Guide du monteur Détendeurs thermostatiques
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Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
Surchaue. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
Sous-refroidissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
Égalisation de pression externe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
Charges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
Charge universelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
Charge MOP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
Charge MOP ballast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
Sélection du détendeur thermostatique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
Identication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
Réglage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Remplacement de la cartouche d’orice. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Gamme des produits Danfoss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
thermostatiques
Détendeurs
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Notes
4 DKRCC.PF.000.G1.04 / 520H1975 © Danfoss A/S (RA Marketing/MWA), 08 - 2007
Guide du monteur Détendeurs thermostatiques
Introduction
Un détendeur thermostatique est constitué d’un
élément thermostatique (1) séparé du corps de
vanne par une membrane.
Un tube capillaire relie l’élément thermostatique
à un bulbe (2). Le corps de vanne (3) est équipé
d’un siège et reçoit le ressort (4)
Principe du détendeur thermostatique :
Son fonctionnement dépend de 3 pressions
fondamentales :
P1 : pression du bulbe exercée sur la face
supérieure de la membrane (ouverture du
détendeur),
P2 : pression d’évaporation exercée sur la face
inférieure de la membrane (fermeture du
détendeur),
P3 : pression du ressort exercée elle aussi sur la
face inférieure de la membrane (fermeture
du détendeur).
La régulation assurée par le détendeur permet en
fait le maintien de l’équilibre entre la pression du
bulbe, d’un côté de la membrane, et la pression
d’évaporation plus la pression du ressort du côté
opposé.
Le ressort permet le réglage de la surchaue.
thermostatiques
Détendeurs
Surchaue
Sous-refroidissement
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La surchaue se mesure au point d’installation
du bulbe sur la conduite d’aspiration ; elle
correspond à la diérence entre la température
près du bulbe et la pression (ou la température)
d’évaporation au même point.
La surchaue, mesurée en Kelvin (K), sert de
signal pour réguler l’injection de liquide par le
détendeur.
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Le sous-refroidissement se dénit comme
la diérence entre la température du
uide frigorigène liquide et la pression (ou
température) de condensation, à l’entrée du
détendeur.
Le sous-refroidissement s’exprime en Kelvin (K).
Il est nécessaire an d’éviter les bulles de vapeur
dans le liquide, à l’entrée du détendeur.
Les bulles de vapeur réduisent la capacité du
détendeur et gênent l’alimentation en liquide de
l’évaporateur.
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Un sous-refroidissement de 4 à 5 K sut dans la
plupart des cas.
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Guide du monteur Détendeurs thermostatiques
Égalisation de pression
externe
Charges
Charge universelle
Il faut toujours utiliser les détendeurs à
égalisation de pression externe dans les
installations à distributeur de liquide.
Généralement, la perte de charge dans le
distributeur et les capillaires du distributeur est
de 1 bar.
Les détendeurs à égalisation de pression externe
sont recommandés pour évaporateur de forte
capacité ou les échangeurs à plaques où la
perte de charge dépasse souvent la pression
correspondant à 2 K.
Trois types de charges existent sur les détendeurs
thermostatiques, à savoir :
1. La charge universelle
2. La charge MOP
3. La charge MOP ballast (norme pour le
détendeur Danfoss avec MOP).
Les détendeurs à charge universelle sont
fréquents dans les installations frigoriques où la
limitation de pression n’est pas nécessaire et dont
la température du bulbe est parfois supérieure à
celle de l’élément thermostatique. Ils sont aussi
très utilisés en présence de températures et de
pressions d’évaporation élevées.
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Charge MOP
Charge universelle signie que la charge de
liquide dans le bulbe est limitée. La charge
thermostatique est susante an de maintenir
actif le bulbe même si sa température est
supérieure à celle du corps du détendeur.
Les détendeurs à charge MOP conviennent
surtout aux systèmes monoblocs où une
limitation de la pression d’aspiration est préférable
lors du démarrage (transport frigorique et
conditionnement d’air par exemple).
Les détendeurs avec MOP ont tous un bulbe à
petite charge.
Par conséquent, le corps du détendeur doit être
plus chaud que le bulbe. On assiste dans le cas
contraire à une migration de la charge du bulbe
vers la tête du détendeur qui ne fonctionne plus.
Pour la charge MOP, la quantité de uide dans le
bulbe est limitée.
MOP signie « Maximum Operating Pressure
» (pression maximum de service), c’est-à-dire
la pression d’aspiration et/ou d’évaporation
maximale admissible dans la conduite
d’aspiration et/ou d’évaporation.
Au-dessus du point MOP, la charge s’est évaporée.
Lorsque la pression d’aspiration augmente, le
détendeur commence à se fermer à environ 0,3
ou 0,4 bar sous le point MOP jusqu’à fermeture
totale lorsque la pression d’aspiration est égale à
la pression MOP.
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MOP est aussi couramment appelé
« Motor Overload Protection », c’est-à-dire
protection du moteur contre les surcharges.
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Guide du monteur Détendeurs thermostatiques
Charge MOP ballast
Sélection du détendeur
thermostatique
Identication
Les détendeurs à charge MOP ballast sont conçus
pour les installations frigoriques avec évaporateurs
« à haute dynamique » en conditionnement d’air,
par exemple, ou pour les échangeurs à plaques à
fort transfert de chaleur.
La charge MOP ballast permet une surchaue de 2
à 4 K au-dessous de celle obtenue avec les autres
types de charge.
Le bulbe comporte à l’intérieur un matériau à
grande porosité et dont la surface par rapport au
poids est importante.
Ce ballast exerce un eet amortisseur sur la
régulation fournie au connus.
Le détendeur s’ouvre lentement au fur et à mesure
de l’augmentation de la température du bulbe et se
ferme rapidement lorsque la température baisse.
Pour déterminer le détendeur qui convient, les
paramètres suivants doivent être connus :
Réfrigérant
Capacité de l’évaporateur
Pression d’évaporation
Pression de condensation
L’élément thermostatique porte une inscription
gravée au laser.
thermostatiques
Détendeurs
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Sous-refroidissement
Perte de charge dans le distributeur
Égalisation de pression interne ou externe
Le code renvoie au réfrigérant pour lequel le
détendeur a été conçu :
L = R410A
N = R134a
S = R404A/R507
X = R22
Z = R407C
Cette inscription indique le type de vanne (avec
un code à chires), la plage de la température
d’évaporation, le point MOP, le réfrigérant et la
pression de service maximum, PS/MWP.
Sur les TE 20 et TE 55, la puissance nominale est
indiquée sur une étiquette xée sur le détendeur.
La cartouche d’orice des T 2 et TE 2 porte la
dimension de l’orice (par exemple 06), la semaine
et date l’année de fabrication (exemple 279 =
semaine 27 de 1999.
Le numéro de la cartouche d’orice est également
indiqué sur le couvercle de son conditionnement
en plastique.
Sur les TE 5 et TE 12, le marquage supérieur
(TE 12) indique le type de détendeur pour
lequel la cartouche d’orice peut être utilisée.
Le marquage inférieur (01) correspond à la
dimension de l’orice.
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Sur les TE 20 et TE 55, le marquage inférieur
(50/35 TR N/B) indique la puissance nominale dans
les deux plages de température d’évaporation N
et B. (50/35 TR = 175 kW dans la plage N et 123 kW
dans la plage B).
Le marquage supérieur (TEX 55) renvoie au type
de détendeur pour lequel la cartouche d’orice
peut être utilisée.
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Guide du monteur Détendeurs thermostatiques
Installation
Monter le détendeur sur la conduite de liquide
en amont de l’évaporateur, en xant le bulbe sur
la conduite d’aspiration le plus près possible de
l’évaporateur.
En cas d’égalisation de pression externe, relier la
conduite d’égalisation à la conduite d’aspiration
après le bulbe.
Il est recommandé d’installer le bulbe sur une
section horizontale de la conduite d’aspiration
dans une position comprise entre 1 et 4 heures
sur l’écran d’une montre.
L’emplacement est fonction de la dimension de la
conduite d’aspiration (voir l’illustration).
Remarque :
Ne jamais installer le bulbe »sous» la conduite
d’aspiration (6h00) de la conduite d’aspiration ;
l’huile pourrait gêner le signal du bulbe.
Le bulbe doit contrôler la température de la
vapeur d’aspiration surchauée. Il faut donc
l’installer de façon à éviter toute inuence de
sources étrangères de chaleur ou de froid.
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Ad0-0003
Si le bulbe risque d’être exposé à un courant d’air
chaud, il vaut mieux l’isoler.
La xation du bulbe Danfoss permet un serrage
sûr du bulbe sur le tube, ce qui permet de
garantir que le bulbe présente un contact
thermique important sur le tube d’aspiration.
L’emprunte TORX de la vis permet d’assurer un
serrage important du bulbe sur le tube sans
risquer que le tourne vis endommage la vis.
Ne pas installer le bulbe après un échangeur de
chaleur ; les informations de régulation envoyées
risqueraient d’être fausses.
Ne pas installer le bulbe près d’éléments
présentant une masse importante ; les
informations de régulation risqueraient dans le
cas contraire d’être erronées.
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Guide du monteur Détendeurs thermostatiques
Installation (suite)
Comme indiqué précédemment, xer le bulbe
sur une section horizontale de la conduite
d’aspiration immédiatement après l’évaporateur.
L’installation sur un collecteur ou une conduite
verticale après une poche d’huile est à proscrire.
Monter toujours le bulbe du détendeur en amont
des siphons.
thermostatiques
Détendeurs
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Réglage
Le réglage usine du détendeur convient à la
plupart des installations.
Si un ajustage venait à s’imposer, utiliser la vis de
réglage du détendeur.
Quand on tourne celle-ci dans le sens horaire, on
augmente la surchaue ; quand on la tourne dans
le sens antihoraire, on la diminue.
Pour le détendeur T/TE 2, un tour complet de la
vis entraîne une modication d’environ 4 K de la
surchaue pour une température de 0 °C.
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Guide du monteur Détendeurs thermostatiques
Installation (suite)
À partir du TE 5, un tour complet de la vis
entraîne une modication d’environ 0,5 K de la
surchaue pour une température d’évaporation
de 0 °C.
Pour les TUA et TUB, un tour de la vis entraîne une
modication d’environ 3 K de la surchaue pour
une température d’évaporation de 0 °C.
Pour éviter les débordements de liquide de
l’évaporateur, procéder ainsi :
Augmenter la surchaue en tournant la vis de
réglage dans le sens horaire jusqu’à l’arrêt des
pompages. Tourner ensuite la vis dans le sens
antihoraire jusqu’au point de pompage.
Tourner alors la vis dans le sens horaire d’un tour
environ (1/4 de tour pour les T/TE 2).
Avec ce réglage, il n’y a plus de pompages et
l’utilisation de l’évaporateur est optimale.
Les variations de la surchaue d’1 K ne sont pas
considérées comme des pompages.
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Remplacement de la
cartouche d’orice
Si la surchaue est exagérée dans l’évaporateur,
ceci peut être dû à un manque d’alimentation en
liquide.
Pour réduire la surchaue, on peut tourner la vis
de réglage du détendeur dans le sens antihoraire,
petit à petit, jusqu’à provocation de pompages.
Depuis cette position, tourner la vis dans le sens
horaire d’un tour environ (1/4 de tour seulement
pour les détendeurs T/TE 2). Ce réglage permet
une utilisation optimale de l’évaporateur.
Les variations de la surchaue d’1 K ne sont pas
considérées comme des pompages.
S’il est impossible de trouver un réglage de
la surchaue qui supprime les pompages, la
capacité du détendeur est peut-être trop grande.
Dans ce cas, changer la cartouche d’orice ou le
détendeur pour réduire le débit.
Si la surchaue de l’évaporateur est trop grande,
la capacité du détendeur est trop petite. Changer
alors la cartouche d’orice pour augmenter le
débit.
Les détendeurs TE, T2, TUA et TCAE sont équipés
d’une cartouche d’orice interchangeable.
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Guide du monteur Détendeurs thermostatiques
Gamme des produits Danfoss
Danfoss commercialise une large gamme de
détendeurs thermostatiques dont la puissance est
comprise entre 0,4 et 1 083 kW (R134a).
Les détendeurs T/TE 2 sont munis d’un corps en
laiton et de raccords are/are ou à braser/are.
Puissance nominale : 0,4-10,5 kW (R134a).
Les détendeurs TUA, TUB, TUC sont munis d’un
corps en acier inoxydable et de raccords à braser
bimétal acier inoxydable-cuivre.
Puissance nominale : 0,5-12 kW (R134a).
Les détendeurs peuvent être fournis avec ou sans
équilibrage de pression externe.
Le TUA est équipé d’une cartouche d’orice
interchangeable et d’une surchaue réglable.
Le TUB est équipé d’une cartouche d’orice
xe et d’une surchaue réglable.
Le TUC est équipé d’une cartouche d’orice
xe et d’une surchaue réglée en usine.
Les TUB et TUC sont destinés principalement aux
constructeurs.
Tous les détendeurs TUB et TUC peuvent être
remplacés par des détendeurs TUA.
Les détendeurs TCAE, TCBE, TCCE sont munis
d’un corps en acier inoxydable et de raccords à
braser bimétal acier inoxydable-cuivre.
Puissance nominale : 12-18 kW (R134a).
thermostatiques
Détendeurs
Les détendeurs TDE sont munis d’un corps en
laiton et de raccords à braser en cuivre.
Puissance nominale : 10,5-140 kW (R407C).
Les détendeurs sont fournis avec une cartouche
d’orice xe et une surchaue réglable.
Les détendeurs TE 5-TE 55 sont munis d’un corps
en laiton.
Ils sont fournis en éléments séparés comprenant
un corps de vanne, une cartouche d’orice et un
élément thermostatique.
Le corps de vanne est disponible en version
passage droit ou en équerre avec raccords à
braser, are et à bride.
Puissance nominale : 12,9-220 kW (R134a).
Ils sont fournis avec équilibrage de pression
externe.
Les détendeurs PHT 85-300 sont fournis en
éléments séparés comprenant un corps de vanne,
des brides, une cartouche d’orice de pilotage et
un élément thermostatique.
Puissance nominale : 55-1 083 kW (R134a).
Ces détendeurs sont conçus comme les TU, mais
leur puissance est plus importante.
Ils sont fournis avec équilibrage de pression
externe.
Les détendeurs TRE sont munis d’un corps en
laiton et de raccords bimétal acier inoxydablecuivre.
Puissance nominale : 18-196 kW (R134a).
Les détendeurs sont fournis avec une cartouche
d’orice xe et une surchaue réglable.
Pour obtenir des informations complémentaires,
se reporter au site Internet ou au catalogue
produits.
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