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IPS 8
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Danfoss IPS 8 User guide [fr]

Mode d’emploi
Système de purge intelligent (IPS 8) pour ammoniac
Caractéristiques techniques, installation et utilisation
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Guide de l’utilisateur | Système de purge intelligent (IPS 8) pour ammoniac - Caractéristiques techniques, installation et utilisation
Table des matières
Mention légale .......................................................................................................................................................................................................................................... 3
Généralités ................................................................................................................................................................................................................................................ 10
Points de raccordement ...................................................................................................................................................................................................................11
Installation.................................................................................................................................................................................................................................................12
Câblage électrique ............................................................................................................................................................................................................................. 14
Témoins lumineux ...............................................................................................................................................................................................................................16
Démarrage rapide ................................................................................................................................................................................................................................ 17
Affichage général ................................................................................................................................................................................................................................. 17
Configuration à l’aide de l’écran LCD ....................................................................................................................................................................................... 18
Modbus RTU ............................................................................................................................................................................................................................................ 20
Maintenance/Entretien/Mise au rebut ................................................................................................................................................................................... 27
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Guide de l’utilisateur | Système de purge intelligent (IPS 8) pour ammoniac - Caractéristiques techniques, installation et utilisation
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Danfoss se réserve le droit d’apporter des modications techniques en cas de développement ultérieur de l’équipement couvert par ces informations sur le produit.
Les illustrations et les schémas contenus dans ces informations sur le produit sont des représentations simpliées. En raison des améliorations et des modications apportées, il est possible que les illustrations ne correspondent pas exactement au stade de développement actuel. Les caractéristiques techniques et les dimensions peuvent être modiées. Aucune réclamation basée sur ces éléments ne sera acceptée.
Danfoss A/S
6430 Nordborg
Denmark
CVR nr.: 20 16 57 15
Telephone: +45 7488 2222 Fax: +45 7449 0949
EU DECLARATION OF CONFORMITY
declares under our sole responsibility that the
Product category: Intelligent Purger System (Air Purger)
Type designation(s): IPS 8
Covered by this declaration is in conformity with the following directive(s), standard(s) or other normative document(s), provided that the product is used in accordance with our instructions.
Machine Directive 2006/42/EC
EN 378-2:2016 Refrigerating systems and heat pumps - Safety and environmental requirements - Part 2: Design, construction, testing, marking and documentation
IEC 60204-1:2018 Safety requirements for electrical equipment for measurement, control and laboratory use - Part 1: General requirements
Pressure Equipment Directive 2014/68/EU (PED)
EN 378-2:2016 Refrigerating systems and heat pumps - Safety and environmental requirements - Part 2: Design, construction, testing, marking and documentation
Ammonia side (R717): Category A4P3. Fluid group: 1. PS = 40 bar. TS: -40 C to 60 C R452A side: Category 1. Fluid group: 2. PS = 28 bar. TS: -40 C to 60 C
Ambient temperature: -10 C to 43 C
Electromagnetic Compatibility Directive 2014/30/EU (EMC)
IEC 61000-6-2 Electromagnetic compatibility (EMC) - Part 6-2: Generic standards - Immunity standard for industrial environments (IEC77/488/CDV:2015)
EN 61000-6-4 Electromagnetic compatibiliy (EMC) - Part 6-4: Generic standards - Emission standard for industrial environments
Note: EMC test performed with cable length < 30m.
Date: YYYY.MM.DD Place of issue:
Signature:
Danfoss only vouches for the correctness of the English version of this declaration. In the event of the declaration being translated into any other language, the translator concerned shall be liable for the correctness of the translation
ID No: 084R9456
This doc. is managed by 500B0577
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Name: Su Cheong Ho Title: Lead Design Engineer
Refrigeration & Air Conditioning Controls
Revision No: AA
Danfoss A/S
Date: YYYY.MM.DD Place of issue:
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Name: Behzad Parastar Title: Product Manager
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Données techniques
Commande
Tension d’alimentation 230 V CA, 1 ph, 50 Hz Courant 5,7 A (max. 6,5 A) Consommation électrique 1,3 kW max. Courant nominal de court-circuit Icc 10 kA Plage de température ambiante -10 °C à +43 °C (14 °F à 109 °F) Plage de température de transport/stockage -30 °C à +60 °C (-22 °F à 140 °F) Protection IP55 Poids 100 kg (221 lb) max. Dimensions (L x l x h) 1 051 x 441 x 703 mm (41,4 x 17,4 x 27,7 pouces) Réfrigérant purgeur R452A 900 g (31,7 oz) Pression max. de fonctionnement (PS) R452A 28 bar (406 psi) Réfrigérant système R717 Pression de service min. R717 6,5 bar (94 psi) Pression max. de fonctionnement R717 40 bar (580 psi) Température de fonctionnement R717 -40 °C à +60 °C (-40 °F à 140 °F)
Unité
Système de purge intelligent Danfoss IPS 8 084H5001
Accessoires/pièces de rechange Accessoire
Bride aveugle, y compris boulons, écrous et joints* x 084H5053 Vanne à flotteur SV3 x 027B2023 Électrovanne ICF 15-4, soudure bout à bout DIN 15 mm ½” x 027L4543 Électrovanne ICF 15-4, soudage par emboîtement ANSI 15 mm ½” x 027L4538 Électrovanne ICF 15-4, soudure bout à bout ANSI 15 mm ½” x 027L4602 Bride à souder, y compris boulons, écrous et joints x 084H5055 Kit d’électrovanne de purge (induit, tube, étanchéité, orifice, insert de filtre) x 084H5051 Bobine d’électrovanne, 220 – 230 V, 50 Hz pour AKV x 018F6801 Bobine d’électrovanne, 24 V CC pour AKV x x 018F6757 PSU, 24 V CC - en option pour alimenter les points de purge x x 080Z0055 Restricteur, conduite de purge x 084H5054 Résistance de carter de compresseur x 084H5058 Assemblage de bobine de condenseur avec vis x 084H5059 Moteur de ventilateur pour condenseur, y compris grille de ventilateur et vis x 084H5060 Ventilateur d’extraction x 084H5056 Grille d’air avec filtre (2 pièces) x 084H5057 MCX 15 préprogrammé x 084H5052 Évaporateur de transmetteur de pression, soudé (AKS 32R) x 060G3552 Compresseur comprenant une boîte de relais de démarrage
et condensateur de démarrage et de fonctionnement Capteur haute température de compresseur x 084N2003 Détendeur, R452A x 068U3881 Voyant de liquide x 014-0191 Transmetteur de pression - R717, fileté, AKS2050 x 060G5750 Thermostat pour la commande de résistance de carter x 060L111166 Sonde de température - R717, AKS 21M x 084N2003 Pressostat pour ventilateur x Contactez Danfoss Commutateur de sécurité de pression x Contactez Danfoss
* Bride pour fermer le système pendant le test de pression du système
x 123F2126
Pièce de
rechange
N° de code
Code
Remarque:
Toutes les pièces de rechange sont déjà intégrées à l’IPS 8, mais pas les accessoires.
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Guide de l’utilisateur | Système de purge intelligent (IPS 8) pour ammoniac - Caractéristiques techniques, installation et utilisation
Introduction
Caractéristiques
Le système de purge intelligent Danfoss (IPS 8) est une unité de purge autonome conçue pour éliminer les gaz non condensables (gaz NC = air et autres gaz étrangers indésirables) des systèmes de réfrigération industrielle à l’ammoniac.
La commande de l’IPS peut gérer automatiquement jusqu’à 8points de purge.
La pénétration de gaz NC dans un système de réfrigération est inévitable, indépendamment du réfrigérant, des pressions ou des températures. Les gaz NC présents dans le système entraînent une baisse de l’ecacité du système, tant en termes d’augmentation de la consommation d’énergie que de réduction de la puissance frigorique.
En raison de sa densité diérente de celle de l’ammoniac, l’air admis s’accumule dans des zones spéciques du système où il peut être éliminé grâce à l’IPS 8 de Danfoss. Les zones d’accumulation sont identiées dans la section Emplacement des raccordements ainsi que dans les principes de raccordement recommandés.
L’unité de purge est un système de réfrigérant R452A autonome à commande électronique fonctionnant
• Unité à commande électronique de pointe basée sur la plateforme de régulateurs MCX de Danfoss
• Consommation électrique réduite de l’installation à l’ammoniac
• Purge automatique des gaz NC dans le système de réfrigération
• Contrôle continu et intelligent de la pression diérentielle entre le réfrigérant du système et le réfrigérant du purgeur
• Purge intelligente minimisant la libération de réfrigérant (ammoniac) dans l’environnement
• Unité opérationnelle autonome qui fonctionne indépendamment de l’installation principale
• Un journal des opérations permet de contrôler facilement des données du cycle de purge
• Communication Modbus RTU conforme aux normes industrielles de surveillance à distance et d’intégration du système
• Consommation électrique réduite de l’unité de purge par rapport aux autres unités grâce à un fonctionnement à la demande uniquement
indépendamment du système principal à l’ammoniac et avec un seul raccordement à bride sur l’installation à l’ammoniac.
L’ouverture à bride permet au mélange ammoniac/ gaz NC d’accéder à l’échangeur de chaleur du purgeur, où il est divisé en condensat d’ammoniac et en gaz NC. Le condensat d’ammoniac est renvoyé par gravité vers l’installation principale, tandis que les gaz NC sont purgés dans l’atmosphère par un bain d’eau, par exemple.
Grâce à l’ouverture à bride, l’unité de purge peut accéder aux paramètres de l’installation à l’ammoniac requis pour un contrôle électronique complet.
L’appareil fonctionne automatiquement sur des cycles de 24heures pour vérier la présence de gaz NC et, le cas échéant, les éliminer.
Pour rétablir et préserver la capacité nominale du système à l’ammoniac principal et éviter une future accumulation d’air, il est vivement recommandé d’installer l’IPS 8 de Danfoss.
• Autodiagnostics permettant de stopper le fonctionnement de l’unité et du système en cas de dysfonctionnements
• Installation économique avec peu de raccordements électriques et mécaniques
• Un système de refroidissement R452A entièrement brasé et soumis à un essai d’étanchéité, ce qui minimise les risques de fuite
• Une conception autonome prête à l’emploi, qui simplie l’installation et la mise en service tout en réduisant les erreurs potentielles
• Pas besoin de paramètres avancés
• Une conception compacte et facile à manipuler
• Brevet déposé sur l’IPS 8
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Guide de l’utilisateur | Système de purge intelligent (IPS 8) pour ammoniac - Caractéristiques techniques, installation et utilisation
Principe de fonctionnement Testé en usine, l’IPS 8 de Danfoss est prêt à être utilisé
dans des installations à l’ammoniac dont la pression de condenseur est supérieure à 6,5bar (94psi). Le purgeur est chargé avec 900g (31,7oz) de R452A.
Seuls 2 raccordements mécaniques sont nécessaires pour le purgeur (voir g.1). Le débit d’ammoniac/de gaz NC de l’installation principale circule dans la bride pour ammoniac (voir le point 13 dans la gure 1 ci­dessous), tandis que la purge de gaz NC est eectuée par le tuyau de purge après le restricteur de purge (18).
À travers la bride pour l’ammoniac (13), un mélange d’ammoniac et de gaz NC entre dans la partie échangeur de chaleur (12) du purgeur.
Le mélange ammoniac/gaz NC est refroidi en dessous de la température de condensation de l’ammoniac par le circuit R452A. À ce stade, l’ammoniac se condense et retourne par gravité vers l’installation d’ammoniac, tandis que les gaz NC s’accumulent dans l’échangeur de chaleur (12) pour une purge ultérieure.
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En condensant l’ammoniac, un nouveau mélange ammoniac/gaz NC circule naturellement. Ce nouveau mélange est séparé grâce à un processus continu.
À mesure que la concentration de gaz NC dans l’échangeur de chaleur (12) augmente, la pression et la température de l’échangeur de chaleur R452A diminuent simultanément.
Le régulateur contrôle en permanence la pression de l’échangeur de chaleur R452A ainsi que la pression et la température de l’ammoniac. Lorsque la pression de R452A atteint une diérence de pression prédénie par rapport à la pression (température) de l’ammoniac, elle se prépare à purger les gaz NC via l’électrovanne (16). La purge est activée par l’électrovanne (16) et, à travers la tuyauterie/le tuyau approprié(e), dirigée dans un bain d’eau. Ce processus est recommandé pour retenir de petites quantités d’ammoniac (voir section Installation).
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Fig. 1 - Disposition du purgeur R452A
1 Compresseur R452A 11 Détendeur, R452A
1a Résistance de carter de compresseur 12 Échangeur de chaleur à l’ammoniac/R452A
2 Thermostat pour la commande de résistance de carter 13 Bride à souder
3 Capteur de température de refoulement R452A 14 Transmetteur de pression R452A
3a Capteur de température d’aspiration R452A 15 Transmetteur de pression R717
4 Commutateur de sécurité de pression 16 Électrovanne AKVA et bobine
5 Condenseur 17 Capteur de température NF R717
6 Ventilateur d’extraction 18 Restricteur, conduite de purge
7 Pressostat pour ventilateur 19 MCX 15 (Préprogrammé)
8 Réservoir 20 PSU, 24 V
9 Filtre 900 g (31,7 oz) R452A
10 Voyant de liquide
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Mise sous tension
Marche Arrêt
Marche Arrêt
Cycle de fonctionnement L’IPS 8 de Danfoss fonctionne par cycles de 24heures,
dont 45minutes sont dédiées à un refroidissement rapide R452A. Lors de la mise sous tension, le refroidissement rapide est lancé immédiatement. Si aucun gaz NC n’est détecté pendant le refroidissement rapide de 45minutes, le système ferme l’électrovanne au point de purge1 et ouvre l’électrovanne au point2. Après une durée de cycle de 24heures/N (nombre de points de purge), le compresseur refroidit de nouveau rapidement en condensant l’ammoniac. Au bout de 24heures, tous les points de purge ont été ventilés une fois.
Pour identier les gaz NC, le régulateur utilise des seuils supérieur et inférieur pour la température d’évaporation de R452A. Si, au cours du refroidissement rapide, la température continue à diminuer et que le seuil
Refroidissement
rapide purgeur
(PDT): 45min
Cycle (CST) *
Compresseur
Marche
Arrêt
inférieur est dépassé, le régulateur considère qu’il s’agit d’une concentration élevée de gaz NC et ouvre l’électrovanne de purge. La vanne de purge restera ouverte jusqu’à ce qu’il y ait susamment d’ammoniac de condensation pour augmenter la température d’évaporation de R452A au-dessus du seuil supérieur.
Le compresseur continuera de fonctionner et si la température redescend en dessous du seuil inférieur, une nouvelle purge sera eectuée. Ce processus sera répété jusqu’à ce que la température de l’échangeur de chaleur de R452A reste au-dessus du seuil inférieur pendant plus de 45minutes après la fermeture précédente de la vanne de purge.
Refroidissement
rapide purgeur
(PDT): 45min
Cycle (CST) *
Refroidissement
rapide purgeur
(PDT): 45min
Temps
Vanne de purge
Fig. 2 - Mise sous tension et cycle en l’absence de gaz NC: le CST (temps de démarrage du compresseur) et le PDT (temps de refroidissement rapide) peuvent être congurés * Cycle (CST) = 24heures/N (nombre de points de purge)
Seuil supérieur (VClseT)
Les substances non condensables ont été purgées
- un nouveau cycle démarre *
Température de l'évaporateur (Tsat452)
Compresseur
Marche
Arrêt
Vanne de purge
Seuil inférieur (VClseT)
Temps
Fig. 3 - Procédure de purge - Temp érature d’évaporation R452A basse détectée pendant le PDT: les seuils peuvent être congurés * Si une température d’évaporateur basse est détectée (dépassement du seuil inférieur), la procédure de purge sera immédiatement répétée
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Poches d’air
Niveau de liquide
Niveau de liquide
Condenseur
Fig. 4 Niveau de liquide. Récepteur raccordé par le bas Fig. 5 Niveau de liquide. Récepteur connecté par le haut
Condenseur
Pour les systèmes avec régulation du niveau de liquide basse pression, l’installation correcte du condenseur/ réservoir est indiquée aux gures 4 et 5.
Le gaz de refoulement du compresseur (1) est acheminé vers le condenseur (2) où il est condensé. Le réservoir (3) contient le liquide jusqu’à ce qu’il y ait une demande de liquide côté BP, par exemple, jusqu’ à ce que le détendeur (4) s’ouvre. Si le détendeur est fermé, le liquide condensé dans le condenseur devra être stocké dans le réservoir et le niveau augmentera. Pour assurer un écoulement libre vers le réservoir, le gaz doit pouvoir sortir du réservoir; ce processus s’eectue via la conduite d’égalisation de la pression (a). La conduite d’égalisation de la pression rend la pression dans le réservoir identique à la pression dans la conduite de refoulement du compresseur. La pression à la sortie du condenseur est inférieure en raison de la perte de pression dans le condenseur. La pression de sortie du condenseur est inférieure à celle du réservoir. Il est donc nécessaire de monter le condenseur plus haut que le réservoir et de prévoir un niveau de liquide plus élevé dans la tuyauterie entre le condenseur et le réservoir (b).
La colonne de liquide de la conduite (b) compense la diérence de pression entre la sortie du condenseur et le réservoir.
La gure 4 représente le raccord de liquide en bas du réservoir.
Si le liquide du condenseur est raccordé à la partie supérieure du réservoir (Fig. 5), la disposition doit être légèrement diérente. La ligne liquide (b) entre le condenseur et le réservoir doit comporter un col de cygne/piège à liquide pour garantir que la colonne de liquide est bien établie.
L’air étant plus lourd que l’ammoniac, il est collecté à deux endroits dans ce type d’installation: au-dessus du liquide dans le réservoir (x) et/ou au­dessus du liquide dans le tube de descente du condenseur (y).
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Emplacements de raccordement
Installation du purgeur d’air dans une installation basse pression avec contrôle du niveau de liquide
Les emplacements corrects pour raccorder le purgeur d’air à l’installation à l’ammoniac sont les suivants: (Voir Fig. 6 et Fig. 7)
- au-dessus du récepteur ou
- au-dessus du liquide dans le tube de descente du condenseur.
Le purgeur d’air doit avoir son propre tube de descente de retour de liquide (c) raccordé parallèlement aux tubes de descente du condenseur (b).
Lorsque le purgeur est raccordé au réservoir, c’est-à-dire que l’électrovanne (px) est ouverte, le niveau de liquide dans le tube de descente des purgeurs d’air (c) est
égal au niveau de liquide du réservoir (3). Lorsque Le purgeur d’air (5) est raccordé aux deux points de purge par l’intermédiaire d’électrovannes (px et py). Remarque: une seule électrovanne doit être ouverte à la fois. Dans le cas contraire, la colonne de liquide
le purgeur est raccordé à la sortie du condenseur,
c’est-à-dire lorsque l’électrovanne (py) est ouverte,
le niveau de liquide est égal au niveau de liquide
dans le tube de descente du condenseur (b). dans le condenseur sera court-circuitée.
Niveau de liquide
Fig. 6 Raccords de purge (px) et (py). La canalisation de vidange (c) doit être en pente verticale/descendante
Il est également possible de vidanger ecacement le liquide du purgeur d’air via une vanne à otteur HP (6) vers le côté basse pression (voir Fig. 7).
Niveau de liquide
Côté basse pression
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Fig. 7 Raccords de purge (px) et (py). La canalisation de vidange (c) doit être en pente verticale/descendante
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