_bilans_thermiques_tome2

Couverture

ISBN

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Prface

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TABLE DES MATIERES

Tome I : Conception des nouveaux btiments 1. 2. 3. 4. 5. 6. Une mthode de calcul simplifie climatisation en climat tropical du bilan thermique 1 37 53 65 93 141

L'valuation des cots globaux d'exploitation Le choix des systmes de climatisation : critres gnraux Le choix d'un climatiseur de local Le choix d'une climatisation centralise La conception thermique des btiments climatiss : critres de performance Tome II : exploitation des installations existantes

1. 2. 3. 4. 5. 6.

Le diagnostic global d'une installation de climatisation L'amlioration d'un climatiseur L'amlioration d'une installation de climatisation centralise L'amlioration de la machine frigorifique associe Un contrat de maintenance avec clause "nergie" Vers une rglementation thermique minimale de l'exploitation des btiments et des systmes

1 23 57 77 105 117

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EFFICACITE ENERGETIQUE DE LA CLIMATISATION DES BATIMENTS EN PAYS TROPICAL

TOME 2 : EXPLOITATION DES INSTALLATIONS EXISTANTES

Ont particip la rdaction de cet ouvrage :

Jacques CLAESSENS Yzouma COULIBALY Thomas DJIAKO Mose GNAMKE Abraham KANMOGNE Alexis KEMAJOU Mamadou J. KONE Arame NDIAYE Mohamed SAKO KOITA Dimitris STAMATOUKOS

Chercheur l'Universit Catholique de Louvain, Rgion Wallonne Professeur d'nergtique l'EIER, Chef (Infrastructure, Energie et Gnie Sanitaire) du dpartement IEGS

Ingnieur Conseil SOFRICAM International, Cameroun Energticien, Coordonnateur construction, UNDP/UNOPS de projet environnement-nergie-

Energticien, Enseignant-Chercheur l'Institut National Polytechnique, Cte d'Ivoire Responsable technico-commercial dans une entreprise de rfrigration industrielle en Rgion Wallonne.

Ministre de la Rgion Wallonne

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vi

--------------------LE DIAGNOSTIC GLOBAL D'UNE INSTALLATION DE CLIMATISATION

CHAPITRE 1

LE DIAGNOSTIC GLOBAL D'UNE INSTALLATION DE CLIMATISATION

1.1

QUELS SONT LES SIGNES D'UNE CONSOMMATION EXCESSIVE ? ______________21.1.1 1.1.2 1.1.3 1.1.4 L'enveloppe du btiment ___________________________________________________________2 Le groupe frigorifique _____________________________________________________________7 La rgulation ____________________________________________________________________9 Le dsquilibrage du rseau________________________________________________________11

1.2

COMMENT SITUER LA CONSOMMATION ENERGETIQUE D'UN BATIMENT PAR RAPPORT AUX AUTRES BATIMENTS DU SECTEUR ? _________________________131.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.2.5 La temprature de climatisation_____________________________________________________13 La surface des ouvertures _________________________________________________________13 Facteur solaire __________________________________________________________________15 Surfaces opaques ________________________________________________________________15 Synthse des signes de consommation nergtique ______________________________________16

1.3

COMMENT ANALYSER LES INFORMATIONS CONTENUES DANS UNE FACTURE ELECTRIQUE ______________________________________________________________181.3.1 Le facteur de puissance____________________________________________________________18 1.3.2 Le dpassement de la puissance souscrite______________________________________________18 1.3.3 Heures creuses, heures de pointe, heures pleines________________________________________19 1.3.4 Analyse des informations contenues sur la facture lectrique ______________________________20

LISTE DES SYMBOLES UTILISES _________________________________________________20 BIBLIOGRAPHIE_________________________________________________________________21

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LE DIAGNOSTIC GLOBAL D'UNE INSTALLATION DE CLIMATISATION--------------------

1.1 QUELS SONT LES SIGNES D'UNE CONSOMMATION EXCESSIVE ?Les pays africains se caractrisent par un cot d'nergie lectrique trs lev. Les raisons sont diverses et changeantes d'un pays l'autre : Part de l'lectricit d'origine thermique trop importante, Prquation des prix de vente de l'lectricit sur l'ensemble du territoire, Faible diversification des sources d'nergie lectrique.

En consquence, les cots d'exploitation des systmes consommateurs d'nergie sont galement levs. C'est le cas des btiments climatiss. La climatisation y reprsente souvent la part la plus importante de la consommation lectrique du btiment. C'est pourquoi, avant de climatiser, il faut d'abord minimiser les apports calorifiques. On y arrive en observant quelques principes de climatisation passive qui doivent tre le point de dpart de tout projet. Lorsque le btiment est ralis en dpit de ces principes, il y a malgr tout quelques possibilits de rduction de certains apports calorifiques. Pour des raisons diverses, dans nos pays africains les principes la base des rductions de gains calorifiques sont souvent ngligs. Ces raisons sont : La mconnaissance des principes de climatisation passive, Les habitudes acquises en matire de construction, Les cots des investissements des mesures mettre en uvre trop levs.

Des rgles simples permettent de dtecter les consommations excessives d'nergie dans le btiment. Deux niveaux d'investigation sont considrer : l'enveloppe du btiment et les installations frigorifiques.

1.1.1 L'enveloppe du btimentAvant toute analyse dtaille de l'enveloppe, il est ncessaire d'avoir un indicateur objectif de cette consommation. Cet indicateur est donn par la consommation spcifique

Ro =

Consommation lectrique en kWh Surface habitable

Le facteur Ro reprsente le rapport de la consommation lectrique de l'difice sa surface habitable en kWh/m. Un tableau permet de comparer la valeur obtenue pour un cas donn une valeur standard, donne dans chaque pays en fonction d'une politique nergtique spcifique. En Afrique francophone, trs peu de pays donnent ces valeurs. Le tableau 1.1 donne quelques valeurs indicatives de la consommation spcifique Ro telles que proposes par le code ivoirien de qualit nergtique du btiment.

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On dfinit en fin de compte une consommation nergtique spcifique qui garantit le respect des principes d'conomie d'nergie des btiments climatiss. Indice de consommation Rfrence Situation mdiocre (objectif du code) > 275 160 > 250 150 > 300 180 > 400 250 > 300 200 > 200 130

Type d'activit Grand immeuble de bureau petit immeuble de bureau Grand htel Hpital Centre Commercial Appartement (dans grand immeuble)

Tableau 1.1 : Valeurs indicatives de quelques indices de consommation de btiments climatiss en climat tropical humide Ro [en kWh/m/an] Source [2]

Les valeurs de ratio proposes ainsi, bien quindicatives permettent de limiter de faon apprciable la consommation nergtique des btiments climatiss. Des valeurs anormalement leves de ce facteur de consommation sont le premier signe d'une consommation excessive d'nergie. L'valuation des gains calorifiques de l'enveloppe constitue une analyse dtaille de la consommation. Les gains de chaleur par l'enveloppe sont dus aux parois opaques et aux ouvertures. Ils proviennent de diffrents dfauts que nous allons analyser travers les trois sous-chapitres suivants. 1.1.1.1 L'isolation thermique. Les parois opaques laissent passer la chaleur vers les pices par conduction. La formule qui rgie ce transfert est Q = k S ( Te - Ti) k = coefficient global dchange

Te et Ti = tempratures externe et interne au local considr.

Le coefficient d'change global k qui intervient dans cette formule traduit la facilit plus ou moins grande avec laquelle la chaleur traverse le mur. Il est fonction de l'change de chaleur par convection la surface du mur mais aussi de la conduction dans la masse mme du mur. Lorsque l'isolation thermique des murs est insuffisante le coefficient k est lev et les flux de chaleur travers les murs sont importants. C'est en gnral le cas lorsque les murs du btiment sont peu pais. Les murs en parpaing de 15 cm, malheureusement trop rpandus en Afrique, rentrent dans cette catgorie. 3


Les valeurs de coefficients dchange maximaux admissibles sont de : kv km = 6 W / m.K = 3 W / m.K pour les vitrages, pour les murs.

Figure 1.1 Pose de panneaux de chanvre

1.1.1.2 Les ouvertures La surface et le nombre des ouvertures peut aussi tre une source de gains calorifiques trop importants par l'enveloppe. Quand le btiment existe, il n'est pas toujours facile de remdier cette difficult.

Figure 1.2 Signes dune consommation nergtique excessive

Cependant quelques solutions simples et efficaces existent :

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La premire de ces mesures est la ralisation de masques autour des ouvertures. Il s'agit entre autre des rideaux externes ou internes, la vgtation et autres plantes, les auvents et vrandas. Les masques ont pour effet de stopper le rayonnement solaire direct pour rduire leffet de l'une des sources de chauffage les plus importantes dans les pays tropicaux. En effet la quantit de chaleur transmise un local par les ouvertures peut tre value par Q = F S S F et S = facteur solaire de la vitre et sa surface. Q = quantit de chaleur transmise travers la vitre dans le local S = clairement solaire en W/m

Les apports calorifiques par les vitrages et autres ouvertures ne sont pas limits la seule transmission du rayonnement. Il y a aussi la conduction semblable celle observe par les parois opaques ci-dessus. Depuis lexistence de vitres slectives de qualit, le choix du vitrage prend de limportance dans la rduction des consommations nergtiques. Trois paramtres doivent guider ce choix : Le coefficient global dchange k Le facteur de transmission du visible Tvis Le coefficient defficacit lumineuse Ke qui prend en compte la transmission des autres composantes du rayonnement. Une vitre de qualit doit avoir : - K 6 W/m/K - Tvis 0,75 - Ke 1

Les ouvertures sont galement une source dapports calorifiques par infiltration. Lorsque l'air externe est admis dans un local et que l'air frais y est chass deux sortes de gain de chaleur sont enregistres. Les gains de chaleur sensible Qs sont dus l'cart de temprature entre extrieur et intrieur du local. Qs = 0,33 qv ( Te - Ti) [Watts]

qv est le dbit dair humide exprim en m3/h

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Les gains de chaleur latente Ql qui sont dus la chaleur de changement dtat admise lors de la condensation de la vapeur d'eau sur les batteries froides, du fait de l'cart d'humidit entre air externe et air interne. Plus l'air en contient de la vapeur et plus la charge frigorifique est importante. Les gains de chaleur latente Ql s'expriment part : Ql = 0,82 qv ( xe - xi) [Watts]

La formule est value en considrant lhumidit absolue de lair x en g/kgAS.

Figure 1.3 Construction avec protection architecturale [Source: "CRATerre"]

1.1.1.3 Le renouvellement d'air Le renouvellement d'air, au mme titre que les infiltrations, correspond une admission d'air externe dans le local climatis. A la diffrence des infiltrations, le renouvellement d'air est provoqu. Il est ncessaire pour des raisons hyginiques. Il permet de ramener la proportion d'air vici un niveau acceptable (taux de CO2, odeurs, vapeur d'eau...). La chaleur totale admise dans un local par renouvellement de l'air s'value comme ci-dessus par calcul des chaleurs sensibles et latentes admises dans le local. Nous avons analys dans ce qui prcde les niveaux d'intervention possible de l'enveloppe du btiment. Un calcul rapide doit permettre dans chaque cas de se rendre compte de l'opportunit d'une intervention pour en rduire les apports calorifiques. A ce stade de l'analyse, la ncessit de l'intervention est dicte par le temps de retour des investissements. 6


Dsignation des locaux

locaux d'enseignement dortoirs, chambres collectives Bureaux et locaux assimils salles de runion, spectacles... boutiques, supermarchs cafs, bars, restaurants... locaux usage sportif

Dbit min d'air neuf sans fumeurs 3 [m /h/personne] 15 - 18 18 18 18 22 22 18

Dbit min d'air neuf avec fumeurs 3 [m /h/personne] 25 25 25 30 30 30 30

nombre 2 [personnes/m ] 0,67 0,25 0,1 0,31 0,08 0,5 0,8

Tableau 1.2 Taux de renouvellement d'air limites

1.1.2 Le groupe frigorifiqueLa consommation lectrique dun groupe frigorifique est avant tout d au compresseur qui absorbe le maximum de lnergie lectrique. Il y a cependant la consommation des appareils annexes tels que : Les ventilateurs ( lvaporateur, au condenseur, la tour de refroidissement), Les pompes ( eau glace et de refroidissement du condenseur), Les accessoires lectriques de commande, (Le dgivrage mais, en principe, il n'y a pas de dgivrage dans une installation de climatisation). Chacun de ces appareils produit de la chaleur et consomme par ailleurs de lnergie lectrique. 1.1.2.1 Le coefficient de performance Il existe un paramtre cl de la consommation nergtique quand on parle de groupe frigorifique. Ce paramtre est le coefficient de performance. COP =

Puissance frigorifique Puissance lectrique consomme

Il est valu en comparant le ratio de la quantit de frigories gnre la quantit d'nergie lectrique consomme par le groupe frigorifique. Une installation de climatisation aura un COP minimum de 2,5 (voir recommandations plus prcises en fin du chapitre 6).

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1.1.2.2 Perte de chaleur par le compresseur f q Le ratio de la perte de chaleur du compresseur au profit de son environnement est aussi un facteur de bon fonctionnement des installations. Le tableau ci-dessous rsume les donnes relatives aux plages de bon fonctionnement des groupes frigorifiques avec le rendement tel que dfini ci-dessus et le coefficient d'chauffement fq comme paramtres. Compresseurs fq Petits compresseurs hermtiques 0,75 0,4 - 0,5 Compresseurs semi-hermtiques 0,1 - 0,25 0,5 - 0,7 Grands compresseurs 0,05 - 0,15 0,5 - 0,8

Tableau 1.3 Evaluation des performances des compresseurs

Les tempratures et les pressions du cycle permettent de savoir l'tat de sant exact du groupe. Chaque installation et chaque type de fluide possde ses tempratures et pressions de fonctionnement propres. Ces pressions et tempratures dpendent de l'application, de la puissance du compresseur, de la temprature du fluide de refroidissement du condenseur... Elles sont fixes une fois pour toute, la conception de l'installation. Lorsque pour une raison quelconque les pressions ou les tempratures d'vaporation ou de condensation varient, les performances de l'installation s'en trouvent altres. Parce qu'on admet en gnral pour les deux changeurs de chaleur (vaporateur et condenseur) des carts de tempratures moyens entre fluides on peut dterminer aisment les carts au bon fonctionnement en mesurant : Les pressions de condensation et d'vaporation, ou pressions de saturation ps, Les tempratures d'vaporation et de condensation, ou tempratures de saturation Ts, Les tempratures du fluide refroidi lvaporateur, Les tempratures du fluide de refroidissement au condenseur. En particulier : Une temprature (et une pression) dvaporation trop basse en comparaison des besoins augmente la consommation dnergie, Une temprature (et une pression) de condensation leve augmente aussi la consommation dnergie, Un taux de compression lev, cest--dire hors des limites de fonctionnement optimal du compresseur, augmente considrablement la consommation dnergie. On retiendra que l'cart entre temprature du fluide de refroidissement et temprature de condensation doit tre compris entre 10 et 20C. Celui entre temprature du fluide refroidir et temprature d'vaporation est entre 16 et 20C.

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Tk - Tae 10 20 C Tae - To 16 20C

Tae - Tas 5 10C lvaporateur

Les paramtres qui influent le plus sur le COP sont : La charge frigorifique. Une augmentation de 10% de la charge peut rduire le COP de 13 15 % en climatisation, Les rendements volumtriques et isentropiques du condenseur, Les efficacits des changeurs (vaporateur et condenseur) travers les coefficients globaux dchange qui se dgradent au fil du temps, Les tempratures de condensation et dvaporation. Les pays tropicaux ont tous en gnral une temprature ambiante leve. Les tempratures de condensation sont par consquent hautes et les COP en sont affects.

1.1.3 La rgulationTrois niveaux de rgulation sont utiliss dans une centrale de climatisation : La rgulation de la temprature dvaporation (pressostat basse pression) La rgulation de la temprature de condensation (pressostat hante pression La rgulation de la temprature dambiance (thermostat dambiance) Les deux premires sont directement relies au groupe frigorifique et peuvent provoquer un arrt du groupe quand rien nest fait pour revenir au rgime nominal de fonctionnement. Pour les installations de puissance, la tendance est lutilisation des automates programmables capables de grer tous les paramtres de contrle peu de frais partir de terminaux de commandes. La rgulation dambiance en climatisation consiste maintenir les locaux climatiss dans les conditions de temprature et parfois mme d'humidit requise par l'utilisateur en jouant sur la puissance frigorifique produite. Les techniques utilises vont du simple thermostat dambiance aux systmes lectroniques sophistiqus tels que les automates. La figure 1.3 montre le cycle de traitement d'un air de climatisation avec les points caractristiques placs sur un diagramme de carrier de l'air humide. La temprature de consigne peut tre hors de la plage de fonctionnement normal de la climatisation. Une temprature trop basse augmentera la puissance frigorifique appele par le btiment, avec pour consquence une consommation nergtique excessive. De plus, la temprature l'vaporateur peut baisser et 1C de rduction de la temprature d'vaporation provoque jusqu 3% de rduction du COP de linstallation.

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Un thermostat dambiance plac au mauvais endroit peut aussi provoquer une consommation excessive du groupe. C'est souvent le cas lorsque la sonde est place dans un angle mort loin du cne de soufflage de l'air trait. On en arrive refroidir le local une temprature bien en dessous de celle de consigne. Toute modification de la temprature de climatisation rduit ou augmente les charges frigorifiques et donc la consommation nergtique. On rgule les tempratures des locaux par une variation des deux paramtres temprature et dbit dair de climatisation dans les systmes Volume dair variable (VAV), temprature dair variable (TAV), ou volume et temprature dair variable (VTAV). Dans le cas particulier de l'Afrique, le cot trs bas des automates fait quici plus quailleurs les groupes frigorifiques des climatisations centrales doivent tre grs de prfrence par des automates. On limite ainsi le nombre de panne pouvant conduire lindisponibilit totale des systmes mais aussi les cots dexploitation. On minimise galement le problme li au dfaut de technicien de maintenance de qualit.

S = point de soufflage I = consigne de refroidissement ou temprature interne du local E = air extrieur

M = point de mlange d'air externe E et d'air repris IFigure 1.4 Cycle de traitement de l'air humide

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1.1.4 Le dsquilibrage du rseauEn climatisation centrale, l'air est distribu dans les locaux aprs son passage sur les batteries de refroidissement. Chaque local a ses besoins de refroidissement propres. On peut dans certains cas regrouper les locaux en zones de charges semblables afin de faciliter la rgulation. L'air est vhicul dans les canalisations pour tre distribu dans les locaux climatiser. Les besoins des locaux dictent les dbits d'air ncessaires leur refroidissement. La charge frigorifique sensible d'un local refroidir la temprature TI sachant que la temprature de soufflage est TS s'value par la formule : QS = 0,33 qv (TI - TS) [Watts]

On voit que le couple (dbit qV, temprature de soufflage TS) constitue le paramtre de base pour rguler la temprature interne TI. Lorsque la temprature de sortie de batterie froide est impose, le dbit d'air pour chaque local climatiser est obtenu par un calcul partir de la puissance frigorifique QS. Equilibrer un rseau d'air de climatisation consiste donner chaque local le dbit qV d'air ncessaire son maintient la temprature de consigne TI. On y arrive par un calcul de pertes de charges prenant en compte la distance du local la batterie froide, le dbit demand, les singularits du parcours araulique, la forme et la rugosit des canalisations... L'quilibrage d'un rseau de gaine de transport d'air n'est pas ais. Il est frquent que des carts soient observs entre les valeurs calculs et la ralisation pratique en terme de dbits observs. Dans les cas de climatisation centrale, les causes de drglement de rseaux arauliques sont multiples : les gaines fractures provoquent des fuites dair trait, des vis de serrage manques certains appareils ou certains niveaux du rseau, des appareils ou pertes de charges parasites ont t placs sur le rseau, des filtres sont bouchs, des ventilateurs fonctionnent mal. Tout dsquilibre dans le rseau provoque un excs de refroidissement dans certaines zones du btiment et une insuffisance dans d'autres. Les dsquilibres dans les rseaux arauliques constituent un vritable casse-tte pour les techniciens frigoristes et peuvent entraner un fonctionnement dsastreux des systmes en terme de confort thermique et de consommation nergtique.

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Figure 1.5 Schma de principe de linstallation

Figure 1.6 Schma de principe dun rseau araulique

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1.2 COMMENT SITUER LA CONSOMMATION ENERGETIQUE D'UN BATIMENT PAR RAPPORT AUX AUTRES BATIMENTS DU SECTEUR ?La consommation nergtique dans n'importe quel secteur dactivit, est value travers les ratios de consommation. Dans le btiment, on dfinit aussi des ratios de consommation nergtique. Selon que l'on parle de chauffage ou de climatisation les ratios ne sont pas identiques. Le code ivoirien de qualit nergtique du btiment est une rfrence dans la sous-rgion dAfrique noire francophone. Il prend en compte les paramtres ci-aprs pour les quels nous proposons des limites par type de climat ou de structure dimmeuble.

1.2.1 La temprature de climatisationLe premier paramtre qui vient l'esprit quand on parle de rduction de charge de climatisation d'un local est la temprature interne (ou la consigne) de climatisation. S'il parait difficile de proposer une temprature de climatisation respecter par toute installation, il ne demeure pas moins vident qu'un choix alatoire et anarchique de la consigne peut entraner un accroissement considrable de la consommation. De la mme faon que certains pays occidentaux proposent ou imposent une temprature de chauffage, on peut galement proposer une temprature de climatisation. L'impression de bien tre ressenti est sans aucun doute galement psychologique. C'est pourquoi il est ncessaire de proposer une temprature type par pays qui puisse paratre aux yeux des utilisateurs comme celle pour laquelle on est dans le confort. Il n'est pas ncessaire de chercher imposer cette temprature. Il faut tout simplement la suggrer et la faire accepter par tous moyen ou long terme. Une temprature de base de climatisation de 24 28 C nous parait tre une bonne fourchette. Naturellement, il n'est pas possible de fixer une temprature commune tous les pays. Il peut y avoir de lgres variations d'un pays l'autre en raison de la diffrence de climat et des diffrences culturelles.

1.2.2 La surface des ouverturesPour limiter la transmission directe du rayonnement solaire l'air des locaux il faut rduire les surfaces vitres par rapport aux surfaces opaques des locaux. On mesure le rapport surface vitre sur surface opaque par le ROM, rapport de la surface vitre la surface du mur. Dans ce cas galement, il est difficile de fixer une norme. On retiendra seulement que pour un ROM de plus de 25%, les dpenses nergtiques peuvent tre considres comme trop importantes. Naturellement l'importance du ROM dans la charge frigorifique dpend surtout de l'orientation du mur. Un ROM lev au Nord ou au Sud aura moins d'importance qu'un ROM lev l'Est et l'Ouest. Pour

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une maison climatise, un ROM de 1/3 au Nord et mme au Sud, est tolrable alors qu'il ne peut l'tre l'Est et l'Ouest.

Figure 1.7 Diffrents types de protection d'une mme faade (Sngal)

Attention Nos propos concernent des btiments climatiss. Dans le cas contraire, les conclusions peuvent tre sensiblement diffrentes. Ainsi, pour les pays chauds et humides, un btiment non-climatis demande de ne pas trop rduire la surface ou le nombre des ouvertures. En effet, dans ces pays la ventilation naturelle suffit trs souvent confrer un confort thermique condition d'avoir les ouvertures en nombre et en surface suffisante. Enfin surface gale, il faut prfrer un nombre rduit d'ouvertures pour limiter les infiltrations. Celles-ci sont directement proportionnelles aux primtres des aires dlimites par les ouvertures. Par exprience, il parait ncessaire ce niveau de caractriser galement les ouvertures par un degr d'tanchit allant de 1 3. 1 : Bonne tanchit 2 : Etanchit moyenne 3 : Mauvaise tanchit Un volet qui ferme mal peut anantir tous les efforts de climatisation dans un local. Un concepteur d'immeuble devrait choisir dlibrment l'tanchit des ouvertures des locaux climatiser pour rduire au strict minimum les charges de climatisation. Le coefficient donn ci-dessus correspond cette situation. Lorsque aucune disposition particulire n'est prvue, on parle d'tanchit moyenne note . Enfin tous les cas manifestement dsastreux d'tanchit (volets briss ou manquants cadres qui ferment mal) correspondent la situation .

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1.2.3 Facteur solairePour limiter le taux de transmission directe du rayonnement solaire par les ouvertures vers les locaux (facteur solaire), plusieurs artifices sont utiliss tels que les rideaux, les auvents, les rebords aux fentres, la vgtation, les vitres teintes. Le code ivoirien recommande l'utilisation de vitres teintes ou rflchissantes. Celles-ci ont la particularit de stopper une bonne partie du rayonnement. Le code ivoirien recommande l'utilisation de telles vitres ds que le ROM est important. Les vitres slectives sont mieux indiques pour profiter de lclairage naturel sans chauffer les locaux. Leurs utilisations doivent tre gnralises dans les pays fort ensoleillement comme ceux dAfrique.

Figure 1.8 Immeuble de bureaux, (Guadeloupe) [source : "arch. P.Huguet"]

1.2.4 Surfaces opaquesCe sont les murs et la toiture. Pour limiter les apports de chaleur par ces lments il faut commencer par rduire leur absorption du rayonnement solaire. Toutes les surfaces opaques doivent tre de prfrence de couleurs claires et rflchissantes. La limitation de la chaleur transmise par conduction impose ensuite une isolation thermique de ces surfaces. Le code ivoirien, impose une isolation du toit sauf en cas de double toiture. A ce niveau il est sans doute plus indiqu d'introduire l'ide de coefficient global d'change. En suggrant une paisseur de mur par type de btiment. Chaque paisseur de mur de structure connue correspond un coefficient d'change connu et catalogu. Si pour les vitrages on peut tolrer des coefficients d'change gaux 3 Watt/m.K, cela ne devrait plus tre le cas pour les surfaces opaques.

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1.2.5 Synthse des signes de consommation nergtiqueAinsi que nous venons de le voir, une consommation nergtique excessive dans un btiment climatis a des causes diverses qui vont des gains thermiques au fonctionnement mme du groupe frigorifique. La difficult de dtection des causes se situe plus au niveau mthodologique qu'au niveau de la comprhension. Nous avons rsum dans ce qui suit les principes de base d'un diagnostic nergtique de btiment climatis en nous focalisant sur les apports calorifiques excessifs. Les principaux ples de gains calorifiques qui doivent attirer l'attention sont les suivants. L'effet de serre travers des ouvertures ou trop larges ou en nombre trop important est l'une des principales sources de consommation nergtique. ROM < 1/3 Tvis > 0,75 Ke > 1 k < 6 W/m. K

Figure 1.9 Bibliothque dpartementale (Guadeloupe) [source : "arch. V. Vaudou"]

Les faades principales l'Est et l'Ouest doivent faire l'objet d'une isolation thermique. De faon gnrale il faut minimiser les apports par conduction par les parois opaques k < 3 W/m. K

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Les ouvertures et fermetures trop frquentes des portes et fentres sont galement une source de gains calorifiques ( la fois latents et sensibles) parfois lev qv < 20 m3/h

Les portes et fentres qui ferment mal, les persiennes, les parties d'ouvertures brises sont frquentes dans les locaux et provoquent des surconsommations nergtiques (tanchit de niveau ). Le toit, de par sa position par rapport au soleil et sa surface peut provoquer un apport calorifique trs lev, souvent plus lev que tout le reste dans les petits immeubles. Comme pour les murs de faade principale, la solution de base est l'isolation thermique. Les appareils lectriques lorsqu'ils ne sont pas utiliss doivent tre systmatiquement arrts sous peine d'accrotre doublement la consommation nergtique des difices par la consommation propre de ceux-ci et par la climatisation. C'est le cas par exemple pour l'clairage. Les conduits de transport de l'air sont galement sources d'apports thermiques. Lorsque ces conduits passent en particulier par des zones surchauffes tels que les buanderies, les cuisines, l'extrieur, il faut penser rduire leurs pertes thermiques en les isolant, en rparant les fuites et vitant les pertes de charge parasites. Lclairage doit avoir une efficacit et une intensit acceptables. Pe > 50 lumens/Watts E < 500 lux en moyenne

Figure 1.10 Les luminaires ventelles limitent fortement lblouissement

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1.3 COMMENT ANALYSER LES INFORMATIONS CONTENUES DANS UNE FACTURE ELECTRIQUELa tarification des consommations lectriques est base sur le principe de pnaliser le consommateur qui mobilise du matriel coteux (par un appel de puissance lev) pour une faible consommation lectrique globale. Pour arriver une facturation simple qui prenne en compte ce principe, des tarifications ont t adaptes dans chaque pays. Des traits communs peuvent cependant tre relevs. Avant de situer le sens des informations contenues dans une facture lectrique il convient de passer en revue les paramtres utiliss le plus souvent dans la facturation lectrique.

1.3.1 Le facteur de puissanceLe facteur de puissance ou cos mesure le taux de puissance ractive dans la consommation totale d'nergie de l'utilisateur. La puissance facture par les socits d'lectricit est la puissance active. Un taux de puissance ractive trop lev ou un facteur de puissance faible indique un appel de puissance apparente lev pour une consommation relle ou facture faible. Pour inciter les consommateurs corriger ce rapport consommation active consommation ractive, les socits d'lectricit introduisent une pnalit calcule en fonction des valeurs prises par le facteur de puissance cos (ou tg ). Exemple de pnalit de facteur de puissance pratiqu par quelques socits d'lectricit dans la rgion Afrique francophone. Valeurs du facteur de puissance Cos < 0,80 tg > 0,75 0,80 < cos < 0,90 0,75 > tg > 0,48 cos > 0,90 tg < 0,48 Sanction prises par la socit d'lectricit Pnalit proportionnelle l'cart avec cette valeur limite d un facteur de puissance trop faible. pas de pnalit Bonification de facteur de puissance. Elle peut tre fonction de l'cart constat avec la valeur limite indique ci-contre.

Tableau 1.4 Tableau indicatif de la pnalisation de facteur de puissance.

1.3.2 Le dpassement de la puissance souscriteLors de l'installation du compteur lectrique, le consommateur propose une puissance moyenne qu'il estime ne pas pouvoir dpasser pendant le fonctionnement normal de ses installations lectriques. Plus cette puissance est leve et plus la prime fixe d'abonnement est forte. La tendance naturelle des usagers est de souscrire pour une puissance la plus faible possible. 18


Il s'ensuit un dpassement frquent de la puissance pour des installations lectriques non dimensionnes en consquence. Les socits d'lectricit sanctionnent les consommateurs en fonction de la frquence de dpassement de la puissance de souscription enregistre. On recommande au consommateur de trouver un compromis entre une frquence de dpassement dont la facturation combine avec les frais de prime fixe minimisent les frais de souscription et dpassement de puissance. Dans la pratique, on arrive un tel rsultat en analysant ses factures d'lectricit. Cela suppose une anne de fonctionnement au minimum avant de rechercher toute possibilit d'conomie dans ce secteur. La puissance de souscription initiale est choisie en faisant une moyenne des puissances installes tenant compte d'un facteur approximatif de simultanit. On dtermine ensuite l'aide de logiciels aujourd'hui disponibles sur le march ou par une mthode graphique la puissance optimale. Avec les logiciels de calcul on peut affiner le calcul en se basant sur une facturation sur plusieurs annes. Le rsultat est presque toujours qu'il faut tolrer un certain dpassement de puissance souscrite de manire que la somme entre la prime fixe et les pnalits de dpassement de puissance soit minimale.

1.3.3 Heures creuses, heures de pointe, heures pleinesCertains pays ont dans leurs rgimes de facturation plusieurs tarifs qui dpendent des heures d'utilisation de l'lectricit. Dans chaque pays il y a des heures de surconsommation lectriques appeles heures de pointe (en gnral dans la journe) et des heures de sous-consommation appeles heures pleines (le jour) et heures creuses (la nuit ou le we). Le principe des facturations diffrencies est que les socits d'lectricit dimensionnent leurs puissances totales installes en fonction d'une puissance moyenne appele infrieure la puissance maximale ou puissance des heures de pointe. Il faut alors inciter les consommateurs diffrer l'utilisation de l'lectricit en reportant par exemple certaines des utilisations des heures de pointe sur les heures creuses. On crte ainsi la consommation journalire globale et les installations de la socit d'lectricit sont tout moment utiliss leur rgime nominal. C'est ainsi que lon peut obtenir une tarification de nuit trs faible compare celle de jour. La mesure peut aussi bien toucher la basse tension que la moyenne tension. Vue sous l'angle de l'utilisateur domestique, on peut ainsi rduire de faon substantielle sa facture lectrique en choisissant judicieusement les heures de fonctionnement des appareils dont l'utilisation peut tre diffre. Chaque pays a ses heures creuses et heures de pointe communiques aux utilisateurs. Certains gros utilisateurs d'nergie (industriels, htels, socits...) sont quips de minuteries capables de dmarrer et d'arrter les machines aux heures indiques. Le tarif des heures creuses tant suffisamment bas, l'investissement est vite rcupr. Les informations que nous venons d'analyser propos de la facturation concernent le plus souvent la rduction des frais d'lectricit et non la consommation lectrique elle-mme. Facteur de puissance, dpassement de puissance souscrite et facturations aux heures creuses ne rduisent pas la consommation lectrique. 19


Pour arriver une rduction de la puissance consomme il faut agir sur les appareils qui consomment l'lectricit. C'est--dire dtecter leurs anomalies de fonctionnement et les corriger de manire les ramener un rendement acceptable. C'est un procd par lequel les consommations sont portes sur un graphique et compares aux heures respectives d'utilisation des appareils. Les dmarrages et arrts des appareils sont dtects par les pointes et creux de consommation sur le graphique. On arrive ainsi dtecter les surconsommations dus tel ou tel appareil. On peut galement quiper les compresseurs des groupes frigorifiques de compteurs horaires. On arrive ainsi dtecter avec plus de chance les anomalies de fonctionnement. Les compteurs horaires permettent galement de faire des bilans mois par mois de la consommation nergtique annuelle et par suite des statistiques et une programmation du fonctionnement conduisant des conomies nergtiques.

1.3.4 Analyse des informations contenues sur la facture lectriqueQue ce soit en moyenne ou en basse tension, les factures lectriques renferment dans le cas gnral les informations suivantes: La Prime fixe de labonnement, dpendant de la puissance souscrite, La consommation du mois, Lancien et le nouvel index du compteur lectrique. Leur diffrence donne la consommation du mois, Le tarif de labonnement en Francs/kWh, Les taxes appliques dans le pays sur la consommation lectrique (TVA, autres), Le montant "lectricit" donne la somme payer, verse la socit dlectricit, Le montant total payer est la somme du montant lectricit et des taxes. Les usagers qui bnficient des tarifs heures creuses et heures de pointe ont un double comptage. Ce tarif nest applicable que lorsque le client souscrit pour une puissance minimale dpendant des pays : 30 A, 40 A En moyenne tension le client dispose des informations complmentaires suivantes : La puissance du transformateur install, La puissance des condenseurs installs, Le facteur de puissance ou la consommation en nergie active et ractive. Cest partir de toutes ces informations que lon minimise sa facture dlectricit par une analyse objective de celle-ci.

LISTE DES SYMBOLES UTILISESQ 20 Quantit de chaleur


k S A T qv x V s cv hi he e TES

Coefficient global dchange dune paroi Surface des parois Surface des ouvertures Temprature Dbit volumique Humidit relative Volume Coefficient dabsorption Constante de Stefan-Boltzman Flux solaire Coefficient de conductivit thermique Chaleur massique Masse volumique Coefficient de convection interne Coefficient de convection externe Epaisseur dune paroi Temprature quivalente de surface

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-------------------- LES AMELIORATIONS D'UN CLIMATISEUR

CHAPITRE 2

LES AMELIORATIONS DUN CLIMATISEUR

INTRODUCTION _________________________________________________________________24 2.1 2.2. PRESENTATION SOMMAIRE DES CLIMATISEURS INDIVIDUELS ______________24 TECHNIQUES GENERALES DE MAINTENANCE_______________________________292.2.1 Maintenance, dpannage et rparation________________________________________________29 2.2.2 Documents dentretien____________________________________________________________29 2.2.3 Dossier dentretien_______________________________________________________________30

2.3.

DONNEES DE REFERENCE ET TECHNIQUES DE DIAGNOSTIC_________________302.3.1 Donnes de rfrence_____________________________________________________________30 2.3.2 Techniques de diagnostic__________________________________________________________31

2.4

PANNES CLASSIQUES ET MATERIEL DINTERVENTION ______________________332.4.1 Pannes classiques ________________________________________________________________33 2.4.2 Recherche de pannes _____________________________________________________________34

2.5.

ENTRETIEN COURANT ET TESTS ELECTRO-FRIGORIFIQUES_________________412.5.1 Entretien courant ________________________________________________________________41 2.5.2 Tests lectro-frigorifiques _________________________________________________________43

2.6.

REMPLACEMENT DES COMPRESSEURS HERMETIQUES______________________462.6.1 Test des compresseurs hermtiques __________________________________________________46 2.6.2 Remplacement du compresseur suite une panne mcanique______________________________49 2.6.3 Remplacement du compresseur suite une panne lectrique ______________________________50

2.7

CONTROLE DU BON FONCTIONNEMENT DU CLIMATISEUR __________________512.7.1 Contrles hors tension (alimentation coupe) __________________________________________51 2.7.2 Contrle sous tension_____________________________________________________________53

2.8 Problmes spcifiques aux pays chauds en dveloppement ............................................. 54 BIBLIOGRAPHIE .................................................................................................................... 55

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LES AMELIORATIONS D'UN CLIMATISEUR --------------------

INTRODUCTIONLobjet de ce chapitre est de prsenter les bonnes pratiques de maintenance des climatiseurs individuels, ainsi que les dispositions prendre pour amliorer leur fonctionnement. Dans un premier temps nous verrons de manire trs sommaire les types de climatiseurs individuels les plus courants et ce que lon peut en attendre en termes de production frigorifique. Ensuite, aprs un aperu gnral de lapproche mthodologique utilise en maintenance, nous analyserons respectivement les indicateurs de bon fonctionnement, les pannes les plus courantes, le matriel dintervention, les techniques de diagnostic, les pratiques de dpannage et de rparation, et enfin les contrles effectuer aprs une intervention. Nous terminerons le chapitre par un survol de quelques dispositions prendre pour viter une dtrioration prcoce de ces appareils dans le contexte des pays chauds en dveloppement.

Figure 2.1 Diffrents modes d'vaporateurs pour un mme condenseur

2.1 PRESENTATION SOMMAIRE DES CLIMATISEURS INDIVIDUELSLa climatisation individuelle couvre une gamme dquipements trs varis parmi lesquels nous pouvons citer : Les climatiseurs mobiles de type monobloc ou lments spars (split system), dont les productions frigorifiques vont respectivement de 2 4 kW, Les climatiseurs fentre (window) avec des puissances frigorifiques allant de 2 7 kW, Les monoblocs eau (appels consoles) avec des puissances frigorifiques approximativement comprises entre 2 et 7 kW,

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Les climatiseurs lments spars (split system ou multi splits) dont les productions frigorifiques vont de 2 15 kW, Les armoires de climatisation (climatiseurs individuels de grande puissance), qui peuvent tre du type armoire monobloc (puissance frigorifique 7 120 kW), armoire condenseur air spar (puissance 12 120 kW), monobloc air installer en toiture appel rooftop (puissance frigorifique 7 350 kW) et enfin armoire condensation par eau (puissance frigorifique allant de 7 140 kW). La figure suivante prsente une vue clate dun climatiseur de type window.

Figure 2.2 Principe de fonctionnement dun climatiseur de fentre

Les climatiseurs individuels peuvent tre monts selon diffrentes configurations (console, allge, plafonnier) et avec divers quipements terminaux (soufflage direct, soufflage dans un rseau de gaines avec diffuseurs de soufflage et bouches de reprise). Dans les pays chauds en dveloppement, la climatisation individuelle est essentiellement assure par des climatiseurs individuels condensation par air. La climatisation condensation par eau (gnralement recycle dans des tours de refroidissement ou des condenseurs vaporatifs) est effectue exclusivement dans les centrales eau glace, avec comme quipements terminaux des ventilo-convecteurs ou des caissons de traitement dair associs un rseau de gaines.

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Figure 2.3 Diffrentes configurations pour l'installation des climatiseurs

La centrale de climatisation et ses accessoires faisant dj lobjet dautres chapitres de ce manuel, nous limiterons nos propos, dans le cadre de lactuel chapitre, aux climatiseurs individuels condensation par air. De mme, les systmes Volume de Rfrigrant Variables (VRV), parfois assimils aux systmes multi-splits, seront plutt traits dans le cadre des centrales de climatisation condensation par air car ils constituent actuellement de redoutables concurrents des centrales eau glace. La figure 2.4 prsente un schma de montage dun climatiseur lments spars (split system) avec unit intrieure de type cassette.

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Figure 2.4 Installation dun split avec unit intrieure de type cassette

Les climatiseurs individuels sont des appareils permettant de rafrachir ou de ventiler un ou plusieurs locaux un faible cot, mais sans aucune possibilit de contrle prcis du degr hygromtrique intrieur. Ils peuvent ventiler, rafrachir, dshumidifier ou chauffer* un local. La fonction chauffage est assure par rsistance chauffante ou, pour les climatiseurs rversibles, par inversion de cycle. Les climatiseurs individuels sont prvus pour un refroidissement de lair extrieur de 8 10 C. Pour une utilisation dans les pays o il fait trs chaud pendant toute lanne, les rsistances chauffantes sont gnralement dmontes afin dviter de souffler de lair chaud dans le local suite une mauvaise manipulation de lutilisateur. Quant aux climatiseurs rversibles pour lesquels la fonction chauffage est assure par inversion de cycle, linstallateur en pays chaud doit mettre hors service le fonctionnement en inversion de cycle. Les figures 2.5 2.8 schmatisent diffrentes configurations d'armoires de climatisation. On notera que les armoires condensation par air peuvent tre du type compact ou condenseur spar.

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Les armoires condensation par eau sont rarement utilises dans les pays en dveloppement. Cependant, on trouve quelques fois des installations de climatisation de moyenne puissance comportant plusieurs armoires condensation par eau raccordes une seule tour de refroidissement.

Figure 2.5 Armoire de type compact condensation par air

Figure 2.6 Armoire condenseur spar

Figure 2.7 Armoire de climatisation condensation par eau.

Figure 2.8 Armoire de climatisation condensation par eau avec tour de refroidissement.

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2.2. TECHNIQUES GENERALES DE MAINTENANCE 2.2.1 Maintenance, dpannage et rparationLa maintenance regroupe plusieurs types dactions : La prvention Tenue des documents permettant de suivre la vie du climatiseur, la mise jour du stock de pices de rechange, la ralisation dinspections, de visites et de contrles. Les interventions Par exemple une rparation, une rvision ou un change standard. Les actions damlioration Modifications du climatiseur de faon amliorer certaines de ses caractristiques. Les travaux neufs Mise en place ou implantation de nouveaux quipements. La scurit Toutes les actions contribuant la protection du matriel, de lenvironnement et du personnel. On distinguera deux types de maintenance : La maintenance corrective (palliative ou curative), La maintenance prventive (systmatique ou conditionnelle). On notera que le terme dpannage regroupe lensemble des oprations permettant de mettre provisoirement en service un climatiseur dfectueux, en attendant une rparation dfinitive. En dpannage, la rapidit de lintervention prime sur la qualit. La rparation est la remise en tat dfinitive du climatiseur dfectueux. Contrairement au dpannage, la rparation est une action palliative qui est gnralement planifie et bien prpare. Lors dune rparation, la qualit de lintervention prime sur sa rapidit.

2.2.2 Documents dentretienLes documents dentretien sont en quelque sorte le tableau de bord des installations. Ces documents peuvent tre classs en deux grandes familles : Les documents technologiques concernant le matriel, Les documents techniques dentretien prventif ou curatif. Lensemble de ces documents dentretien constitue le dossier entretien. 29


2.2.3 Dossier dentretienLe dossier dentretien est dune importance vitale pour la surveillance du matriel. Ce dossier doit regrouper, entre autres, les documents suivants : Les documents techniques des fournisseurs : caractristiques, duplicata de commande, de garantie, compte rendu de mise en service, etc, Les documents de remise en service de linstallation, La notice de conduite et dentretien, Les jeux de plans prsentant le schma de principe de lappareil et la fonctionnalit des diffrents accessoires frigorifiques, lectriques, arauliques et hydrauliques, Les schmas de cblages lectriques, Les documents administratifs (march dentretien, fiches dentretien, fiches dintervention pour dpannage, fiches de compte-rendu dintervention et de remplacement des pices, fiches de prparation de travail, documents imposs par la rglementation, document mini-planning prsentant les dates des visites effectues, documents de contrle, duplicata commandes fournisseurs pour remplacement des pices),

2.3. DONNEES DE REFERENCE ET TECHNIQUES DE DIAGNOSTICNous limiterons notre analyse au cas des climatiseurs condensation par air car ils sont de loin les plus utiliss dans les pays chauds. Lindisponibilit de leau, son prix relativement lev et les traitements chimiques ncessaires pour son utilisation dans un condenseur obligent les usagers des pays en dveloppement carter cette solution en climatisation individuelle.

2.3.1 Donnes de rfrenceLchauffement de lair (Tak) travers un condenseur air, cest--dire lcart entre la temprature de lair la sortie du condenseur (Tas) et la temprature de lair lentre du condenseur (Tae), se situe gnralement autour de 5 10 C. On notera que la temprature de lair lentre du condenseur correspond la temprature de lair ambiant extrieur (Text). Lcart de temprature (Tka) entre la temprature de condensation (Tk) et la temprature de lair la sortie du condenseur (Task) est de 5 10 C. Lcart (Tk) entre la temprature de condensation et la temprature de lair ambiant extrieur sera compris entre 10 20 C, soit en moyenne 15C. Le sous-refroidissement (SR) dans le condenseur air sera compris entre 4 et 7C. On notera que le sous-refroidissement correspond lcart entre la temprature de condensation et la temprature du fluide frigorigne la sortie du condenseur. Un sous-refroidissement faible indique un manque de fluide frigorigne, tandis quun sous-refroidissement lev indiquera un excs de charge. Une surchauffe (SC) normale se situera entre 5 et 10 C. La surchauffe reprsente lcart entre la temprature du fluide 30


frigorigne la sortie de lvaporateur et la temprature dvaporation. Un dtendeur partiellement obstru provoquera une lvation de la surchauffe. A lvaporateur, lcart (Tao) entre la temprature de lair souffl (Tos) et la temprature de lair repris (Tor) sera compris entre 6 10 C. Lcart (To) entre la temprature dvaporation To et la temprature de lair repris (Tor) sera compris entre 16 et 20 C, soit en moyenne 18C. Lcart entre la temprature dvaporation To et la temprature de lair repris Tor restera constant si la haute pression ne varie pas. Une basse-pression anormalement faible sera due au fait que le compresseur aspire beaucoup plus de vapeurs que lvaporateur nen produit. Les informations ci-dessus permettent de connatre les grandeurs importantes suivantes: la basse pression Po (et la temprature dvaporation To), la haute pression Pk (et la temprature de condensation Tk), la surchauffe, le sous-refroidissement, la temprature de lair la sortie du condenseur, la temprature de lair repris et enfin la temprature de lair souffl au niveau de lvaporateur. Connaissant la nature du fluide frigorigne dans linstallation ( lire sur le dtendeur thermostatique) et la temprature ambiante extrieure mesure lors de lintervention, on peut en dduire Tk et Pk. La valeur de la temprature obtenir dans la pice permet den dduire To, do Po. En montant un manifold sur linstallation, on peut lire les valeurs relatives de Po et de Pk quil suffit de comparer aux valeurs de rfrences afin dorienter le diagnostic en sinspirant de lorganigramme de la figure 2.9.

2.3.2 Techniques de diagnosticLe diagnostic consiste effectuer un ensemble de mesures simples sur lappareil en service et dans son environnement immdiat. Ces relevs sont ensuite compars aux donnes de rfrence afin de dceler dventuelles insuffisances techniques de lquipement. Lacquisition des mesures est beaucoup plus aise avec les climatiseurs splits car sur ce type de matriel, des prises de pression sont gnralement prvues en haute pression et en basse pression, ce qui nest pas le cas pour les climatiseur en fentres (window).

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Figure 2.9 Procdure de diagnostic dun climatiseur

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2.4 PANNES CLASSIQUES ET MATERIEL DINTERVENTION 2.4.1 Pannes classiquesEn climatisation, on distinguera gnralement trois grandes catgories de pannes : Pannes provoquant une chute de la basse pression, - dtendeur de puissance insuffisante - manque de charge - prdtente sur la ligne liquide - vaporateur de puissance insuffisante Pannes provoquant une augmentation de la basse pression, - compresseur de puissance insuffisante Pannes provoquant une lvation de la haute pression. - excs de charge - prsence dincondensables - puissance du condenseur insuffisante Nous fournissons ci-dessous un aperu des principales pannes et leurs symptmes : Dtendeur dfectueux (obstruction partielle), - basse pression faible - surchauffe leve - bon sous refroidissement - pas de perte de charge sur la ligne liquide Charge insuffisante en fluide frigorigne, - basse pression faible - surchauffe leve - faible sous refroidissement Obstruction sur ligne liquide, - Basse pression faible - grande surchauffe - bon sous refroidissement - perte de charge sur la ligne liquide Puissance insuffisante lvaporateur (encrassement, faible dbit dair,..), - basse pression faible - surchauffe normale ou faible

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Puissance insuffisante au compresseur, - basse pression leve - haute pression pas leve Excs de charge en fluide frigorigne, - basse pression plutt lev - haute pression plutt leve - bon sous refroidissement - pas dincondensables. Prsence dincondensables dans le circuit, - basse pression plutt leve - haute pression plutt leve - bon sous refroidissement Condenseur de faible puissance (encrass, faible dbit dair). - basse pression leve - haute pression leve - mauvais sous refroidissement

2.4.2 Recherche de pannesIl existe de nombreux tableaux daide la recherche de panne. Cependant, la prsentation de ces tableaux les rend souvent inexploitables. Dans cette section, nous allons prsenter quelques indications permettant la recherche de dysfonctionnements sur les principaux constituants dun climatiseur individuel. Condenseur air Dbit dair faible, - batterie sale - prise ou sortie dair obstrue - pales du ventilateur sales - inversion du sens de rotation des ventilateurs - vitesse trop faible - coupure sur scurit ventilo-moteur - vents prdominants Prsence dincondensables, - mauvaises pratiques lors de lentretien ou de lassemblage initial - fuites en basse pression avec une basse pression infrieure la pression atmosphrique

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Recyclage de lair au condenseur, - mauvaise implantation - obstruction temporaire - vents dominants Surcharge en fluide frigorigne. - mauvaise charge Les dfauts au condenseur numrs ci-dessus provoquent un dclenchement du pressostat HP, et parfois louverture du contact qui protge le compresseur contre les surcharges lectriques.

Figure 2.10 Le condenseur devrait toujours tre situ l'ombre

Rservoir de liquide Tourbillonnements qui se produisent lorsque la charge en fluide frigorigne est trop faible, ce qui provoque une rduction de la capacit du dtendeur, Obstruction de la sortie de la bouteille par des salets, ce qui se manifeste par des bulles dans le voyant.

Evaporateur refroidisseur dair Sur ce constituant, il y a en gnral deux types de problmes Une mauvaise qualit de l'alimentation en air et de sa rpartition, - filtres ou batteries sales - inversion du sens des ventilateurs - obstruction des gaines de soufflage - patinage de la courroie - mauvais alignement des poulies - volets mal rgls

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La panne dinsuffisance dair se manifeste par une basse pression faible, un givrage de la batterie et une temprature ambiante basse. Une mauvaise qualit de l'alimentation en fluide frigorigne et de sa rpartition, - dshydrateur bouch - tuyauterie ou raccord obstru - dtendeur dfectueux Les principaux symptmes de cette panne sont : basse pression faible, givre ou glace sur la batterie, bulles dans le voyant, prdtente. Compresseur Sur le compresseur, les dysfonctionnements suivants sont souvent observs : Grippage mcanique - piges huiles (occasionns par une mauvaise implantation des tuyauteries) - noyage du compresseur (dtendeur dfectueux ou coups de liquide) - manque de fluide frigorigne provoquant un mauvais retour dhuile. Le grippage est trs frquent aprs une carbonisation du compresseur. Bruits excessifs lintrieur du compresseur - usure interne par insuffisance de lubrification Si lon entend des cognements lintrieur du compresseur au dmarrage, il sagit des coups de liquide dus laccumulation de fluide frigorigne dans le carter pendant larrt du compresseur. On peut viter les coups de liquide par utilisation de la rsistance de rchauffage du carter ou par pump down control (tirage au vide avant larrt du compresseur). Manque de puissance - problmes de clapets (casss ou uss) - joints dfectueux Ce qui provoque un faible taux de compression quon peut facilement dceler (basse pression leve, haute pression faible, temprature de refoulement faible, temprature du carter du compresseur leve). Surchauffe leve - faible tension en ligne (compresseurs hermtiques) - surtension associe une basse pression faible (compresseurs hermtiques) - manque de fluide frigorigne (compresseurs hermtiques) - charge thermique leve (basse pression leve) - faible charge dhuile 36


- taux de compression lev

Dtendeur Thermostatique On rencontre trois problmes frquents sur ce type de matriel : La suralimentation (noyage) - bloqu en position ouverte - inadapt au type de fluide utilis - bulbe mal positionn ou mal fix - faible charge thermique - excs dhuile Etranglement - blocage en position ferme - manque de fluide frigorigne - dshydrateur bouch - distributeur bouch - prdtente

- bulbe mal positionn Pompage - grippage ou une friction des lments internes - sur-dimensionnement - faible charge thermique - changements rapides de pression (ou de temprature) de condensation

- variations brutales de la charge thermique Capillaires Ils sont trs sensibles : - lexcs dhuile (sous alimentation), - aux excs de sous-refroidissement (noyage), - la prdtente (sous alimentation). Sur ce constituant, on rencontre surtout des problmes dobstruction partielle ou totale. Pressostats Ils sont trs souvent rarmement automatique. Les coupures en basse pression au dmarrage sont gnralement occasionns par la lenteur du dtendeur. Un climatiseur expos au soleil pendant larrt va accumuler de la chaleur qui pourrait provoquer une coupure en haute pression 37


car au dmarrage, le pressostat haute pression peut souvrir avant que le ventilateur du condenseur nait le temps dvacuer la chaleur accumule dans lunit. Enfin, si le motocompresseur monte beaucoup plus vite en rgime que le ventilo-moteur du condenseur, le pressostat haute pression risque de couper. Accessoires Dshydrateur Une diffrence de temprature de part et dautre du dshydrateur signifie quil est trs sale et doit tre remplac. Par ailleurs, si le dshydrateur arrive saturation, il risque de relcher lhumidit retenue, ce qui pourrait provoquer une conglation de leau au niveau de lorifice de dtente. Electrovanne Ce composant va bourdonner si la tension en ligne est faible, si la connexion est mal serre ou si son mcanisme est gripp. Il faut noter que llectrovanne se fermera en cas de grippage, ou si la bobine est ouverte, et enfin si le diffrentiel de pression est trop lev. Ainsi, avant de remplacer une lectrovanne pour grippage, il faudra toujours vrifier son diffrentiel maximal de service. Une fuite interne sur llectrovanne se manifestera par un cart de temprature de par et dautre du composant. Voyant liquide Les bulles dans le voyant indiquent un manque de fluide ou une perte de charge due une restriction ou une ligne sous-dimensionne. Il est conseill dtre trs prudent lors de lutilisation de lindicateur de teinte. Dune part, lindicateur ne donne pas une lecture fiable sil nest pas entirement recouvert de fluide. Par ailleurs, le changement de couleur intervient toujours la mme valeur dhumidit relative, ce qui signifie que si la temprature du fluide frigorigne augmente, il faudra encore plus dhumidit relative pour que lindicateur de teinte ragisse. Par ailleurs, si le voyant a t expos un taux dhumidit relative lev, il ne peut plus donner une indication fiable car ses sels rvlateurs pourraient tre dlavs. Avant de changer plusieurs fois de dshydrateur afin de retrouver la bonne teinte, Il faut avoir au pralable test le voyant laide dun fluide frigorigne neuf. Matriel dintervention Les climatiseurs individuels sont souvent quips de compresseurs hermtiques. Pour les climatiseurs window, aucune prise de pression nest prvue sur lappareil. Pour intervenir sur ce type dquipement, on utilisera trs souvent une valve clapet (vanne schrader) qui sera monte sur le tube de charge du compresseur. Pour la mesure de la haute pression, une vanne schrader peut aussi tre monte par piquage sur la tuyauterie de refoulement du compresseur. Par contre,

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sur les climatiseurs split, des prises de pression sont souvent prvues en haute pression et en basse pression. Le by-pass de service (ou manifold) permettra la mesure de la haute pression et de la basse pression, et des tempratures correspondantes. La fixation dun Manifold sur un climatiseur permettra donc de lire les valeurs de Pk et de Po que lon comparera aux valeurs de rfrence. Ainsi, lon pourra dire si la haute pression ou la basse pression est forte ou faible. Le manifold sert aussi dorgane de raccordement pour le tirage au vide, la charge en fluide frigorigne et la charge en huile de linstallation. Tous les compresseurs semi-hermtiques ou ouverts et certains compresseurs hermtiques sont quipes de vannes de service (vanne trois voies), gnralement montes laspiration et au refoulement du compresseur, et la sortie de la bouteille liquide. La vanne trois voie permet la prise de pression ou la charge de linstallation en phase liquide (vanne dpart liquide) ou en phase gazeuse (par laspiration). Le cylindre de charge ou une balance lectronique programmable seront utiliss pour charger un climatiseur lorsque la quantit de fluide frigorigne introduire dans le circuit est connue. Le cylindre nest pas souvent utilis par les frigoristes, la balance non plus car ils prfrent souvent effectuer la charge en contrlant les pressions, la surchauffe ou le givrage de lvaporateur. Pour la dtection des fuites, on utilisera de leau savonneuse, une lampe halode ou un dtecteur lectronique. Pour lvacuation des gaz contenus dans le circuit frigorifique, on utilisera une pompe vide. On vitera de raccorder la pompe vide sur un circuit sous pression. Par ailleurs, le niveau dhuile dans la pompe devra tre contrl avant chaque utilisation. Pendant le tirage au vide, la mesure du niveau de dpression se fait laide dun vacuomtre quil faudra penser retirer du circuit pendant la charge de linstallation. Les mesures des tempratures de surface sur les tuyauteries frigorifiques la sortie de lvaporateur et la sortie du condenseur permettent de dterminer respectivement les valeurs de la surchauffe et du sous-refroidissement. Pour cette mesure, un thermomtre de contact sera suffisant. Une perte de charge sur la ligne liquide se traduira par une chute de temprature. Ainsi, si lon remarque par exemple une chute de temprature entre lentre et la sortie dun dshydrateur, on peut en conclure quil est partiellement bouch. Si cet cart de temprature est suprieur 3C, il est prfrable de le remplacer. Donc pour la dtection des pertes de charges anormales, un thermomtre de contact sera suffisant. Un thermomtre dambiance est ncessaire pour les mesures de tempratures ambiantes (intrieure et extrieure), la temprature de lair la sortie condenseur, les tempratures de soufflage et de reprise lvaporateur. Ces mesures permettront de valider la temprature 39


intrieure du local, ainsi que les diffrents carts de temprature lvaporateur et au condenseur. Un thermomtre dambiance sera par ailleurs suffisant pour faire le test des incondensables. Un dtecteur lectronique est recommand pour la recherche de fuites sur le circuit frigorifique. Une pince multimtrique permettra de mesurer lintensit nominale du moto-compresseur et contrler les relais de dmarrage. La valeur dintensit nominale mesure sera compare la valeur inscrite sur la plaque signaltique ou fournie dans le catalogue constructeur. Lutilisation en voltmtre permettra de contrler la tension dalimentation. La fonction ohmtre sera surtout utilise pour le test des enroulements du compresseur et le contrle de la mise la terre. Le test des condensateurs se fera de prfrence avec un ohmtre aiguille faible sensibilit. Un anmomtre sera ncessaire pour le contrle des dbits dair au condenseur et lvaporateur. Les valeurs mesures seront compares aux donnes du catalogue du fabricant.

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2.5. ENTRETIEN COURANT ET TESTS ELECTRO-FRIGORIFIQUES 2.5.1 Entretien courantLes oprations courantes dentretien sur les climatiseurs individuels sont les suivantes : Dpoussirage du condenseur lair comprim ou laide dun jet deau faible pression, redressement ventuel des ailettes, Dpoussirage et nettoyage des units intrieures et extrieures laide dune ponge et dun chiffon, Dpoussirage des coffrets lectriques et reserrage des connexions lectriques, Nettoyage ou remplacement des filtres air, Contrle de ltanchit du circuit dair, Contrle positionnement volet dair neuf, Contrle de lvacuation des condensats et nettoyage du bac condensats, Contrles visuels et auditifs, Serrage des vis et des crous (turbine ventilateur, ), Contrle du thermostat, Refaire peinture sur dventuelles parties endommages. Ces oprations dentretien sont gnralement rassembles dans des fiches de visites dentretien programm. Une priodicit doit tre dfinie pour chacune des actions prvues. Par exemple, dans un environnement trs poussireux le nettoyage des filtres pourrait tre hebdomadaire, tandis que le contrle des intensits absorbes pourrait tre mensuel. Dans ces fiches que chaque prestataire labore sa convenance en fonction des quipements entretenir, on retrouve gnralement les informations suivantes : Donnes gnrales - nom et adresse du prestataire - nom et adresse du client - date de la visite - heure - nom et localisation de lquipement - nom du technicien - temprature extrieure - temprature intrieure - humidits relatives extrieure et intrieure - date prcdente visite

- date prochaine visite41


Vrification gnrale - nettoyage ou remplacement des filtres air - nettoyage de lvaporateur, du condenseur, du compresseur, du bac condensats - contrle de lvacuation des condensats - vrification dabsence de frottements du dtendeur capillaire - resserrage des boulons - vrification des fixations - contrles de la carrosserie dvaporateur et du condenseur

- contrle des fixations des tubes frigorifiques et des cbles lectriques Contrle circuit frigorifique - haute pression - basse pression - charge en fluide frigorigne - absence de fuites - surchauffe - sous-refroidissement - isolations thermiques Contrle circuit lectrique - serrage des bornes - contrle isolement - contrle des intensits absorbes sur chaque phase moteur et sur les autres accessoires - contrle de la tension dalimentation - tat des cbles et des connexions lectriques - vrification du calibre des fusibles - contrle des disjoncteurs Contrle des appareils de rgulation et de scurit - fonctionnement du thermostat - raction du relais thermique (ou klixon)

- enclenchements et dclenchements des pressostats

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2.5.2 Tests lectro-frigorifiquesLes tests lectro-frigorifiques concernent dune part le contrle intrinsque des constituants frigorifiques ou lectriques, et dautre part les pratiques traditionnelles effectuer lors des travaux de rparation ou de contrle dun climatiseur. Les principaux tests de maintenance sont : Test de protection thermique des enroulements, Test des enroulements moteur (mesure disolement), Test de fermeture de la vanne liquide, Test du pressostat diffrentiel dhuile, Test dtanchit des clapets basse pression et haute pression, Test dacidit de lhuile, Vidange dhuile et vrification de la coloration, Contrle du niveau dhuile, Contrle des carts de temprature entre lair et le fluide frigorigne au condenseur et lvaporateur, Contrle du fonctionnement (surchauffe, sous-refroidissement, essais des scurits, thermostats, etc), Recherche de fuites sur lensemble du circuit, Resserrage des contacts lectriques et vrification de ltat des contacts, Vrification de la fixation des tuyauteries et du serrage des boulonneries. Nous prsenterons ci-dessous les tests les plus courants, les autres pouvant aisment tre effectus en se reportant aux manuels des constructeurs. Cependant, dans le paragraphe traitant tests seront prsents Test des enroulements (moteur monophas) Un moteur monophas dispose dun enroulement principal (marche) et dun enroulement auxiliaire (dmarrage). Les deux enroulements ont une borne commune appele C. Les autres extrmits sont respectivement constitues de la borne A pour lenroulement auxiliaire et P pour lenroulement principal. Aprs avoir coup la tension dalimentation, on utilisera un ohmtre sensible pour effectuer les mesures de rsistance entre les bornes A et C, P et C, A et P. Si la valeur de la rsistance en A et P est nulle, lenroulement est en court-circuit. Si la rsistance est infinie entre A et P, lenroulement est coup.

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Test de mise la terre Pour effectuer cette mesure, on recommandera lutilisation dun contrleur disolement, en appliquant une tension de 500 V. La valeur moyenne de la rsistance de terre est denviron 5 M. Il est aussi possible deffectuer cette mesure lohmtre. Si la valeur ohmique nest pas connue, on prendra 100 ohms par volt pour les moteurs de puissances suprieures 1 CV. Si la mesure de la rsistance de terre est proche de zro, lenroulement est la masse.

Test des condensateurs On utilisera un ohmtre aiguille faible sensibilit. La procdure de test est la suivante : Couper la tension dalimentation et dcharger le condensateur en le shuntant, Relier lohmtre la capacit, Si laiguille se dplace rapidement vers zro puis revient lentement, cela signifie que la capacit est bonne, Si laiguille reste en position (rsistance nulle), la capacit est en court-circuit, Si laiguille ne bouge pas, indiquant une rsistance infinie, la capacit est coupe. Un gonflement anormal de la capacit signifie quelle est en court-circuit.

Test du relais de dmarrage Le test du relais consiste en une vrification de la bobine et un contrle de ltat des contacts. En gnral, lorsquon mesure la rsistance de la bobine lohmtre, on doit obtenir des valeurs importantes. Lors du contrle ltat des contacts, une rsistance nulle indiquera une bonne fermeture des contacts.

Test des incondensables Arrter le compresseur, et mettre les ventilateurs en route (fonctionnement forc). Aprs quelques minutes de fonctionnement, laide dun thermomtre on mesure les tempratures de lair lentre et la sortie du condenseur. Les tempratures de part et dautre du condenseur doivent tre identiques. Si la temprature lue au thermomtre est identique celle lue sur le manomtre haute pression, on conclut quil n y a pas dincondensables dans le circuit. Par contre si la temprature lue au manomtre est suprieure celle lue au thermomtre, cela signifie quil y a des incondensables dans le circuit.

Tirage au vide Cette opration, qui ncessite lutilisation dune pompe vide, permet dvacuer lair et surtout lhumidit du circuit avant la charge de linstallation en fluide frigorigne. La pompe vide permet dabaisser la pression et la temprature dbullition de leau qui se trouve lintrieur du circuit, ce qui assure une dshydratation du circuit. Pour le tirage au vide, il est conseill dutiliser la mthode

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des trois vides* car dune part elle donne de trs bon rsultats, et dautre part elle est trs pratique pour les travaux de terrain. Mthode des trois vides : Tirer au vide jusqu environ 760 mmHg, Arrter la pompe vide, Casser le vide jusqu 0.5 1 bar, avec le mme fluide que celui de lquipement, Attendre environ 30 mn, puis vacuer la pression, Mettre la pompe vide en marche jusqu atteindre environ 760 mmHg, Casser le vide une deuxime fois, Attendre environ 30 mn et vacuer la pression, Remettre en route la pompe vide jusqu atteindre un vide plus pouss, Arrter la pompe vide et laisser entrer le fluide frigorigne jusqu lquilibre avec la bouteille de charge, Enlever la pompe vide et les flexibles, et mettre en route linstallation. Contrle de ltanchit du circuit Le contrle de ltanchit du circuit peut tre effectu, par rapport la pression atmosphrique, en surpression (pendant quon casse le vide) ou en dpression (en laissant le circuit pendant un temps suffisamment long la fin du dernier tirage au vide). Charge en fluide frigorigne Cette opration se fait aprs le tirage au vide et le contrle dtanchit. Pour les compresseurs hermtiques, la charge seffectuera en phase gazeuse travers la vanne daspiration ou le robinet de service mont sur le carter du compresseur. Le contrle de la charge seffectuera par la mesure des pressions et le contrle du givrage. Lorsque la charge sera effectue par contrle des pressions, on notera quune haute pression faible indiquera un manque de fluide frigorigne, tandis quune haute pression leve indiquera un excs de fluide frigorigne. Le contrle de la charge par contrle du givrage nest applicable quaux climatiseurs quips dun dtendeur capillaire. Procdure : Tirer au vide et casser le vide (charge de scurit de 2 bars) en oprant par la vanne dpart liquide, Comme la pression dans la bouteille liquide est suprieure la pression du circuit frigorifique, raccorder la bouteille de fluide frigorigne sur la vanne dpart liquide et purger le flexible, Ouvrir la vanne dpart liquide (les trois voies en communication) et laisser rentrer le fluide liquide jusqu lquilibre de pression avec le climatiseur, Sil y a une lectrovanne, louvrir afin dgaliser la basse pression et la haute pression, 45


Dmarrer le compresseur et contrler la charge par le voyant liquide (un voyant avec des bulles correspond manque de charge), Lorsque les bulles auront disparu du voyant, ajuster la charge en mesurant le sousrefroidissement.

2.6. REMPLACEMENT DES COMPRESSEURS HERMETIQUESLa grande majorit de climatiseurs individuels utiliss dans les pays dAfrique sub-saharienne sont quips de compresseurs hermtiques. La maintenance de ces compresseurs pose tellement de problmes aux techniciens locaux que nous nous sommes permis de rsumer ci-dessous une brochure technique de la socit Carrier exclusivement consacre aux problmes lectriques et mcaniques rencontrs sur ce type de matriel, en particulier aprs carbonisation (compresseur grill). Il faut signaler que le compresseur est le constituant le plus fragile du climatiseur, tant sur le plan lectrique que mcanique, en particulier dans un environnement o les fluctuations du rseau lectrique sont parfois trs au-del des limites prvues par les constructeurs. Le compresseur est llment le plus sensible (et souvent le plus onreux) dun climatiseur individuel. Gnralement, le diagnostic dun climatiseur tourne autour du contrle du compresseur et de ses accessoires. En maintenance, le compresseur est trs souvent accus tort. Lintrt de ce paragraphe est de familiariser le lecteur aux techniques de contrle et de dpannage de ce composant qui reprsente la bte noire dune majorit de frigoristes dbutants.

2.6.1 Test des compresseurs hermtiquesDeux types de pannes peuvent occasionner le remplacement dun compresseur hermtique : les pannes lectriques et les pannes frigorifiques. Pannes lectriques Deux types de pannes lectriques peuvent provoquer le remplacement dun compresseur hermtique, la panne de moteur ouvert la masse, ouvert ou en court-circuit et la panne cause des protections internes ouvertes Les moteurs de compresseurs peuvent tomber en panne par ouverture lorsquil y a arrt de la machine cause de la rupture dun ou de plusieurs enroulements. Si les fils lectriques touchent la masse (carter ou stator), le moteur est dit la masse . Enfin, lorsquun ou plusieurs conducteurs court-circuitent une partie des enroulements du moteur, le moteur est dit en court-circuit .

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Si le moteur est quip dune protection contre les surcharges par rupture de ligne, il faudra sassurer que cette protection nest pas ouverte. Pendant les tests, il faudra aussi sassurer que la temprature du moteur est infrieure 46c. Test des Thermostats pilotes internes : - couper le courant et laisser refroidir le moteur - enlever le couvercle de la bote bornes et dconnecter les fils - rgler lohmtre sur Rx100 et chercher une ventuelle mise la masse sur toutes les bornes. Si une mise la masse se confirme, remplacer le compresseur

- positionner lohmtre sur lchelle Rx1 . Localiser les bornes du thermostat ;

placer une lectrode sur chaque borne du thermostat ; si laiguille ne se dplace pas, louverture du thermostat est confirme. Si laiguille indique une rsistance de 0 , le thermostat est ferm, chercher le problme ailleurs - sur les compresseurs cinq bornes, sil n y a pas de court-circuit, il nest pas ncessaire de remplacer le compresseur si le thermostat est ouvert ; dans ce cas, on doit simplement remplacer le thermostat interne dfectueux par un thermostat externe mont sur la ligne de refoulement Test de mise la masse ou douverture du circuit : couper le courant et laisser refroidir le moteur enlever le couvercle du bornier et dconnecter tous les fils des bornes utiliser un ohmtre positionn sur lchelle Rx1000 , et ajuster le point zro placer lune des lectrodes sur la tuyauterie de refoulement en sassurant dun bon contact avec lautre lectrode, toucher toutes les bornes du compresseur, les unes aprs les autres. Si laiguille ne se dplace pas, le moteur n'est pas la masse. Si laiguille indique une rsistance faible ou nulle, le moteur est la masse. Remplacer le compresseur si le moteur nest pas la masse, positionner lohmtre sur le calibre Rx1 et rgler le point zro 0 placer une des lectrodes sur lune des bornes du compresseur (borne C commun ) avec lautre lectrode, toucher les autres bornes du moteur et noter la rsistance chaque fois. Si laiguille indique une rsistance nulle ou zro, cela signifie quil y a un court-circuit entre les bobinages. Remplacer le compresseur. faire le mme test sur toutes les paires de bornes (C S, C R, R S pour les moteurs monophass, T1 T2, T1 T3 et T3 T2 pour les moteurs triphass), si laiguille indique une faible rsistance, il est probable que lenroulement soit en bon tat

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- moteur en bon tat : pour les moteurs monophass, lenroulement de dmarrage a une rsistance de trois six fois plus grande que lenroulement de marche ; pour les moteurs triphass, la rsistance des trois enroulements est pratiquement identique

Test des protections internes : Presque tous les compresseurs hermtiques sont quips dun dispositif de protection contre les surcharges qui dclent la fois lintensit absorbe et la temprature des enroulements. Par ailleurs, de nombreux compresseurs monophass et tous les compresseurs triphass disposent dun thermostat pilote interne qui ne dcle que la temprature des enroulements ; de tels compresseurs comportent quatre ou cinq bornes et une protection supplmentaire externe contre les surcharges. La procdure de contrle du systme de protection contre les surcharges est la suivante : - couper le courant et laisser refroidir le moteur - en lever le couvercle de la bote bornes et dconnecter tous les fils. Consulter le schma lectrique pour localiser le circuit de protection - rgler lohmtre sur lchelle Rx1 - placer une lectrode de lohmtre sur la borne C (commun) et lautre sur R, puis sur S - si lon observe une faible rsistance, la protection nest pas ouverte. Si laiguille ne bouge pas, soit la protection est ouverte, soit un enroulement est ouvert

- dplacer les lectrodes sur les bornes R et S. Si lon observe une faiblersistance, le circuit des enroulements est bon, et louverture de la protection est confirme. Remplacer le compresseur

Pannes mcaniques Les problmes mcaniques pouvant justifier le remplacement du compresseur sont : les fuites, les bruits anormaux, une faible capacit ou le grippage. Fuites Il est fortement conseill de jeter tout compresseur hermtique prsentant une fuite sur le cordon de soudure du carter. Pour de petites fuites sur le tube de charge, on peut effectuer une soudure largent. Bruits anormaux Certains compresseurs ayant des dfauts de fabrication (ressorts ou tuyauteries internes endommags) peuvent continuer bien produire du froid mais en dgageant un bruit trs gnant. Il est parfois possible de rduire ce bruit en entourant compltement le compresseur avec un isolant haute densit ou de la laine de verre. Si le bruit persiste aprs isolation, remplacer le compresseur.

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Faible capacit Ltanchit entre les cts haute pression et basse pression du compresseur dpend de ltat des clapets et des segments. Si ces lments sont endommags (par exemple cause dun coup de liquide), le compresseur doit tre remplac. Si le climatiseur est bien charg en fluide frigorigne, le contrle de ltat des clapets et des segments peut tre effectu laide dun manifold et dune pince ampremtrique. Au manifold, on sen rend compte en vrifiant que laspiration naspire pas ou que le refoulement naugmente pas (faible taux de compression). Avec une pince ampremtrique, si lintensit absorbe est trs faible par rapport celle indique sur la plaque signaltique du compresseur, cela signifie que le taux de compression est faible. Sur les compresseurs munis dune vanne quatre voies, il faut vrifier que la vanne ou les clapets ne sont pas coincs en position ouverte. Grippage Il se traduit par un ronronnement du compresseur. Avant de remplacer le compresseur pour grippage, il faut dabord vrifier toutes les conditions pouvant conduire cette situation. Parmi ces conditions, on peut citer : faible tension dalimentation, mauvais contact du contacteur, condensateur de dmarrage ou de marche dfectueux, fusible du circuit de dmarrage grill, pressions ingales dans les units PSC, etc ; si aprs toutes les vrifications le compresseur ne dmarre toujours pas et continue absorber lintensit rotor bloqu , le remplacer.

2.6.2 Remplacement du compresseur suite une panne mcaniqueSuite une panne mcanique, il y a lieu de : Couper lalimentation lectrique et dbrancher tous les fils du compresseur, Evacuer (rcuprer ou purger) la charge de fluide frigorigne, Dbraser et enlever le compresseur dfectueux, Dballer le nouveau compresseur et le contrler laide dun ohmtre (court-circuit, circuits ouverts, circuits la masse), Installer le nouveau compresseur, braser les raccords de tuyauterie largent ( parfois il est plus facile de braser avant dinstaller le nouveau compresseur). Repeindre pour viter la rouille, Remplacer le dshydrateur par un nouveau de taille immdiatement au-dessus, Mettre le climatiseur sous pression avec du fluide frigorigne, et rechercher les fuites au niveau de tous les raccords ; purger cette charge dessai, Tirer le systme au vide trois fois jusqu atteindre au moins 6 mbar. Pendant le tirage au vide, connecter tous les cbles et fixer tous les accessoires accompagnant le nouveau compresseur (relais, condensateurs), 49


Effectuer un contrle gnral et recharger le systme, Dmarrer le climatiseur et vrifier ses caractristiques de fonctionnement.