TECHNIQUE DU FROID ET DU CONDITIONNEMENT DE L AIR. Séance : Le régulateur de niveau d huile électronique Date :

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1 TECHNIQUE DU FROID ET DU CONDITIONNEMENT DE L AIR Tâche T3.1 : Implantation et mise en place des ensembles et sous-ensembles Compétence C1.3 : Concevoir, dimensionner, choisir une solution technique Thème : S5 : Technologie des installations frigorifiques Séquence : S5.5 : Equipements des réseaux fluidiques Séance : Le régulateur de niveau d huile électronique Date : Objectif de la séance : Applications : Contrôleurs de niveau d'huile des compresseurs d installations de réfrigération et de conditionnements d air. Admission d'huile par électrovanne démontable (non fournie). Fonctionnement possible avec un retour d'huile haute pression. Détection électromagnétique des niveaux de régulation et d alarme. Identification par diode électroluminescente des phases de : mise en régime par injection régime transitoire entre phases d'injection alarme de niveau bas. Particulièrement recommandés pour les compresseurs SCROLL et hermétiques. Page 1 sur 7

2 Avantages : - Corps en aluminium : risque limité de corrosion et faible poids. - Alarme si absence d huile par un contact de sortie pour une commande externe un régulateur de niveau d huile électronique. - Installation très facile (câblage et fixation, en lieu et place du voyant du carter du compresseur) ; temps de montage réduit. - La bride standard permet un montage direct du régulateur de niveau d huile électronique sur des compresseurs type 3 trous, 4 trous et SCROLL. - Adaptateurs disponibles en option pour tous les types de compresseurs. - Inviolabilité du système électronique : L'ensemble des composants électroniques est noyé dans une résine de protection (technologie d'assemblage CMS et logique microprocesseur). - Identification visuelle des phases de fonctionnement Pour faciliter la maintenance sur site ainsi qu'une parfaite lecture du fonctionnement dynamique du régulateur, on choisit : > de conserver un hublot verre sur le régulateur pour visualiser le niveau de lubrifiant dans le carter > d'apposer une diode tricolore à deux états de fonctionnement et à 5 fonctions d'indication. - Limitation de la surpression de carter et maîtrise de la précision de lecture du niveau d huile, lorsque le régulateur de niveau d huile électronique est monté sur une installation comprenant un séparateur d huile réservoir : L'injection d'huile haute pression dans le carter du compresseur permet de concevoir un circuit de retour d'huile simple et compact. Le régulateur de niveau d huile électronique a été conçu pour répondre aux exigences d une telle technique. L'huile haute pression contient, dans des proportions variables mais significatives, du fluide frigorigène dissout. La chute de pression créée lors de l'injection dans le carter du compresseur provoque une séparation brutale de l'huile et du fluide frigorigène. Ce phénomène quasi-instantané conduit à l'émulsion des deux composants et modifie la densité du lubrifiant. La conception de l'injection d'huile du régulateur de niveau d huile électronique permet la limitation et le confinement des effets d'émulsion par un procédé d'injection spécifique. La lecture du niveau reste précise dans la chambre de mesure et permet de réguler au mieux le niveau d'huile dans le carter du compresseur. La temporisation d'injection du régulateur de niveau d huile électronique limite la surpression liée au dégazage dans le carter du compresseur afin de conserver des conditions normales de fonctionnement. Page 2 sur 7

3 Circuit de retour d huile BP traditionnel avec un régulateur de niveau d huile électronique : Séparateur d huile Clapet taré Réservoir d huile Voyant de passage d huile Filtre déshydrateur pour huiles POE Vanne d isolement Régulateur de niveau d huile électronique Compresseur Électrovanne L'huile séparée du fluide frigorigène gazeux au refoulement du compresseur est réintégrée par intermittence vers un réservoir d'huile. La présence d huile dans le séparateur déclenche l ouverture du pointeau et interdit le passage des gaz de refoulement vers le réservoir d huile. Ce dernier est maintenu à une pression intermédiaire (au minimum 3,5 bars au-dessus de la pression d'aspiration) à l'aide d'un clapet taré relié à la conduite d'aspiration. La configuration matérielle de la ligne de retour d huile est représentée ci-contre. La vanne d isolement placée juste avant le régulateur de niveau d huile électronique permet le changement du filtre à huile placé en amont du régulateur de niveau d huile. Page 3 sur 7

4 Circuit de retour d huile HP traditionnel avec un régulateur de niveau d huile électronique : 1 Séparateur d huile réservoir 2 Voyant de passage d huile 3 Filtre déshydrateur pour huiles POE 4 Vanne d isolement 5 Régulateur de niveau d huile électronique 6 Compresseur 7 Électrovanne La configuration de la ligne de retour d huile ci-contre est d un encombrement réduit. Le régulateur de niveau d huile électronique a été conçu pour fonctionner dans cette configuration en toute sécurité pour le compresseur. L huile séparée des gaz de refoulement est filtrée puis réintroduite directement dans le carter du compresseur via le régulateur de niveau d huile électronique. Le bipasse des gaz de refoulement est évité par la présence d huile dans le réservoir. L inconvénient majeur de la réintégration d huile par retour haute pression est la quantité relative de fluide frigorigène contenue dans l huile qui peut provoquer une surpression importante du carter du compresseur pendant la phase d injection. Le régulateur de niveau d huile électronique a été spécialement étudié pour que ce phénomène soit minimisé et que les conditions normales de fonctionnement soient respectées. Le phénomène d émulsion est limité et un système spécial permet une lecture correcte du niveau d huile en évitant les perturbations engendrées par l injection d huile dans le carter du compresseur. Page 4 sur 7

5 Caractéristiques fonctionnelles : Les différents éléments du régulateur de niveau d huile électronique : - Produits compatibles avec les HFC, HCFC, CFC, ainsi qu avec leurs huiles et additifs associés. Produits étudiés pour l utilisation des fluides frigorigènes non dangereux du groupe 2 de la DESP 97/23/CE. - Le classement des produits en catégories CE est effectué avec le tableau de la DESP 97/23/CE correspondant à une sélection par le volume. - Le capteur de niveau en chambre de mesure de type gravitaire a deux seuils de contrôle : un pour la régulation d huile et un pour l alarme. -Le voyant de niveau en verre coulé dans du métal permet la visualisation du niveau d huile et l accès au flotteur. - Une diode tricolore permet de contrôler le fonctionnement du régulateur de niveau d huile électronique. - La bride de raccordement montée d origine s adapte sur de nombreux compresseurs : 3 trous, 4 trous, taraudage SCROLL. - Un câble électronique et deux fils permettent l alimentation du régulateur de niveau d huile électronique et le raccordement de l alarme. Le fonctionnement du régulateur de niveau d huile électronique : - Le niveau de consigne d injection de l huile se situe à la moitié du voyant environ. 1- Au démarrage, la diode clignote en trois couleurs pendant cinq minutes (stabilisation du système). 2- Lorsque le niveau d huile est au-dessus du niveau de la consigne, la diode est verte. 3- Lorsque le niveau de consigne d injection est atteint, l électrovanne est ouverte pendant cinq secondes (injection de l huile), la diode est orange. Page 5 sur 7

6 - L électrovanne se ferme (stabilisation du système et phase de dégazage de l huile), la diode est verte clignotante pendant cinq secondes. Si le niveau d huile est atteint, la diode devient verte. Si l étape 3 se reproduit pendant plus de cinq minutes et que le niveau d alarme bas est atteint, l électrovanne est ouverte (injection d huile en continu), la diode est rouge clignotante, le signal d alarme est déclenché. NB : En cas de coupure de courant, le régulateur de niveau d huile électronique passe par la phase de démarrage (clignotements pendant cinq minutes en trois couleurs). Recommandations : - Le régulateur de niveau d huile électronique doit être positionné verticalement, avec la plaque signalétique sur le dessus. Il doit être installé sur le bossage du compresseur, en lieu et place du hublot de contrôle de niveau d huile d origine. - Prévoir impérativement un filtre à huile (si huiles polyol-esters) en amont du régulateur de niveau d huile électronique, afin d éviter que des contaminants ne perturbent son bon fonctionnement. - Raccordement du régulateur de niveau d huile électronique au compresseur : le régulateur de niveau d huile électronique est adapté spécialement pour tous les compresseurs à raccordement de type 3 trous (à 124 ) et 4 trous. À partir d un mamelon double de raccordement, le régulateur de niveau d huile électronique s adapte également facilement aux compresseurs de type SCROLL. - Afin de réaliser une étanchéité parfaite avec les raccordements SCROLL, il est recommandé d utiliser un produit d étanchéité de filets. - Pour un fonctionnement correct, il faut s assurer qu après montage, les régulateurs de niveau d huile soient parfaitement horizontaux. - Respecter impérativement les branchements électriques préconisés. - L électrovanne se monte sur le raccord 1/4 SAE du régulateur de niveau d huile électronique. - Le niveau de régulation du régulateur de niveau d huile électronique étant fixé à la moitié du voyant, vérifier les recommandations données par le fabricant de compresseurs. - Le couple de serrage préconisé du hublot verre est de 25 N.m. - Dans le cadre d un montage traditionnel, le réservoir d huile doit être monté au minimum 2 mètres au-dessus des régulateurs de niveau d huile ; si cette position n est pas possible, il est nécessaire de monter un clapet taré non réglable ou réglable sur le réservoir et relié à la tuyauterie d aspiration, afin de maintenir une surpression minimale de 3,5 bar dans le réservoir, assurant ainsi : la constance et la régularité de l alimentation en huile des régulateurs la limitation de la pression dans la ligne de retour d huile aux carters des compresseurs, dont l excès serait préjudiciable au bon fonctionnement des régulateurs et sources d incidents pour l installation. Page 6 sur 7

7 Nomenclature : N Désignation 1 Mamelon double 3/4 gaz pour bride SCROLL 2 Boulons de fixation 3 Joint quadrilobe 4 Joint torique 5 Joint torique pour voyant 6 Hublot-verre 7 Bille de couleur de visualisation de niveau pour voyant Page 7 sur 7