Types de compresseurs

Le compresseur est le composant au cœur d'un circuit frigorifique basé sur le "cycle de compression de vapeur".

Ce cycle thermodynamique exploite l'évaporation d'un fluide frigorigène à l'intérieur d'un circuit de tuyauterie en boucle fermée. Plus précisément, l'évaporation se produit dans un échangeur de chaleur appelé évaporateur, qui absorbe l'énergie de l'air environnant; celle-ci est ensuite acheminée vers le compartiment de stockage des aliments ou l'espace climatisé par convection naturelle ou ventilée. Il en va de même lors de l'utilisation de l'eau comme fluide, qui est pompée à travers l'échangeur de chaleur puis s'écoule dans le réservoir de stockage pour être utilisée par les unités terminales. Une fois évaporé, le fluide frigorigène ne peut plus absorber d'importantes quantités d'énergie et doit par conséquent être ramené à l'état liquide par condensation.

Le problème se pose donc d'avoir un environnement suffisamment "froid" pour absorber l'énergie du réfrigérant, qui ne peut naturellement pas être le même compartiment ou espace qui vient d'être refroidi.

Le compresseur est ensuite utilisé pour comprimer le réfrigérant à une pression plus élevée que dans l'évaporateur (jusqu'à 8 à 10 fois !). Afin que le processus de condensation puisse avoir lieu à une température compatible avec une source "froide" facilement disponible, généralement l'air extérieur. La condensation se produit ainsi à haute température (généralement 35-55 ° C) à l'intérieur d'un échangeur de chaleur où les deux fluides sont l'air extérieur et le réfrigérant. Ce dernier se condense et revient à l'état liquide, tandis que l'air extérieur se réchauffe.
Le réfrigérant liquide est toujours à haute pression lorsqu'il quitte le condenseur. Un dispositif d'expansion est donc nécessaire pour dilater le réfrigérant liquide et réduire sa pression à la valeur à laquelle l'évaporation se produit.
Le fluide frigorigène est maintenant revenu à son état initial (liquide à basse pression et température) et peut à nouveau absorber l'énergie de l'air ou de l'eau.

 

Par conséquent, le compresseur a pour fonction de faire circuler le réfrigérant à l'intérieur du circuit, de l'aspirer sous forme de gaz de l'évaporateur, puis de le comprimer et de le délivrer à une pression plus élevée au condenseur.
Il assure une compression volumétrique, c'est-à-dire une réduction progressive du volume, à l'aide de systèmes rotatifs ou alternatifs. Ce travail mécanique implique une augmentation significative de la température du gaz (parfois au-dessus de 100 ° C) ainsi que de la consommation électrique. La consommation électrique du compresseur dépend de la différence entre les deux pressions de service. Le réfrigérant entrant dans le compresseur doit être à l'état gazeux, car les liquides sont notoirement incompressibles. Le compresseur commence à fonctionner lorsque l'unité doit fournir un refroidissement et est généralement activé via des systèmes de contrôle de température.

Toutes les applications de climatisation et de réfrigération n'ont pas les mêmes exigences en termes de capacité, de bruit, d'efficacité et de plage de fonctionnement, et par conséquent, il existe différents types de compresseurs.

Celles-ci diffèrent essentiellement en ce qui concerne la manière dont la compression est obtenue, avec des compresseurs à piston comportant un mouvement alternatif pour créer une compression, et des compresseurs rotatifs, y compris des compresseurs à palettes, à spirale, à vis et centrifuges, comportant un mouvement de rotation pour provoquer la compression.

 

Compresseurs à piston

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