Quels sont les différents types de condenseurs ?

Il existe trois principaux types de condenseurs utilisés dans les systèmes de réfrigération et de CVC : refroidis par air, refroidis par eau et par évaporation. Les condenseurs refroidis par air utilisent des ventilateurs pour pousser l'air ambiant à travers les serpentins à ailettes, les condenseurs refroidis par eau reposent sur la circulation de l'eau à l'intérieur des serpentins à calandre et tubes, et les condenseurs évaporatifs combinent à la fois de l'air et de l'eau pulvérisée pour rejeter la chaleur. Le bon choix dépend du climat, de la disponibilité de l'eau, de la capacité du système et du fait que l'équipement dessert une chambre froide, un refroidisseur d'eau ou une unité de condensation monobloc.

Présentation des trois principaux types de condenseurs

Chaque condenseur effectue le même travail à l'intérieur d'un circuit de réfrigération : il récupère le gaz réfrigérant chaud à haute pression évacué par le compresseur et élimine suffisamment de chaleur pour le transformer en liquide avant d'atteindre l'évaporateur. La différence entre les types de condenseurs réside dans le fluide de refroidissement et la manière dont la chaleur est évacuée. Le tableau ci-dessous compare les trois catégories côte à côte.

À l'échelle mondiale, les condenseurs refroidis par air représentent environ 60 % des unités installées car ils ne nécessitent pas d'alimentation en eau et sont simples à entretenir, tandis que les unités refroidies par eau et par évaporation prennent le relais une fois que leur capacité atteint la large gamme industrielle, où leur empreinte réduite et leur température de condensation plus basse se traduisent par de réelles économies d'énergie.

Condenseurs refroidis par air : structures et configurations courantes

Les condenseurs refroidis par air déplacent l'air ambiant sur des tubes en cuivre à ailettes à l'aide de ventilateurs axiaux. Ils constituent le choix standard pour les unités de condensation monobloc, les chambres froides commerciales et les systèmes de réfrigération split, car ils éliminent les coûts de traitement de l'eau et de tuyauterie. Les fabricants proposent généralement plusieurs configurations de serpentins pour s'adapter à différentes formes d'armoires et directions de flux d'air.

Condenseur refroidi par air de type H

Les unités de type H utilisent une sortie d'air latérale en forme de plaque avec des rangées de serpentins décalées. Les tubes en cuivre sont mécaniquement expansés en ailettes en aluminium pour une liaison étroite, ce qui maintient un transfert de chaleur efficace, tandis que la disposition compacte des serpentins convient aux unités de condensation montées sur panneau et aux armoires de type caisson.

Condenseur refroidi par air de type V

Les condenseurs de type V utilisent une sortie d'air supérieure et un boîtier en acier phosphaté et revêtu par pulvérisation pour résister à la corrosion. La disposition des bobines en forme de V augmente la surface dans un encombrement réduit de l'armoire, ce qui est utile lorsque l'espace de la salle d'équipement est limité.

Condenseur refroidi par air de type U

Les unités de type U libèrent l'air du sommet de l'unité et peuvent être construites sous forme de conceptions non standard pour correspondre aux dimensions de l'armoire ou aux exigences de débit d'air d'un client, ce qui les rend populaires pour les projets d'unités de condensation OEM et les constructions de chambres froides personnalisées.

Gamme de produits à condensateur

Modèles de condenseurs refroidis par air et par eau conçus pour les chambres froides, les unités de condensation et les projets de stockage par réfrigération industrielle.

Condenseur refroidi par air de type H Refroidi par air Condenseur refroidi par air de type V Refroidi par air Condenseur refroidi par air de type U Refroidi par air Condenseur de refroidissement par eau à coque et tube Refroidi à l'eau

Condenseurs refroidis à l'eau : conception et efficacité en coque et tube

Les condenseurs refroidis à l'eau dépendent de l'eau circulant à travers ou autour d'un faisceau de tubes pour absorber la chaleur du réfrigérant. Étant donné que l'eau transporte beaucoup plus de chaleur par unité de volume que l'air, ces unités fonctionnent à une température de condensation plus basse et occupent nettement moins d'espace qu'une unité refroidie par air de même capacité.

Les condenseurs à calandre et tubes sont la conception refroidie par eau la plus courante. L'eau de refroidissement circule à l'intérieur des tubes tandis que la vapeur de réfrigérant se condense sur la surface extérieure du tube, puis s'accumule au fond de la coque avant de s'écouler vers le récepteur. Cette disposition convient naturellement aux refroidisseurs d’eau, aux usines de congélation à plaques et à toute installation disposant déjà d’une tour de refroidissement ou d’un approvisionnement en eau de puits.

• Coque et tube horizontaux : le réfrigérant entre par le haut, se condense sur la paroi extérieure du tube et sort par le bas sous forme liquide.
• Coque et tube verticaux : le réfrigérant pénètre au milieu de la coque et s'écoule vers le bas le long de la paroi du tube dans un récepteur de liquide.
• Condenseurs à double tube (manchon) : le réfrigérant se condense dans l'espace annulaire entre un tube intérieur et un tube extérieur, donnant un chemin d'écoulement compact et serpentin.

Condenseurs évaporatifs : combiner le refroidissement par air et par eau

Les condenseurs évaporatifs pulvérisent de l'eau sur le serpentin de condensation tandis qu'un ventilateur aspire de l'air à travers celui-ci, de sorte que le réfrigérant est refroidi en partie par convection et en partie par l'évaporation du film d'eau. Cette combinaison permet à la température de condensation de se rapprocher de la température humide de l'air plutôt que de la température sèche plus élevée. C'est pourquoi les unités d'évaporation sont courantes dans les grandes installations de stockage frigorifique à base d'ammoniac, où chaque degré de température de condensation affecte la consommation d'énergie du compresseur.

Adaptation d'un condenseur aux chambres froides et aux refroidisseurs d'eau

Le choix entre des conceptions refroidies par air, refroidies par eau et par évaporation se résume généralement à quatre questions pratiques : quelle quantité de charge thermique doit être rejetée, si l'eau est disponible et abordable sur le site, quelle quantité de bruit et d'espace l'installation peut tolérer, et avec quel type de compresseur et d'évaporateur le condenseur doit être associé.

Le condensateur ne fonctionne jamais seul. Il est associé à un compresseur qui fournit le gaz chaud, à un évaporateur qui absorbe la chaleur de la chambre froide ou du produit et souvent à un refroidisseur d'air situé du côté bas du système. Obtenir la bonne capacité du condenseur, par rapport au compresseur et à l'évaporateur, maintient la pression de refoulement stable et protège l'ensemble du système de stockage réfrigéré des cycles courts.

Conseils d'entretien du condenseur pour prolonger la durée de vie

Quel que soit le type, un condenseur perd de son efficacité lorsque sa surface d'échange thermique est sale ou que son côté eau s'entartre. Une courte routine d’entretien permet de prévoir la pression de refoulement et la consommation d’énergie.

• Brossez ou nettoyez chimiquement les ailettes refroidies par air tous les six à douze mois pour éliminer la poussière, l'huile et les peluches.
• Vérifiez les condenseurs à calandre et tubes pour déceler toute accumulation de tartre et nettoyez le côté eau selon un programme qui correspond à la dureté de l'eau locale.
• Surveillez régulièrement la différence de température d'entrée et de sortie, la vitesse du ventilateur et la pression du système pour détecter l'encrassement avant qu'il n'augmente la pression de tête.
• Inspectez la tuyauterie et les joints de réfrigérant pour déceler toute corrosion ou toute fuite réduisant la charge et la capacité de refroidissement.

Achat de condenseurs auprès d'un fabricant chinois de CVC

Travailler avec un fabricant qui produit la gamme complète de réfrigération, y compris les condenseurs, les unités de condensation, les compresseurs, les évaporateurs et les accessoires de réfrigération, facilite l'appariement correct des composants et obtient une qualité de fabrication constante tout au long d'un projet. Une usine dotée de R et D en interne peut également proposer des tailles de serpentins et des directions de sortie d'air non standard pour les chambres froides, les refroidisseurs d'eau et les projets de stockage par réfrigération industrielle qui ne correspondent pas à une taille de catalogue.