue pour obtenir une puissance frigorifique différente. Les aubages sont actionnés par un servo-moteur asservi à un appareil de régulation.

Suivant le fluide frigorigène utilisé et l'application envisagée, le compresseur centrifuge peut être monoroue ou multi-roues. Dans le cas du multi-roues, le diffuseur d'une roue est prolongé par un canal de retour qui amène le fluide comprimé à l'entrée de la roue suivante.

Différentes symbolisation du compresseur

Compresseur à piston

Compresseur rotatif

Compresseur centrifuge

Compresseur à vis