Économiseur : définition

Circuit qui sous-refroidit davantage le fluide liquide avant son entrée dans le détendeur et envoie la vapeur produite à l’orifice de pression intermédiaire du compresseur ; à basse température, il augmente nettement la puissance et le rendement.

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  • Autres appellationscircuit économiseur, cycle à injection intermédiaire, economizer, injection de vapeur (EVI)
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Les compresseurs à vis et les compresseurs scroll à injection de vapeur possèdent un orifice supplémentaire ouvert au milieu de la compression. Dans le circuit économiseur, une petite partie du liquide sortant du condenseur passe par un détendeur séparé et s’évapore dans un échangeur à plaques ; ce faisant, elle refroidit la ligne liquide principale de 15–30 K de plus. La vapeur produite est envoyée à l’orifice de pression intermédiaire du compresseur. Le compresseur comprime cette vapeur non depuis le début, mais à mi-chemin. C’est pourquoi le travail de compression supplémentaire dépensé reste faible par rapport à la puissance gagnée.

Comme un liquide plus froid va à l’évaporateur, chaque kilogramme de fluide absorbe plus de chaleur ; on tire une puissance plus élevée du même compresseur. Le gain croît à mesure que la température d’évaporation baisse : entre −30 et −40 °C, la puissance augmente de 20–40 % et le rendement (COP) de 10–20 %. À moyenne température, le gain est faible ; c’est pourquoi l’économiseur s’utilise surtout dans les applications de conservation négative, de surgélation et de congélation. La possibilité de choisir un compresseur plus petit pour la même puissance réduit aussi l’investissement initial ; les logiciels de sélection des fabricants donnent la puissance séparément avec et sans économiseur.

Deux dispositions sont courantes. Dans le type à échangeur à plaques (fermé), le liquide garde sa pression et le risque d’évaporation sur les longues lignes diminue. Dans le type à réservoir flash (ouvert), la totalité du liquide est détendue à la pression intermédiaire et la vapeur est séparée du liquide dans un récipient ; son rendement est un peu plus élevé, mais comme le liquide reste à la pression intermédiaire, la conception des lignes demande du soin. La vapeur fraîche envoyée à l’orifice intermédiaire abaisse aussi la température de refoulement ; cela protège le compresseur à basse température. Sur les compresseurs scroll, la disposition courante est le type à plaques.

Sur le terrain, le point à surveiller est l’isolation de la ligne liquide refroidie ; non isolée, le sous-refroidissement gagné se perd en route et le tube suinte. La surchauffe du détendeur de l’économiseur doit être réglée correctement, et aucun liquide ne doit aller à l’orifice intermédiaire. Quand le compresseur descend à faible charge par sa régulation de puissance, l’orifice économiseur est mis hors service sur la plupart des modèles ; le calcul de puissance doit être fait aussi pour cette situation. La vanne solénoïde placée sur la ligne de pression intermédiaire se ferme à l’arrêt du compresseur et empêche la migration de liquide vers l’orifice intermédiaire. À la mise en service, le gain se vérifie en mesurant la pression intermédiaire et la température du liquide.