Dans l’article “Froid18-Montage 3 chambre froide négative-compresseur semi-hermétique-présentation matériel” j’avais présenté le matériel que j’allais utiliser. Maintenant je vais faire le schéma électrique, poser le groupe de condensation et câbler l’installation.

1 Le schéma électrique du “single pump down amélioré”.

Voici le schéma électrique du “single pump down amélioré” ou “tirage au vide unique amélioré” que j’ai fait pour ma chambre froide négative à dégivrage électrique.

Vous pouvez essayer de comprendre le fonctionnement, je donne des explications après les folios.

Note : Le schéma électrique est dessiné avec XRelais qui s’appelle maintenant Winrelais.

1.1 Le schéma électrique.

1.1.1 La légende.

Les protections électriques.

Q1 sectionneur porte fusible tétrapolaire( x aM)

Q2 disjoncteur moteur magnétothermique (4-6.3A) – compresseur 4.3A

Q3 disjoncteur moteur magnétothermique (0.63-1A) – ventilateur condenseur 0.63A

Q4 disjoncteur moteur magnétothermique (0.63-1A) – ventilateurs évaporateur 0.34A x 2=0.68A

Q5 disjoncteur unipolaire + neutre (2A) – résistance carter

Q6 porte fusible unipolaire + neutre (10A gG)- résistance dégivrage évaporateur (45 ohms)

Q7 disjoncteur unipolaire + neutre (2A) – Commande

SE-B1 Module de protection des enroulements du compresseur

La puissance.

KM1 contacteur moteur compresseur

KM2 contacteur moteur ventilateur condenseur

KM3 contacteur moteur ventilateur évaporateur

KM4 contacteur résistance de dégivrage

La sécurité coté fluide.

PSL pressostat BP sécurité (Déclenchement 0.2b)

PSH pressostat HP sécurité (CUT OUT 55°C)

Les pressostats régulation.

PS1 pressostat BP pump down (CUT IN 1.2b Diff 0.7b)

PS2 pressostat HP régulation (RANGE 45°C Diff 10°C)

La commande.

S1 bouton poussoir de réarmement de la chaîne de sécurité

S2 bouton tournant marche-arrêt de la chambre froide

KA1 relais auxiliaire chaîne de sécurité

KA2 relais auxiliaire tirage au vide

KA3 relais auxiliaire avec une temporisation TRAVAIL – réarmement automatique suite à une coupure électrique

EV1 Électrovanne de tirage au vide

MR4 régulateur

La signalisation.

H1 voyant présence tension

H2 voyant marche compresseur

H3 voyant marche ventilo évaporateur

H4 voyant défaut générale

H5 voyant dégivrage

H6 voyant défaut régulation

1.1.2 Les folios.

Folio 01 : Puissance.

Folio 02 : Commande.

Folio 03 : Commande.

Folio 04 : Signalisation.

1.2 Avantage du single pump down amélioré par rapport au single pump down.

Dans l’article « Froid 15-Le 2^ème montage-partie 2-Schémas électriques froid câblage automatic pump down » j’ai utilisé l’automatic pump down » dans l’article « Froid 17-Le 2^ème montage-groupe hermétique avec le single pump down-schémas électriques » j’ai utilisé le single pump down.

Sur ce montage, la chambre froide négative avec un compresseur semi-hermétique je vais utiliser le single pump down amélioré.

Avec le single pump down amélioré, lorsque la chambre froide n’est pas à la consigne ,le régulateur est en demande (le compresseur est en fonctionnement), le pressostat BP pump down est shunté c’est-à-dire qu’il est court-circuité.

L’intérêt de shunter le pressostat BP pump down c’est que s’il y a une fuite sur l’installation, donc une perte de fluide, la BP va chuter jusqu’à la valeur du BP pump down, sur cette chambre froide elle est réglée à 0,5b.

Avec le single pump down de base, des que la valeur de consigne du pressostat BP pump down est atteinte, le compresseur s’arrête comme s’il y avait eu un tirage au vide sauf que dans ce cas, la chute de la BP n’est pas provoqué par la fermeture de l’électrovanne de la ligne liquide. Elle est provoqué par la perte de fluide frigorigène parce qu’il y a une fuite.

Ce qui veut dire que comme la chambre froide n’a pas atteinte la consigne et elle ne pourra pas l’atteindre, car il n’y a plus assez de fluide dans l’installation, le régulateur est toujours en demande de froid et donc l’électrovanne sur la ligne liquide reste ouverte ce qui aura pour conséquence de faire remonter la BP et des que la valeur de CUT IN du pressostat BP sera atteinte le compresseur repartira.

Il ne repartira pas longtemps, car comme il manque toujours du fluide frigorigène la BP va rechuter jusqu’à la valeur de déclenchement du pressostat BP pump down.

Ce cycle de marche – arrêt du compresseur va se faire jusqu’à ce qu’il n’y ait plus du tout de fluide ou jusqu’à ce que le relais thermique du compresseur déclenche ce qui peut diminuer la durée de vie du compresseur ou le détruire si le thermique est mal réglé.

Il faut savoir qu’un compresseur à le droit à un nombre limité de démarrages par heure, car à chaque démarrage les enroulements du moteur chauffent par effet joule à cause de l’intensité de démarrage qui peut être 6 à 8 fois supérieur à l’intensité nominale (P=UI²) . Au delà d’une certaine température le vernis isolant qui est sur les enroulements va fondre et mettre en court-circuit les spires. Donc il faut laisser le temps entre deux démarrages de laisser refroidir les enroulements.

Donc pour éviter ce phénomène de court cycle en fonctionnement (la consigne n’est pas atteinte) il y a le single pump down amélioré. Comme je l’ai écrit plus haut, en fonctionnement, le BP pump down est shunté donc même si la valeur du BP pump down est atteinte le compresseur fonctionne toujours, mais comme il y a une fuite ,la BP va continuer à chuter jusqu’à atteindre la valeur de consigne du pressostat BP sécurité.

Lorsque la valeur de consigne du pressostat BP sécurité sera atteinte, la chaîne de sécurité s’ouvrira alors le compresseur s’arrêtera définitivement. Sur ce montage j’ai mis le pressostat BP en série dans une chaîne de sécurité à réarmement manuel.

Ce qui signifie qu’un technicien frigoriste devra en personne se déplacer pour acquitter le défaut et dépanner l’installation.

J’ai pu faire des essais sur ma chambre froide et j’ai pu constater 2 choses :

Lorsqu’il n’y a pas assez de fluide frigorigène l’évaporateur ne fait plus assez de froid, atteindre une température de -20°C devient impossible.
Lorsque la perte de fluide est très importante le compresseur ayant des vapeurs BP chaudes, au bout de quelques minutes, le module de protection thermique qui sert à protéger les enroulements du compresseur déclenche et ouvre la chaîne de sécurité.

Ce n’est pas parce qu’un compresseur tourne qu’il y a une production de froid. Donc autant arrêter le compresseur, le single pump down amélioré arrête le compresseur.

Note : Sur certaine installation on peut voir que le single pump down amélioré est remplacé par un automatic pump down avec une temporisation anti court cycle de 6 minutes sur le compresseur. Donc s’il y a une fuite sur l’installation il y aura un démarrage et un arrêt du compresseur toutes les 6 minutes soit 240 marches / arrêt du compresseur par 24h. Il y a mieux pour la longévité de la machine.

1.3 Explication du fonctionnement du “single pump down amélioré”.

1.3.1 La mise en marche de la chambre froide et son fonctionnement.

La chaîne de sécurité doit être fermée.

Q2 43-44fermé (folio 02-B).
Q3 43-44 fermé (folio 02-B).
Q4 43-44 fermé (folio 02-B).
PSL (pressostat BP sécurité) fermé (folio 02-B).
PSH (pressostat HP sécurité) fermé (folio 02-B).

Pour fermer la chaîne de sécurité, il faut appuyer sur le bouton poussoir S1 (BP acquittement défaut). S’il n’y a pas de défaut :

KA1 bobine est alimentée (folio 02-E).
KA1 13-14 se ferme, c’est l’auto maintien de KA1 (folio 02-E).
KA1 33-34 se ferme ce contact autorise le fonctionnement de l’installation (folio 02-F).
KA1 21-22 s’ouvre ce qui éteint le voyant H4 défaut général (folio 04-I).

Après il faut mettre le bouton tournant S2 sur « Marche ».

1.3.2 La consigne n’est pas atteinte.

Il y a 2 cas possibles : si la température de consigne de la chambre froide est atteinte il ne se passe rien car le contact 4-5 du régulateur MR4 (folio 03-D) est ouvert par contre le contact 13-14 du MR4 (folio 03-F) est fermé ce qui alimente la bobine KM3 (folio 03-F) ce qui fait tourner les ventilateurs de l’évaporateur.

NOTE : Suivant ce que l’on veut on peut désactiver dans la programmation du MR4 le fonctionnement des ventilateurs de l’évaporateur lorsque la consigne est atteinte. C’est au choix.

Si la température de consigne de la chambre froide n’est pas atteinte.

MR4 13-14 (folio 03-F) est fermé, le régulateur demande la marche des ventilateurs de l’évaporateur. Ce contacte alimente KM3 (folio 03-F), le contacteur des ventilateurs de l’évaporateur donc les ventilateurs tournent.
MR4 4-5 (folio 03-E) est fermé, le régulateur demande la marche du compresseur.
KA2 (folio 02-H) est alimenté, c’est le contacteur auxiliaire qui contrôle l’électrovanne EV1 (folio 02-J).
KA2 43-44 (folio 02-J) se ferme (EV1 est asservie à ce contact).
KA2 13-14 et 33-34 (folio 02-M) se ferme (ligne compresseur).
EV1 est alimenté, l’électrovanne sur la ligne liquide s’ouvre ce qui provoque la monté de la BP.

NOTE : Le contact KA2 43-44 en série avec EV1 sert d’asservissement. SI la bobine de KA2 est grillée, le contacteur auxiliaire ne peut plus se fermer et donc le contact ne se fermera pas, l’électrovanne restera fermée et le compresseur ne démarrera pas malgré que le régulateur demande de faire du froid. S’il n’y avait pas eu cet asservissement, l’électrovanne aurait libéré le fluide alors que le compresseur ne peut pas démarrer, car KA2 est ouvert.

Comme le fluide est libéré, la pression BP monte :

PS1 1-4 (folio 02-K) se ferme (c’est le contact BP pump down)

Ce qui autorise le passage du courant et ce qui alimente la bobine du contacteur moteur KM1.

KM1 (folio 02-K) contacteur se ferme.
KM1 13-14 (folio 02-K) se ferme (auto maintien)
KM1 53-54 (folio 02-M) se ferme (c’est lui avec KA2 33-34 (folio 02-K) qui shunte le BP pump down).
KM1 63-64 (folio 02-O) se ferme ce qui autorise l’alimentation de KM2 (le ventilo-condenseur). Si le pressostat PS2 HP régulation est en demande, il alimente KM2 et fait tourner le ventilo condenseur.

1.3.3 La consigne est atteinte.

Lorsque la consigne est atteinte.

MR4 5-4 (folio 03-E) s’ouvre (le régulateur demande l’arrêt de la production de froid donc l’arrêt du compresseur).
KA2 (folio 02-H) n’est plus alimenté.
KA2 43-44 (folio 02-J) s’ouvre
EV1 (folio 02-J) n’est plus alimenté, l’électrovanne se ferme, le tirage au vide de l’évaporateur commence.
KA2 13-14 (folio 02-H) s’ouvre
KA2 33-34 (folio 02-F) s’ouvre

Le pressostat BP pump down n’est plus shunté il est maintenant opérationnel.

Lorsque la valeur de 0,5b est atteinte, la valeur d’enclenchement du pressostat BP pump down, le contact s’ouvre ce qui coupe l’alimentation de KM1 (folio 02-K).
KM1 (folio 02-K) n’est plus alimenté, le compresseur s’arrête.
KM1 53-54 (folio 02-M) s’ouvre.
KM1 13-14 (folio 02-K) s’ouvre.
KM1 63-64 (folio 02-O) s’ouvre.

La chambre froide est à l’arrêt. Lorsque le régulateur sera en demande de froid, le cycle recommence.

1.3.4 Le dégivrage.

Lorsque le régulateur MR4 demande le dégivrage c’est la même séquence qui se lance lorsque la consigne est atteinte avec en plus :

MR4 10-11 (folio 03-G) se ferme ce qui alimente KM4 (folio 03-G).
KM4 (folio 03-G) se ferme ce qui alimente les résistances de dégivrage de l’évaporateur.

Lorsque le régulateur MR4 demande la fin du dégivrage, lorsque la température de fin de dégivrage est atteinte ou lorsque le temps de dégivrage est atteint.

MR4 10-11 (folio 03-G) s’ouvre, la bobine KM4 (folio 03-G) n’est plus alimenté ce qui coupe les résistances de chauffe.

Lorsque le régulateur a passé le temps d’égouttage le régulateur demande la marche du compresseur MR4 4-5 (folio 02-E) se ferme. La séquence de démarrage se fait, le compresseur démarre, mais le MR4 13-14 reste ouvert, le ventilateur de l’évaporateur reste à l’arrêt, c’est le temps de figeage des gouttelettes. On fait prendre en glace les gouttelettes d’eau qui pourrait rester dans l’évaporateur pour ne pas projeter de l’eau dans la chambre froide lorsque les ventilateurs vont se mettre en marche, car comme on est dans une chambre froide négative cette eau va geler et va transformer le sol de la chambre froide en patinoire et donc augmenter les risques de chute.

Lorsqu’il fait -6°C dans l’évaporateur le régulateur, grâce à la sonde de fin de dégivrage, demande la marche des ventilateurs de l’évaporateur MR4 13-14 (folio 03-F) se ferme ce qui alimente KM3 (folio 03-F).

1.3.5 La signalisation.

H1 (folio 04-F) c’est le voyant présence tension qui indique que Q7 (folio 01-P) et fermé et que la commande est bien alimentée.

H2 (folio 04-G) c’est le voyant qui indique la marche du compresseur.

H3 (folio 04-H) c’est le voyant qui indique la marche du ventilo-évaporateur.

H4 (folio 04-I) c’est le voyant qui indique le défaut général, le voyant est allumé lorsque la chaîne de sécurité est ouverte.

H5 (folio 04-K) c’est le voyant qui indique la marche du dégivrage.

1.3.6 Les défauts de ce schéma électrique.

En fonctionnement j’ai constaté 2 gros défauts de ce schéma électrique.

Le premier défaut.

Lorsque je mets le bouton tournant S2 (folio 02-H) sur “arrêt” la machine tire bien au vide et s’arrête, MAIS les ventilateurs de l’évaporateur tournent toujours.

Le deuxième défaut.

J’ai mis une chaîne de sécurité à réarment manuel, le gros problème avec une chaîne de sécurité à réarmement manuel c’est que lorsqu’il y a une coupure d’électricité ou une micro coupure EDF et bien la chaîne de sécurité s’ouvre et arrête l’installation.

Il y a des endroits en France ou il peut y avoir beaucoup de micro coupure d’électricité.

1.3.7 Les solutions.

Pour le 1^er défaut.

L’automatisme de cette chambre froide est en logique câblée, il n’y a pas d’automate donc pour le premier défaut il suffit de modifier le câblage électrique. Vous pouvez y réfléchir, je mettrais la solution dans l’article Froid 22.

Pour le 2eme défaut.

En logique câblée, pour faire un réarmement automatique suite à une coupure de courant électrique il y a un montage possible, il faut pour cela utilisé un contacteur auxiliaire supplémentaire avec une tempo travail. Vous pouvez y réfléchir, je mettrais la solution dans l’article Froid22.

1.3.8 Quelques explications supplémentaires.

La partie un peu difficile à comprendre dans ce schéma électrique c’est la partie qui contrôle le compresseur, la ligne KM1. (folio 02-K et folio 02-L). L’automatisme en logique câblée est fait avec 5 contacts.

Les contacts KM1 13-14, KA2 13-14 et PS1 1-4 sont les mêmes contacts pour le single pump down c’est ce qui fait le tirage au vide unique.

Les contacts KA2 33-34 et KM1 53-54 servent à shunter le BP pump down c’est la partie “améliorée” du single pump down.

C’est facile de comprendre l’utilité du contact KA2 33-34 quand le régulateur est en demande de froid il shunte le BP pump down.

Mais pourquoi mettre le contact KM1 53-54 en série avec KA2 33-34 ?

La machine a tiré au vide et se trouve à l’arrêt.

Lorsque le régulateur demande du froid le contacteur KA2 va se fermer et avec lui ses contacts.

L’électrovanne s’ouvre et la BP monte, SI je n’avais pas le contact KM1 53-54 en série avec KA2 33-34 le compresseur serait parti directement, grâce à ce contact c’est le CUT IN (l’enclenchement) du BP pump down qui fait partir le compresseur.

2 Le câblage de l’installation.

2.1 Le contrôle de l’étanchéité du groupe de condensation.

Avant de câbler le groupe de condensation, je vais d’abord contrôler son étanchéité.

Une fois que je sais qu’il est bien étanche, je pose le groupe sur son châssis.

2.2 Le câblage de l’armoire.

Ayant fait le schéma électrique de l’installation je décide de commencer le câblage de l’armoire.

Note : Lisez les autres articles sur les schémas électriques et le câblage, j’y donne quelques conseils.

2.2.1 L’armoire.

L’intérieur de l’armoire.

Le côté intérieur de la porte.

Le côté extérieur de la porte.