4.2 Réfrigération Module 2

CHAPITRE 4 LES COMPOSANTS D’UN CIRCUIT FRIGORIFIQUE

Dans ce chapitre, la théorie portera sur les composants de base d’un circuit frigorifique. S’iladvenait qu’un de ces composants soient absents ou défectueux, le circuit frigorifique cesserait defonctionner. Ce circuit a pour fonction d’extraire la chaleur d’un milieu ambiant où elle n’est pasrequise afin de la rejeter dans un milieu où elle est requise, c’est-à-dire à l’extérieur de la pièce àrefroidir. C’est grâce à l’interaction de tous les composants que ce phénomène d’absorption de cha-leur peut avoir lieu.

4.1 COMPOSANTS DE BASE

Tous les circuits frigorifiques qui fonction-nent par compression d’un fluide réfrigérantcomprennent les composants de base suivants :

– le compresseur;– le condenseur;– le détendeur;– l’évaporateur;– la tuyauterie;– le réfrigérant.

Si vous oubliez un de ces composants de base,il serait inutile de chercher un cycle frigorifi-que avec absorption et rejet de chaleur.

Il vous sera présenté ici plusieurs types dechaque composant de base afin de vous sensi-biliser à la diversité d’appareils qui, tout en ayantla même fonction, ont des formes différentes etportent des noms différents. Prenez le compres-seur, par exemple, il y en a plusieurs sortescomme le montre la figure 4.0 a; il en est demême pour les condenseurs (figure 4.0 b), lesdétendeurs (figure 4.0 c) et les évaporateurs(figure 4.0 d).

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Figure 4.0 Sortes de compresseurs, condenseurs, détendeurset évaporateurs

CE

ME

Q

Par contre, peu importe la catégorie de com-posants de base, ils ont la même fonction dansle circuit frigorifique. La figure 4.1 vous mon-tre ce cycle.

Introduction

Module 2 Réfrigération 4.3

LES COMPOSANTS D’UN CIRCUIT FRIGORIFIQUE CHAPITRE 4

Figure 4.1 Cycle de base

Compresseur

C’est un appareil qui sert à assurer la circu-lation d’un réfrigérant à l’intérieur d’un circuitfrigorifique. Il aspire les vapeurs à faible pres-sion qui viennent de l’évaporateur et les refouleà haute pression vers le condenseur, après lesavoir comprimées.

C’est une pompe qui utilise un mouvementréciproque (piston) dans le cas des compresseursdes figures 4.2, 4.3 et 4.4.

Air

co

Air

co

CE

ME

Q

Modèle CG Modèle CM

Modèle CCA

irco

Figure 4.2 Compresseurhermétique

Figure 4.3 Compresseursemi-hermétique

Figure 4.4 Compresseurs de « type ouvert »

Le compresseur est fabriqué par de nombreu-ses compagnies sous différentes formes, maisleur fonction reste la même pour tous.

4.4 Réfrigération Module 2

CHAPITRE 4 LES COMPOSANTS D’UN CIRCUIT FRIGORIFIQUE

AL

CO

- C

EM

EQ

Condenseur

Le condenseur est essentiellement un échan-geur thermique, il permet le transfert de la cha-leur du réfrigérant vers le milieu ambiant (eauou air). Ce transfert est, dans les faits, un échangepar conduction entre le réfrigérant vers les pa-rois des tubes du condenseur, et de ces derniè-res vers l’air ou l’eau du milieu ambiant danslequel se trouve le condenseur. Cette baisse detempérature provoque la condensation (liqué-faction) du réfrigérant.

Comme vous pouvez le constater aux figu-res 4.5 et 4.6, il existe plusieurs types decondenseur. Cependant, en dépit de ses multi-ples formes, la fonction du condenseur reste lamême.

Série DCC

Série ACC

Air

coA

irco

Détendeur

Le détendeur est un appareil qui régularisela circulation du réfrigérant dans le circuit fri-gorifique. Il ne permet l’injection dans l’évapo-rateur que de la quantité de fluide frigorigènequi est nécessaire pour absorber la chaleur enprovenance du milieu à refroidir.

On retrouve dans l’industrie différents ty-pes de détendeur (figure 4.7 et 4.8). L’applica-tion de chacun dépend de la réaction aux chargesde chaleur qui pénètrent dans l’évaporateur.Néanmoins, ils remplissent tous la même fonc-tion.

Figure 4.7 Différents types de détendeur

Figure 4.5 Condenseurs à air

Figure 4.6 Condenseurs à eau

Module 2 Réfrigération 4.5

LES COMPOSANTS D’UN CIRCUIT FRIGORIFIQUE CHAPITRE 4

Figure 4.8 Différents types de détendeur

Évaporateur

L’évaporateur est un échangeur thermiquedont le rôle consiste à permettre le transfert dela chaleur de l’ambiance à refroidir vers le fluidefrigorigène. Ce phénomène s’effectue lors dela vaporisation du réfrigérant liquide qui a étéintroduit dans l’évaporateur.

La chaleur ambiante se transmet aux serpen-tins de l’évaporateur, et ceux-ci, à leur tour, lesretransmettent au réfrigérant.

CE

ME

Q, S

POR

LA

N e

t SH

AN

K

Figure 4.9 Évaporateur à air forcé

Air

co

Série LS

Série LV

Série SX

Série MU

La figure 4.10 présente quelques autres ty-pes d’évaporateurs :

– l’évaporateur à plaque;– l’évaporateur à fabrique de glace;– l’évaporateur à convection naturelle;– l’évaporateur immergé.

Il est à noter que tous ces appareils ont lamême fonction même s’ils n’ont pas la mêmeapparence.

4.6 Réfrigération Module 2

CHAPITRE 4 LES COMPOSANTS D’UN CIRCUIT FRIGORIFIQUE

Détendeur Serpentin renfermant leliquide à refroidir

Niveaud'eau

Évaporateurimmergé

Réserve de glace

Raccordementd'entrée et de

sortie du réfrigérant

Évaporateurà convection

naturelleÉvaporateurà fabriquede glace

Entrée

Sortie

Accumulateurde liquide

CE

ME

Q

Tuyauterie

Les systèmes de réfrigération, de congélation, de climatisation, sont hermétiques, c’est-à-dire quechaque composant est relié au suivant par des tubes qui contiennent et qui permettent la circulationdu réfrigérant. À la figure 4.11, on retrouve 2 circuits de base complets avec la tuyauterie qui lesrelie.

Toutes les tuyauteries des systèmes de réfrigération, de climatisation et de congélation, se divi-sent en 3 sections qui sont dans l’ordre de circulation du réfrigérant :

– ligne de refoulement;– ligne de liquide;– ligne d’aspiration.

Figure 4.10 Autres types d’évaporateur

Module 2 Réfrigération 4.7

LES COMPOSANTS D’UN CIRCUIT FRIGORIFIQUE CHAPITRE 4

CE

ME

Q

Ligne de refoulement

La ligne de refoulement , illustrée à la fi-gure 4.12, est celle qui relie la sortie du com-presseur (C) à l’entrée du condenseur (D). Lesvapeurs de réfrigérant sortent du compresseuret se dirigent vers le condenseur où elles serontliquéfiées. On vous présentera des accessoiresultérieurement.

CE

ME

Q

Figure 4.11 Tuyauterie du circuit de base

Figure 4.12 Ligne de refoulement