Instructions d'installation, de fonctionnement et
d'entretien
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Le graphique montré en page de couverture est uniquement à titre indicatif, et n'est pas contractuel.
Le fabricant se réserve le droit de changer le design à tout moment, sans avis préalable.
3.1 - Condenseur de récupération ........................................................................................................................................................ 4
3.2 - Sondes de température ................................................................................................................................................................. 4
3.3 - La vanne 3 voies...........................................................................................................................................................................4
3.4 - Protection contre le gel de la boucle d’eau du condenseur ......................................................................................................... 5
4 - MISE EN SERVICE......................................................................................................................................................................5
4.1 - Mode récupération de chaleur .....................................................................................................................................................5
4.2 - Paramètres de conception ............................................................................................................................................................5
5 - LIMITES DE FONCTIONNEMENT ......................................................................................................................................... 5
5.1 - Système de récupération de chaleur ............................................................................................................................................5
5.2 - Condenseur à récupération de chaleur......................................................................................................................................... 5
5.3 - Côté évaporateur .......................................................................................................................................................................... 5
8.1 - Caractéristiques physiques et électriques ....................................................................................................................................7
8.2 - Caractéristiques physiques des condenseurs à récupération de chaleur .....................................................................................7
Ce document décrit une option qui, sur les refroidisseurs de
liquide 30GX 082-328 (option non disponible pour les unités
30GX 182, 267 et 358), donne la possibilité de récupérer une
partie de la chaleur qui, habituellement, est rejetée. Il s'agit
d'un système simple à installer et à utiliser. C'est une solution
alternative économique comparée aux systèmes de chauffage
et refroidissement séparés.
Cette brochure complète les actuels manuels d'installation et
de présentation du 30GX.
Il existe deux options, 50 A ou 50B (voir chapitre "Performances de l'unité").
2 - FONCTIONNEMENT
2.1 - Généralités
Il ne faut pas confondre l'option récupération de chaleur avec
une pompe à chaleur:
•La récupération de chaleur n’implique pas d’inversion du
cycle de refroidissement. Cela nécessite une réfrigération
constante.
•Pour une pompe à chaleur, le cycle de refroidissement est
inversé (et une vanne 4 voies est donc utilisée).
Dans ces systèmes à récupération de chaleur, le refroidissement est la priorité et la régulation est basée sur une boucle
d'eau refroidie. La chaleur du condenseur peut être récupérée
ou non.
Les unités équipées de ce système auront donc un condenseur
à eau (utilisé pour récupérer la chaleur du système), plus un
condenseur à air.
Se référer au manuel d’installation du 30GX.
3.1 - Condenseur de récupération
Le condenseur de récupération est installé d'usine et est prêt à
être connecté hydrauliquement. Il est situé, suivant les tailles,
sur le châssis prévu à cet effet sur un des côtés de la machine
ou dans sa partie centrale.
Pour plus de détails, se référer aux plans dimensionnels.
3.2 - Sondes de température
Des sondes de température sont fournies par l'usine et sont à
monter sur le raccordement hydraulique à l'entrée et la sortie
du condenseur de récupération.
(voir schéma électrique)
3.3 - La vanne 3 voies
Une vanne 3 voies fournie par l'usine avec l'unité doit être
installée sur site (voir schéma de principe - chapitre "schéma
de principe"). Celle-ci est contrôlée par un signal 0-10V
délivré par le refroidisseur pour permettre de by-passer le
condenseur de récupération afin de permettre un fonctionnement correct lors d'un retour basse température d'eau. Le
raccordement hydraulique, électrique ainsi que l'isolation
thermique doivent se faire au moment de l'installation sur le
site.
Son meilleur emplacement est à proximité du condenseur de
récupération (pour obtenir une petite boucle d'eau).
Nota: l'encombrement de cette vanne ne permet pas le montage en usine.
2.2 - Principe de fonctionnement
La récupération de chaleur sur ces unités fonctionne grâce à un
condenseur de récupération de chaleur (ayant 2 circuits
réfrigérants, 1 circuit d'eau, conçus comme un échangeur dit
noyé) monté en série avec des condenseurs à air (voir schéma
de principe ci-après).
La taille du condenseur à récupération de chaleur est telle
qu'elle permet 50% de récupération de la capacité de rejet total
de la chaleur à pleine charge et aux conditions Eurovent (12/
7°C et 35°C).
La température de sortie d'eau au condenseur sera obtenue
grâce au maintien de la température saturée de condensation
contrôlée par les différents étages de ventilation + variateur de
vitesse sur premier ventilateur de chaque circuit.
La récupération n'est pas optimum avec les unités équipées
d'économiseur, c'est pourquoi les options 50A et 50B ne sont
pas proposées sur les refroidisseurs 30GX 182, 267 et 358.
BASSE TEMPÉRATURE D’ENTRÉE D’EAU AU CONDENSEUR DE RÉCUPÉRATION DE CHALEUR:
En dessous de 20°C, une petite partie du débit d’eau est
déviée vers le condenseur via la vanne 3 voies permettant
ainsi d’augmenter la température de la boucle d’eau chaude.
Ce cas de figure doit être très occasionnel car cela ne fait pas
partie de la plage de fonctionnement de base du refroidisseur
de récupération de chaleur. Le plein débit au condenseur
s’effectuera à 40°C.
1
2
4
3
Légende
1Vanne 3 voies
2Départ d'eau
3Retour d'eau
4Option 50B: vanne de réglage pour faible débit d'eau dans l'échangeur.
Permet de compenser la faible perte de charge de l'échangeur
4
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3.4 - Protection contre le gel de la boucle d’eau du
condenseur
L'échangeur de récupération est protégé du gel par des cordons
chauffants alimentés suivant la température saturée de condensation.
La coque du condenseur et la boîte d'entrée d'eau opposée sont
aussi protégées par des réchauffeurs installés en usine.
•Pour protéger le presse-étoupe de la vanne 3 voies du gel,
un réchauffeur est aussi fourni d'usine.
•Si l'utilisation d'éthylène glycol et la vidange de la
machine ne sont pas prévues, des réchauffeurs devront
être installés sur site sur la tuyauterie extérieure et sur le
corps de la vanne 3 voies jusqu'à la boîte d'entrée/sortie
d'eau du condenseur.
ATTENTION: l'alimentation électrique de l'unité doit être
conservée si l'unité est inutilisée: le corps de la vanne 3 voies
et les têtes d'entrées et de sortie d'eau du condenseur doivent
être correctement isolées du froid et réchauffées.
4- MISE EN SERVICE
La mise en service est identique aux unités de refroidissement
à air standard. Se référer aux manuels d’installation et de
régulation des 30GX.
4.1 - Mode récupération de chaleur
Le mode récupération est mis en fonction grâce à un contact à
distance à connecter sur le bornier raccordement client (voir le
Manuel de régulation).
Les changements de mode (froid seul vers récupération de
chaleur) doivent être limités afin de ne pas affecter la performance de l’unité. En effet, en mode récupération, le cycle de
tirage au vide des condenseurs à air réduit temporairement la
température saturée d’évaporation.
4.2 - Paramètres de conception
Les paramètres par défaut de la régulation pourront être affinés
le plus justement possible sur le site.
Le pourcentage de récupération de chaleur en fonction de la
charge de l’unité suit une loi linéaire.
Des paramètres permettent d’ajuster automatiquement la
température de condensation pour chaque étage de capacité
(configuration effectuée par Carrier Service). Pour plus de
précisions, se référer au manuel d'utilisation de la régulation
Pro-Dialog Plus.
5 - LIMITES DE FONCTIONNEMENT
Les limites de fonctionnement sont imposées pour le maintien
d'une pression d'huile suffisante au bon fonctionnement et,
particulièrement pour une technologie d'échangeurs noyés, il
est nécessaire de maintenir une température d'aspiration
saturée au dessus du point de gel de l'évaporateur.
Le niveau de réfrigérant doit toujours être satisfaisant pour
assurer une température saturée d'évaporation au dessus du
point de coupure antigel.
Ceci implique que la puissance du condenseur à air doit être
suffisante pour sous-refroidir le fluide frigorigène et ainsi
permettre au détendeur d'alimenter correctement l'évaporateur.
5.1 - Système de récupération de chaleur
La puissance de récupération varie de 20% à charge minimum
jusqu’à 50% de la capacité totale de rejet de la chaleur (charge
minimum correspondant à une température extérieure de
15°C).
5.2 - Condenseur à récupération de chaleur
La température maximum de sortie d’eau est de 55°C (ceci
pénalise le COP* par rapport à une unité standard). La température minimum d’entrée d’eau est de 40°C.
L’écart de température peut être de 3 à 10 K (en dehors de
cette plage, les vitesses limites d’eau dans l’échangeur ne sont
pas respectées).
*Coefficient de performance - rapport entre la puissance frigorifique et la puis-
sance électrique de l’unité.
5.3 - Côté évaporateur
Les limites de fonctionnement côté évaporateur sont identiques aux unités standards.
5.4 - T empérature d’air extérieur
La température maximum de l’air extérieur doit être inférieure
de 3 °C par rapport aux unités standards. Se référer au manuel
d’installation du 30GX.
Si besoin, les options "basse température d’air extérieur" et
"réchauffeurs d’évaporateur" doivent être commandées
séparément.
En cas de température d’air extérieur basse et de faible charge
de l’unité, une partie de la chaleur est évacuée par convection
naturelle et une autre partie est récupérée. Ce qui implique peu
ou pas du tout de récupération de chaleur.
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6 - CONCEPTION
7 - SCHÉMA DE PRINCIPE
6.1 - Régulation
La régulation fait varier le point de consigne de la température
de condensation en fonction de la puissance de l'unité ou
enclenche la vanne 3 voies si la température de retour d'eau est
trop basse pour assurer le fonctionnement correct de l'unité.
La régulation de l'unité est capable de gérer:
•La pompe du condenseur fonctionnant lorsque l'unité est
basculée en mode récupération de chaleur,
•La vanne 3 voies (fournie par l'usine et installée sur site).
RÉGULATION TYPE DE L’EAU CHAUDE SUR UN
SYSTÈME DE RÉCUPÉRATION DE CHALEUR:
La température d’eau chaude n’est pas régulée mais est une
conséquence de la charge en froid de l’unité, de sa température d’entrée d’eau et de sa température de condensation.
C’est pourquoi, dans tous les cas où la température d’eau
chaude doit être régulée précisément, un réservoir à eau et
des réchauffeurs additionnels doivent être installés.
6.2 - Compromis
Le fonctionnement en mode récupération de chaleur n’affecte
pas de façon significative le C.O.P.* de la machine comparé à
un refroidisseur à air standard. Cependant, cela doit être pris
en considération lors du calcul d’amortissement d’une installation.
Par exemple :
•Si la machine est définie pour fonctionner à 30°C d’air
ambiant, la température saturée de condensation sera
approximativement de 50°C
•Si la température de récupération de chaleur à la sortie du
condenseur doit être de 52°C, la température saturée de
condensation devra être contrôlée à 57°C. Cela implique
une réduction de la puissance froid et une augmentation
de la puissance à fournir
*Coefficient de performance - rapport entre la puissance frigorifique et la puis-
sance électrique de l’unité.
Dans le but de maintenir une pression de condensation adéquate en mode récupération et d'avoir une bonne alimentation
en réfrigérant de l'évaporateur, lors du passage en mode
récupération, une partie des condenseurs à air est tirée au vide
puis isolée.
Pour ce faire (voir schéma ci-après), lors du passage en mode
récupération:
-L'EXV est fermée.
-La vanne solénoïde (5) est fermée.
-La vanne solénoïde sur la ligne liquide (8) est ouverte.
-La batterie (7) est tirée au vide (jusqu'à une valeur de
pression lue par un capteur situé sur la ligne de
refoulement).
-Pendant le fonctionnement en mode récupération, le
réfrigérant ne peut plus circuler dans la batterie grâce aux
clapets (6) et la vanne solénoïde (5) et au clapet situé sur
la ligne liquide (8).
Cette procédure est initialisée chaque fois que l'unité passe en
mode récupération.
6
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Schéma de principe pour un circuit de l'unité
2
1
18
HR_LWT
HR_EWT
3
4
17
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13
Légende
1Condenseur de récupération de chaleur côté circuit A
2Vanne 3 voies
3Pompe du condenseur
4Interrupteur - Sécurité client sur circuit d'eau
5Electrovanne d'isolement du condenseur
6Clapet anti-retour du condenseur
7Condenseur à air hors circuit pendant le fonctionnement du mode récupération.
8Ligne de tirage au vide (clapet anti-retour et vanne solénoïde liquide)
9Voyant liquide
10 Circuit de refroidissement du moteur
11 Entrée et sortie d’eau à l’évaporateur
12
15
A2
A1
11
5
6
8
10
EXV
9
12 Evaporateur côté circuit A
13 Evaporateur côté circuit B
14 Pompes à huile
15 Silencieux
16 Pré-filtre à huile
17 Séparateur d’huile du circuit A
18 Option 50B (voir schéma du chapitre "La vanne 3 voies")
HR_EWT Entrée d'eau au condenseur de récupération
HR_LWT Sortie d'eau au condenseur de récupération
A1,A2Compresseurs
7
8 - CARACTÉRISTIQUES
8.1 - Caractéristiques physiques et électriques
Elles sont identiques aux unités standard. Se référer aux manuels d’installation et de présentation du 30GX.
8.2 - Caractéristiques physiques des condenseurs à récupération de chaleur
30GX082092102112122132152162207227247298328
Nombre de passes d'eau2222222222222
Volume d'eau netl24242432323239396262626974
Type connexions d'eauBrides plates à souder + joints plats (fournis par l'usine)
Diamètre d'entrée / de sortiepouces2½2½2½3333344444
(DN65) (DN65) (DN65)
Diamètre des vidanges d'eau /
purge d'air
Débit mini de la boucle d'eau fermée*l/s1.31.31.31.61.61.62.12.13.73.73.74.14.5
Débit mini de la boucle d'eau ouverte*l/s4.04.04.04.94.94.96.46.411.011.011.012.213.4
Pression maxi de service côté eau**kPa1000100010001000100010001000100010001000100010001000
Légende
*Basé sur une vitesse d’eau de 0,3 m/s en cas de boucle fermée et de 0,9 m/s en cas de boucle ouverte.
** Si l’eau du condenseur risque de dépasser la limite de 1000 Kpa, il faut prévoir l’installation sur le circuit d’une soupape de sécurité de contrôle de la pression.
Pression max de service côté réfrigérant
kPa245028002450
Espaces conseillés pour le retrait des tubes (peuvent être situés indifférem-
2
ment à gauche ou à droite de l’unité)
Entrée d’eau
Sortie d’eau
Alimentation électrique
Sortie d’air: ne pas obstruer
kgPoids total en fonctionnement
8
NOTE:
-Plans non contractuels.
Consulter les plans dimensionnels certifiés fournis avec l'unité ou disponibles sur demande lors de la conception d'une installation.
Se référer aux plans dimensionnels certifiés pour l'emplacement des points
de fixation, la distribution du poids et les coordonnées du centre de gravité.
-Dans le cas ou plusieurs refroidisseurs sont installés (quatre au maxi-
mum), leur position respective entre eux doit être augmentée de 1000 à
2000 mm pour respecter l'espace latéral.
-Si la machine est entourée d'une surface solide (exemple: mur), celle-ci ne
Espaces conseillés pour le retrait des tubes (peuvent être situés indifférem-
2
ment à gauche ou à droite de l’unité)
Entrée d’eau
Sortie d’eau
Alimentation électrique
500
2
1
2254
NOTE :
-Plans non contractuels.
Consulter les plans dimensionnels certifiés fournis avec l'unité ou disponibles sur demande lors de la conception d'une installation.
Se référer aux plans dimensionnels certifiés pour l'emplacement des points
de fixation, la distribution du poids et les coordonnées du centre de gravité.
-Dans le cas ou plusieurs refroidisseurs sont installés (quatre au maximum),
leur position respective entre eux doit être augmentée de 1000 à 2000 pour
respecter l'espace latéral.
-Si la machine est entourée d'une surface solide (exemple: mur), celle-ci ne
doit pas dépasser 2 mètres.
Sortie d’air: ne pas obstruer
kgPoids total en fonctionnement
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10 - PERFORMANCES DE L'UNITÉ
Les performances de ces unités en mode refroidissement sont
affectées par une perte de charge côté réfrigérant supplémen-
10.1 - Option 50A
Cette option permet d'obtenir un écart de température de 10 K
sur le condenseur de récupération de chaleur.
taire due à la récupération de chaleur du condenseur. Dans ce
cas, les performances, en mode refroidissement, peuvent être
calculées avec le logiciel de sélection des 30GX en augmentant la température d'air de 2 °C.
Les performances des 30GX en mode récupération de chaleur
10.2 - Option 50B
Cette option permet d'obtenir un écart de température de 5 K
sur le condenseur de récupération de chaleur.
(voir le tableau ci-dessous) sont basées sur les conditions
Eurovent (température d'air extérieur: 35°C, température
d'entrée/sortie d'eau froide: 12°C/7°C, facteur d'encrassement:
0,04403 m2 K/kW).
La seule différence entre les deux options est la vanne 3 voies
qui est dimensionnée pour des débits qui correspondent à un
écart de température d’eau au condenseur de récupération de 5
ou 10 K
Pour les autres cas, une sélection pourra être effectuée par le
support technique de l'usine.
30GXOption 50A - écart de température: 10 KOption 50B - écart de température: 5 K
CLWT °CTempérature de sortie d’eau au condenseur
CAP kWPuissance frigorifique brute
UNITÉ kWPuissance absorbée de l’unité
HR CAP kW Puissance de la récupération de chaleur
COND l/sDébit d’eau au condenseur
COND kPaPerte de charge du condenseur côté eau
VANNE kPa Perte de charge de la vanne 3 voies
UNITÉ kPaPerte de charge totale de l’unité (condenseur + vanne)
10
Note
(*)Seulement la moitié de la puissance absorbée des ventilateurs est prise
en compte (avec 2,4 kW par ventilateur). Pour les températures d'air
extérieur supérieures, la seconde moitié de la puissance absorbée des
ventilateurs doit être prise en compte.
Page 11
Page 12
Numéro de gestion: 23067-76, 07 2003- Annule N°: 12 2001
Le fabricant se réserve le droit de procéder à toute modification sans préavis.
Imprimé en Hollande sur papier blanchi sans chlore.
Fabricant: Carrier SA, Montluel, France
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