Un détendeur thermostatique (TEV) est un composant crucial dans les systèmes de réfrigération et de climatisation, conçu pour réguler le débit de réfrigérant dans l'évaporateur. Le TEV garantit que l'évaporateur dispose de la quantité appropriée de réfrigérant pour obtenir un échange de chaleur efficace tout en empêchant le retour du réfrigérant liquide vers le compresseur. Le réglage de la surchauffe est un paramètre essentiel pour assurer le bon fonctionnement du TEV.
La surchauffe fait référence à l'augmentation de température supplémentaire d'un gaz après sa transition complète d'une phase liquide à une phase gazeuse. Dans le cadre d'un TEV, la surchauffe est la différence de température entre le gaz réfrigérant à la sortie de l'évaporateur et sa température de saturation, qui est la température à laquelle le réfrigérant passe entre les phases liquide et gazeuse à une pression donnée. Le réglage de surchauffe est le niveau de surchauffe souhaité que le TEV doit maintenir pour des performances optimales du système.
Le TEV détecte la surchauffe dans le système à l'aide d'un élément sensible à la température, généralement rempli d'un réfrigérant ou d'une autre substance sensible à la température. Cet élément est fixé à la ligne d'aspiration de la sortie de l'évaporateur. Lorsque la température du gaz réfrigérant change, la pression à l'intérieur de l'élément de détection change également, ce qui amène le TEV à moduler le débit de réfrigérant en conséquence.
Surchauffer
La surchauffe de l'évaporateur est la différence entre la température du réfrigérant à la sortie de l'évaporateur et la température d'évaporation (température de saturation) au même endroit. La formule pour calculer la surchauffe de l'évaporateur est :
Surchauffe = T_sortie_réfrigérant – T_saturation
Où:
- La surchauffe est la surchauffe de l'évaporateur, généralement mesurée en degrés Fahrenheit (°F) ou degrés Celsius (°C).
- T_refrigerant_exit est la température réelle du réfrigérant à la sortie de l'évaporateur ou de la conduite d'aspiration, mesurée en °F ou °C.
- T_saturation est la température de saturation du réfrigérant à la pression donnée dans l'évaporateur, mesurée en °F ou °C.
Le réglage de surchauffe approprié dépend de plusieurs facteurs, dont le type de réfrigérant utilisé, la température d'évaporateur souhaitée et l'application (par exemple, climatisation, réfrigération ou pompe à chaleur). En règle générale, le réglage de la surchauffe varie de 8 à 15 degrés Fahrenheit (4,4 à 8,3 degrés Celsius) pour les systèmes de climatisation, alors qu'il peut être légèrement supérieur pour les systèmes de réfrigération. Une surchauffe appropriée garantit que l'évaporateur fonctionne efficacement, maximise le transfert de chaleur et empêche le réfrigérant liquide de pénétrer dans le compresseur, ce qui pourrait endommager le compresseur ou réduire les performances du système.
Les surchauffes élevées et faibles peuvent avoir un impact négatif sur les performances du système et la longévité du compresseur. Une surchauffe élevée peut résulter d'un débit de réfrigérant inadéquat à travers le TEV, provoquant l'absorption par le réfrigérant de plus de chaleur que nécessaire dans l'évaporateur. Cette condition peut entraîner une capacité de refroidissement réduite, une consommation d'énergie accrue et des températures de refoulement plus élevées, réduisant potentiellement la durée de vie du compresseur. D'autre part, une faible surchauffe peut indiquer un débit de réfrigérant excessif à travers le TEV, ce qui peut entraîner l'entrée de réfrigérant liquide dans le compresseur. Ce phénomène, connu sous le nom de « retour de liquide », peut endommager les soupapes et les paliers du compresseur, entraînant éventuellement une panne du compresseur. De plus, une faible surchauffe réduit l'efficacité de l'évaporateur en n'utilisant pas entièrement la surface de transfert de chaleur disponible. Par conséquent, il est essentiel de surveiller et d'ajuster les paramètres de surchauffe dans les systèmes de réfrigération et de climatisation pour maintenir des performances optimales et éviter d'éventuels dommages à l'équipement.
Mesure et réglage de la surchauffe
Pour mesurer et régler la surchauffe dans un système de réfrigération ou de climatisation, les techniciens ont besoin des outils suivants :
- Manomètre ou manomètre: Un manomètre ou un jeu de manomètres sert à mesurer la pression du fluide frigorigène à la sortie de l'évaporateur ou à la conduite d'aspiration. Le jeu de jauges de collecteur comprend généralement des jauges séparées pour les hautes et basses pressions, ainsi que des tuyaux pour se connecter aux ports de service du système.
La photo montre un exemple où le manomètre basse pression est connecté à une vanne Schrader à la sortie de l'évaporateur, et la sonde de température mesure la température adjacente à ce point.
- Sonde de température ou thermomètre: Une sonde de température ou un thermomètre est nécessaire pour mesurer la température réelle du réfrigérant à la sortie de l'évaporateur ou à la conduite d'aspiration. Différents types de sondes de température sont disponibles, tels que les sondes à pince, les thermocouples et les thermomètres infrarouges. Choisissez un appareil de mesure de température précis et fiable adapté à l'application spécifique.
- Diagramme de pression-température (PT) ou règle à calcul de réfrigérant: Un graphique pression-température ou une règle à calcul de réfrigérant aide les techniciens à convertir la pression de réfrigérant mesurée en température de saturation correspondante. Ces outils sont spécifiques au réfrigérant utilisé dans le système et peuvent être trouvés sous la forme de graphiques imprimés, d'applications mobiles ou de ressources en ligne.
- Outil ou clé de réglage TEV: Un outil de réglage ou une clé est nécessaire pour modifier le réglage de surchauffe TEV. L'outil spécifique requis dépend de la conception et du fabricant du TEV. Certains TEV utilisent une clé hexagonale (clé Allen), tandis que d'autres peuvent nécessiter une petite clé à molette ou un outil spécialisé fourni par le fabricant.
- Équipement de protection: Des lunettes et des gants de sécurité sont essentiels lorsque vous travaillez avec des systèmes de réfrigération et de climatisation pour vous protéger contre les blessures potentielles dues aux hautes pressions, aux températures froides ou au contact avec des réfrigérants.
- Stylo et papier ou appareil de prise de notes numérique: Un stylo et du papier ou un appareil de prise de notes numérique aide les techniciens à enregistrer les valeurs mesurées et les calculs, facilitant ainsi les réglages précis de la surchauffe.
Procédure pour régler la surchauffe :
Le système doit fonctionner et être complètement chargé pour mesurer et ajuster la surchauffe avec précision. Suivez ces étapes pour mesurer et régler la surchauffe :
- Allumez le système et laissez-le se stabiliser: Le système de réfrigération ou de climatisation doit fonctionner pendant une période suffisante pour garantir qu'il a atteint un état de fonctionnement stable. Cela prend généralement environ 15 à 30 minutes.
- Fixez le manomètre ou le jeu de manomètres: Connectez le manomètre ou le côté basse pression du jeu de manomètres du collecteur au port de service sur la conduite d'aspiration près de la sortie de l'évaporateur. Assurez-vous que les connexions sont serrées et sécurisées.
- Mesurer la pression d'aspiration: Lisez la pression du réfrigérant sur le manomètre ou le jeu de manomètres du collecteur. Enregistrez cette valeur.
- Convertir la pression en température de saturation: À l'aide d'un graphique pression-température (PT) ou d'une règle à calcul de réfrigérant spécifique au réfrigérant utilisé dans le système, trouvez la température de saturation correspondante pour la pression mesurée. Enregistrez cette valeur.
- Fixez la sonde de température ou le thermomètre: Placer la sonde de température ou le thermomètre sur la ligne d'aspiration à proximité de la sortie de l'évaporateur ou à l'endroit même où la mesure de pression a été prise. Assurer un bon contact entre la sonde de température et la conduite d'aspiration pour une lecture précise.
- Mesurer la température du réfrigérant: Lire la température réelle du réfrigérant à partir de la sonde de température ou du thermomètre. Enregistrez cette valeur.
- Calculer la surchauffe: Soustrayez la température de saturation (T_saturation) de la température réelle du réfrigérant (T_refrigerant_exit) pour déterminer la surchauffe :Superheat = T_refrigerant_exit – T_saturation
- Comparez la surchauffe mesurée avec le réglage de surchauffe souhaité: Si la surchauffe mesurée se situe dans la plage souhaitée pour l'application spécifique, aucun réglage n'est nécessaire. Si la surchauffe est trop élevée ou trop faible, passez à l'étape suivante.
- Ajuster le paramètre de surchauffe TEV: Localisez la tige de réglage TEV, qui est généralement recouverte d'un capuchon de protection. Retirez le capuchon, si nécessaire. À l'aide de l'outil ou de la clé de réglage approprié(e), tournez la tige de réglage pour modifier le réglage de la surchauffe. Généralement, tourner la tige dans le sens des aiguilles d'une montre augmente la surchauffe, tandis que la tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre diminue la surchauffe. Effectuez de petits ajustements et laissez le système se stabiliser avant de revérifier la surchauffe.
- Revérifier la surchauffe: Après avoir effectué les réglages et laissé le système se stabiliser, répétez les étapes 2 à 7 pour mesurer la nouvelle surchauffe. Continuez à ajuster le TEV jusqu'à ce que le réglage de surchauffe souhaité soit atteint.
- Sécuriser et finaliser: Une fois le réglage de surchauffe souhaité atteint, replacez le capuchon de protection sur la tige de réglage du TEV et débranchez le manomètre, la sonde de température et tout autre outil utilisé pendant la procédure. Assurez-vous que toutes les connexions et tous les raccords sont serrés et sécurisés.
Tableau du journal de surchauffe
Un tableau de journal de surchauffe est un outil utile pour les techniciens pour enregistrer les mesures de surchauffe et les ajustements au fil du temps. Cela permet de surveiller facilement les performances d'un système de réfrigération ou de climatisation et aide à identifier les tendances ou les problèmes potentiels. Un exemple de tableau de journal de surchauffe peut ressembler à ceci :
Date | Temps | Pression d'aspiration (PSI) | Température de saturation (°F) | Température du réfrigérant (°F) | Surchauffe (°F) | Ajustement effectué | Technicien |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
2023-04-11 | 10:00 | 70 | 40 | 50 | 10 | Aucun | Jean Doe |
2023-04-18 | 14:00 | 68 | 38 | 47 | 9 | Aucun | Jane Smith |
2023-04-25 | 09:00 | 72 | 42 | 58 | 16 | -2° | Jean Doe |
Explication des colonnes du tableau :
- Date: La date à laquelle la mesure de surchauffe a été prise.
- Temps: L'heure à laquelle la mesure de surchauffe a été prise.
- Pression d'aspiration (PSI): La pression de réfrigérant mesurée à la sortie de l'évaporateur ou à la conduite d'aspiration, généralement enregistrée en livres par pouce carré (PSI).
- Température de saturation (°F): La température de saturation du réfrigérant à la pression mesurée, déterminée à l'aide d'un graphique pression-température (PT) ou d'une règle à calcul de réfrigérant.
- Température du réfrigérant (°F): La température réelle du réfrigérant mesurée à la sortie de l'évaporateur ou à la conduite d'aspiration.
- Surchauffe (°F): La valeur de surchauffe calculée, obtenue en soustrayant la température de saturation de la température du réfrigérant.
- Ajustement effectué: L'ajustement apporté au réglage de surchauffe TEV, le cas échéant. Cette colonne enregistre la modification des paramètres de surchauffe, tels que "+1°" pour une augmentation de 1°F ou "-2°" pour une diminution de 2°F.
- Technicien: Le nom du technicien qui a effectué la mesure et le réglage de la surchauffe.
En conclusion, comprendre et maintenir le bon réglage de surchauffe dans les détendeurs thermostatiques (TEV) est essentiel pour le fonctionnement efficace et la longévité des systèmes de réfrigération et de climatisation. En suivant la procédure recommandée pour mesurer et ajuster la surchauffe, les techniciens peuvent optimiser les performances du système et prévenir les dommages potentiels à l'équipement. La surveillance et la documentation régulières des valeurs de surchauffe garantissent une approche proactive de la maintenance du système et peuvent identifier les tendances ou les problèmes qui peuvent nécessiter une attention particulière.
