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Dépannage · Concerne: Booster CO2 (transcritique)

L'installation CO2 monte en pression à l'arrêt

Diagnostiquez pas à pas une pression élevée sur une installation CO2 : arrêt et coupure de courant, vanne de gaz flash, vanne haute pression et refroidisseur de gaz, soupapes qui s'ouvrent.

Dernière vérification: Mode intervention : grands boutons, questions en premier et écran maintenu allumé.

Le CO2 a une pression de saturation d'environ 57 bar (absolus) à 20 °C et 72 bar à 30 °C. Quand l'installation est à l'arrêt, la pression monte vers la pression de saturation à la température ambiante et peut dépasser la pression de tarage des soupapes de sécurité [1]. Il faut donc une solution qui maintienne la pression, par exemple un groupe de maintien en froid avec sa propre alimentation de secours, ou des composants qui supportent la pression à l'arrêt [1][2].

Seul un personnel certifié peut intervenir sur le circuit frigorifique. Coupez l'alimentation avant de travailler sur des parties électriques et soyez particulièrement prudent avec les hautes pressions (CO2) et les fluides inflammables (A2L et A3). Respectez toujours les instructions du fabricant.

Confirmer d'abord le défaut

Lire la pression de la bouteille et la température extérieure, et vérifier si le refroidissement de secours ou la décharge de pression a démarré. Vérifier que le régulateur est alimenté (onduleur) et que les vannes sont dans la bonne position pour l'arrêt.

Logigramme

L'installation CO2 monte en pression àl'arrêt1. Les compresseurs sont-ils à l'arrêt(panne de courant, maintenance oualarme) sans qu'aucun groupe frigorifiquede secours ne fonctionne et maintienne lapression du réservoir basse ?A · Cause probableLa pression monte quand le fluide seréchauffe à la température ambiante.Sans froid de maintien, la soupape desécurité finit par s'ouvrir.OuiNon2. La vanne de gaz flash est-elle ouverte,et régule-t-elle la pression de la bouteillesur la consigne ?B · Cause probableLa vanne de gaz flash ou sa régulation nefonctionne pas, si bien que la pression dela bouteille monte.NonOui3. La pression au refroidisseur de gazest-elle normale pour la températureextérieure, et la vanne haute pressionrégule-t-elle ?C · Cause probablePression élevée au refroidisseur de gazdue à un défaut de la vanne haute pressionou des ventilateurs, ou à une températureextérieure élevée.→ L'installation déclenche en hauteNonOuiD · Cause probableLa soupape de sécurité s'ouvre trop tôt :mauvaise pression de tarage, soupapeendommagée ou soupape ayant déjàdéchargé et qui n'est plus étanche.L'installation CO2 monte en pression à l'arrêt1. Les compresseurs sont-ils à l'arrêt (panne decourant, maintenance ou alarme) sans qu'aucun groupefrigorifique de secours ne fonctionne et maintienne lapression du réservoir basse ?A · Cause probableLa pression monte quand le fluide se réchauffeà la température ambiante. Sans froid demaintien, la soupape de sécurité finit pars'ouvrir.OuiNon2. La vanne de gaz flash est-elle ouverte, etrégule-t-elle la pression de la bouteille sur la consigne?B · Cause probableLa vanne de gaz flash ou sa régulation nefonctionne pas, si bien que la pression de labouteille monte.NonOui3. La pression au refroidisseur de gaz est-elle normalepour la température extérieure, et la vanne hautepression régule-t-elle ?C · Cause probablePression élevée au refroidisseur de gaz due à undéfaut de la vanne haute pression ou desventilateurs, ou à une température extérieureélevée.→ L'installation déclenche en haute pressionNonOuiD · Cause probableLa soupape de sécurité s'ouvre trop tôt : mauvaisepression de tarage, soupape endommagée ou soupapeayant déjà déchargé et qui n'est plus étanche.

Causes, les plus probables en premier

L'ordre est approximatif et basé sur les pannes courantes sur le terrain. Mesurez toujours avant de remplacer quoi que ce soit.

  1. 1
    Logigramme A

    La pression monte quand le fluide se réchauffe à la température ambiante. Sans froid de maintien, la soupape de sécurité finit par s'ouvrir.

    Solution: Vérifiez que le groupe de refroidissement auxiliaire fonctionne et dispose d'une alimentation de secours si nécessaire. Démarrez le système conformément aux instructions du fabricant. Ne fermez jamais de vannes de manière à piéger du CO2 liquide entre elles, et n'isolez jamais la soupape de sûreté.

    🛠 Comment procéder ? Étape par étape

    Seul un personnel qualifié est habilité à intervenir sur les installations frigorifiques et électriques. Respectez le manuel du fabricant et la réglementation locale ; ces étapes sont fournies à titre indicatif et ne remplacent pas une formation.

    Tester le refroidissement à l'arrêt au CO2 et la panne de courant

    À l'arrêt, une installation au CO2 (R744) se réchauffe et la pression augmente. Une unité de refroidissement auxiliaire, souvent sur alimentation de secours, doit maintenir la pression du réservoir sous le tarage de la soupape de sûreté, et le redémarrage doit s'effectuer sans déclencher les soupapes de sûreté.

    1. Préparer et convenir du test. Lire la procédure du fabricant, en informer le magasin ou l'exploitant de l'installation et planifier le test à un moment où un arrêt de courte durée est acceptable. Utiliser des manomètres homologués pour le CO2. Ne jamais fermer de vannes de manière à piéger du liquide entre elles, et ne jamais isoler une soupape de sûreté.

      ✓ Vérifier: La procédure est à portée de main et l'exploitant sait que le test est en cours.

    2. Noter les pressions et les réglages. Lire la pression du réservoir, la pression de tarage de la soupape de sûreté, la PS du réservoir ainsi que les points de consigne pour le démarrage et l'arrêt de l'unité auxiliaire.

      ✓ Vérifier: La pression de démarrage de l'unité auxiliaire est nettement inférieure au tarage de la soupape de sûreté.

    3. Vérifier l'unité auxiliaire et son alimentation. Vérifier que le groupe de condensation auxiliaire est en mode automatique, que son alimentation provient de la source de secours (onduleur ou groupe électrogène, le cas échéant) et que ses fusibles et son contacteur sont en bon état.

      ✓ Vérifier: L'unité auxiliaire est prête et alimentée par l'alimentation de secours.

    4. Simuler la coupure de courant. Couper l'alimentation principale de la rampe CO2 conformément à la procédure. Surveiller la pression du réservoir et vérifier que l'unité auxiliaire démarre à sa pression de consigne.

      ✓ Vérifier: L'unité auxiliaire démarre et la pression du réservoir cesse d'augmenter et reste inférieure à la pression de démarrage plus une petite marge.

    5. Vérifier la détection de gaz et la ventilation. Vérifier que le détecteur de CO2 dans la salle des machines fonctionne et que l'alarme et la ventilation démarrent au niveau d'alarme (tester avec du gaz étalon selon les instructions du fabricant du détecteur).

      ✓ Vérifier: L'alarme et la ventilation mécanique démarrent au niveau d'alarme du détecteur.

    6. Rétablir l'alimentation et redémarrer. Rétablir l'alimentation principale et redémarrer l'installation selon la procédure du fabricant. Surveiller la pression du réservoir, la vanne HP et la vanne de flash gaz lors du démarrage des compresseurs.

      ✓ Vérifier: L'installation démarre en douceur et aucune soupape de sûreté ne se soulève.

    7. Enregistrer le test. Consigner la date, les pressions, la pression de démarrage de l'unité auxiliaire et le résultat dans le journal de bord de l'installation.

      ✓ Vérifier: Le résultat du test est enregistré et l'installation fonctionne normalement.

    Vérifier la position des vannes et le liquide piégé

    Une vanne de service ou d'arrêt laissée fermée ou à moitié ouverte provoque des symptômes tels qu'un étranglement ou une charge insuffisante, et du liquide enfermé entre des vannes fermées peut faire éclater la tuyauterie lorsqu'il se réchauffe. Portez des lunettes et des gants et ne dépassez jamais la PS du système.

    1. Parcourir le circuit à l'aide du schéma. Suivez le schéma de principe et listez chaque vanne de service, vanne à boisseau sphérique et vanne de bouteille du compresseur en passant par le condenseur, le réservoir de liquide, la ligne de liquide, les évaporateurs et la ligne d'aspiration.

      ✓ Vérifier: Vous disposez d'une liste de toutes les vannes et de leur position requise en fonctionnement normal.

    2. Vérifier les vannes de service. À l'aide d'une clé de vanne, vérifiez que les vannes de service d'aspiration, de refoulement et de liquide sont entièrement ouvertes (contre-siégées). Ne tournez légèrement hors du contre-siège que lorsqu'un manomètre est raccordé. Remettez les bouchons par la suite.

      ✓ Vérifier: Les broches sont entièrement ouvertes et les bouchons sont bien serrés.

    3. Rechercher des vannes partiellement fermées. Le système en marche, mesurez la température du tuyau avant et après chaque vanne sur la ligne de liquide avec un thermomètre à pince. Une chute de température nette, du givre ou de la condensation après une vanne signifie qu'elle est partiellement fermée ou étranglée.

      ✓ Vérifier: Il n'y a pas de chute de température perceptible à travers aucune vanne de la ligne de liquide.

    4. Vérifier les vannes solénoïdes. Vérifiez que les vannes solénoïdes s'ouvrent sur une demande : la bobine est alimentée (testeur d'aimant ou tension sur la bobine) et il y a un débit (changement de température après la vanne).

      ✓ Vérifier: Chaque vanne solénoïde s'ouvre lorsqu'elle est sollicitée et se ferme lorsqu'elle ne l'est pas.

    5. Ne jamais piéger de liquide. Avant de fermer deux vannes sur une section remplie de liquide, pompez le liquide hors de celle-ci ou assurez-vous que la section dispose d'un chemin de décharge de pression (soupape de sécurité ou chemin ouvert vers le réservoir). Ne laissez jamais une ligne de liquide fermée aux deux extrémités.

      ✓ Vérifier: Chaque section qui peut être isolée est vide ou dispose d'un chemin de décharge.

    6. CO2 : vérifier la protection à l'arrêt. Sur les systèmes R744, confirmez que l'unité d'arrêt, les soupapes de sécurité et toute fonction de maintien de pression sont en service avant que les vannes ne soient fermées, car la pression du CO2 piégé augmente rapidement lorsqu'il se réchauffe (voir le guide d'arrêt CO2).

      ✓ Vérifier: La pression à l'arrêt reste bien inférieure à la PS et les soupapes de sécurité sont ouvertes vers leur sortie.

  2. 2

    L'unité de refroidissement de secours ou son alimentation (UPS, fusible, contacteur) ne fonctionne pas.

    Solution: Effectuer un essai de fonctionnement du refroidissement de secours et vérifier l'alimentation, les fusibles et le signal de commande.

    🛠 Comment procéder ? Étape par étape

    Seul un personnel qualifié est habilité à intervenir sur les installations frigorifiques et électriques. Respectez le manuel du fabricant et la réglementation locale ; ces étapes sont fournies à titre indicatif et ne remplacent pas une formation.

    Tester le refroidissement à l'arrêt au CO2 et la panne de courant

    À l'arrêt, une installation au CO2 (R744) se réchauffe et la pression augmente. Une unité de refroidissement auxiliaire, souvent sur alimentation de secours, doit maintenir la pression du réservoir sous le tarage de la soupape de sûreté, et le redémarrage doit s'effectuer sans déclencher les soupapes de sûreté.

    1. Préparer et convenir du test. Lire la procédure du fabricant, en informer le magasin ou l'exploitant de l'installation et planifier le test à un moment où un arrêt de courte durée est acceptable. Utiliser des manomètres homologués pour le CO2. Ne jamais fermer de vannes de manière à piéger du liquide entre elles, et ne jamais isoler une soupape de sûreté.

      ✓ Vérifier: La procédure est à portée de main et l'exploitant sait que le test est en cours.

    2. Noter les pressions et les réglages. Lire la pression du réservoir, la pression de tarage de la soupape de sûreté, la PS du réservoir ainsi que les points de consigne pour le démarrage et l'arrêt de l'unité auxiliaire.

      ✓ Vérifier: La pression de démarrage de l'unité auxiliaire est nettement inférieure au tarage de la soupape de sûreté.

    3. Vérifier l'unité auxiliaire et son alimentation. Vérifier que le groupe de condensation auxiliaire est en mode automatique, que son alimentation provient de la source de secours (onduleur ou groupe électrogène, le cas échéant) et que ses fusibles et son contacteur sont en bon état.

      ✓ Vérifier: L'unité auxiliaire est prête et alimentée par l'alimentation de secours.

    4. Simuler la coupure de courant. Couper l'alimentation principale de la rampe CO2 conformément à la procédure. Surveiller la pression du réservoir et vérifier que l'unité auxiliaire démarre à sa pression de consigne.

      ✓ Vérifier: L'unité auxiliaire démarre et la pression du réservoir cesse d'augmenter et reste inférieure à la pression de démarrage plus une petite marge.

    5. Vérifier la détection de gaz et la ventilation. Vérifier que le détecteur de CO2 dans la salle des machines fonctionne et que l'alarme et la ventilation démarrent au niveau d'alarme (tester avec du gaz étalon selon les instructions du fabricant du détecteur).

      ✓ Vérifier: L'alarme et la ventilation mécanique démarrent au niveau d'alarme du détecteur.

    6. Rétablir l'alimentation et redémarrer. Rétablir l'alimentation principale et redémarrer l'installation selon la procédure du fabricant. Surveiller la pression du réservoir, la vanne HP et la vanne de flash gaz lors du démarrage des compresseurs.

      ✓ Vérifier: L'installation démarre en douceur et aucune soupape de sûreté ne se soulève.

    7. Enregistrer le test. Consigner la date, les pressions, la pression de démarrage de l'unité auxiliaire et le résultat dans le journal de bord de l'installation.

      ✓ Vérifier: Le résultat du test est enregistré et l'installation fonctionne normalement.

  3. 3
    Logigramme B

    La vanne de gaz flash ou sa régulation ne fonctionne pas, si bien que la pression de la bouteille monte.

    Solution: Contrôlez la commande de la vanne, le capteur et la consigne, et que les compresseurs MT peuvent absorber le gaz flash.

    🛠 Comment procéder ? Étape par étape

    Seul un personnel qualifié est habilité à intervenir sur les installations frigorifiques et électriques. Respectez le manuel du fabricant et la réglementation locale ; ces étapes sont fournies à titre indicatif et ne remplacent pas une formation.

    Vérifier les vannes haute pression et de dégazage (flash gas) pour le CO2

    Sur une installation au CO2 (R744) transcritique, la vanne haute pression régule la pression du refroidisseur de gaz (gas cooler) et la vanne de dérivation des gaz flash régule la pression de la bouteille réceptrice. Une vanne, un driver ou un transducteur défectueux entraîne une baisse de capacité, des déclenchements haute pression ou l'ouverture d'une soupape de sécurité.

    1. Se préparer aux pressions du CO2. Utiliser des manomètres et des flexibles dont la pression nominale est supérieure à la PS du côté haute pression (voir la plaque signalétique ; souvent supérieure à 100 bar), ainsi que des lunettes et des gants. Ne jamais fermer des vannes de manière à piéger du CO2 liquide entre elles : la pression monte rapidement lors de son réchauffement. Le CO2 déplace l'oxygène dans les espaces exigus et confinés, s'assurer donc du bon fonctionnement du détecteur de gaz et de la ventilation.

      ✓ Vérifier: Les manomètres sont homologués pour une pression supérieure à la PS du système et le détecteur de gaz du local machine indique un état normal.

    2. Comparer les transducteurs avec les manomètres. Connecter l'outil de service du régulateur et lire la pression du refroidisseur de gaz, la pression du réservoir et la température de sortie du refroidisseur de gaz. Comparer chaque transducteur de pression avec un manomètre étalonné raccordé au même point.

      ✓ Vérifier: Chaque lecture de transducteur concorde avec le manomètre dans les limites de précision indiquées dans la fiche technique du transducteur.

    3. Vérifier la vanne haute pression. Surveiller l'ouverture de la vanne (%) et la pression du refroidisseur de gaz sur l'outil de service pendant que la température de sortie du refroidisseur de gaz varie. Comparer la pression avec la consigne calculée par le régulateur. Vérifier l'absence d'alarmes sur le driver et, si le manuel le permet, commander la vanne manuellement et écouter ou palper son mouvement.

      ✓ Vérifier: La pression du refroidisseur de gaz suit la consigne du régulateur et l'ouverture de la vanne varie en douceur, sans oscillations ni alarmes.

    4. Vérifier la vanne de dérivation des gaz flash. Comparer la pression du réservoir avec la consigne des documents de mise en service. Observer l'ouverture de la vanne lorsque la charge varie.

      ✓ Vérifier: La pression du réservoir reste proche de sa consigne et inférieure au tarage de la soupape de sécurité du réservoir.

    5. Vérifier la régulation des ventilateurs du refroidisseur de gaz. S'assurer que la vitesse des ventilateurs du refroidisseur de gaz augmente à mesure que la température de sortie s'élève et que la sonde de régulation indique la bonne valeur (comparer avec un thermomètre de contact).

      ✓ Vérifier: La vitesse des ventilateurs suit la température de sortie du refroidisseur de gaz et la sonde correspond au thermomètre de référence.

    6. Vérifier les dispositifs de décharge et consigner. Vérifier que chaque tronçon de tuyauterie pouvant être isolé par des vannes dispose d'un dispositif de surpression et que les sorties des soupapes de sécurité sont dégagées et non obstruées. Consigner les relevés, les alarmes et les corrections éventuelles.

      ✓ Vérifier: Aucune section ne peut piéger de liquide sans décharge, et les relevés sont consignés.

  4. 4
    Logigramme C

    Pression élevée au refroidisseur de gaz due à un défaut de la vanne haute pression ou des ventilateurs, ou à une température extérieure élevée.

    Solution: Contrôlez les ventilateurs, la propreté et la régulation de la vanne haute pression. Suivez le diagnostic haute pression.

    🛠 Comment procéder ? Étape par étape

    Seul un personnel qualifié est habilité à intervenir sur les installations frigorifiques et électriques. Respectez le manuel du fabricant et la réglementation locale ; ces étapes sont fournies à titre indicatif et ne remplacent pas une formation.

    Nettoyer un condenseur ou un refroidisseur de gaz

    Un condenseur ou un refroidisseur de gaz sale augmente la pression de condensation, la consommation d'énergie et le risque de déclenchements haute pression. Nettoyez-le, redressez les ailettes et vérifiez que l'air peut circuler librement.

    1. Mesurer avant de nettoyer. Le système en marche, notez la pression de condensation (ou la température de sortie du refroidisseur de gaz sur le CO2) et la température de l'air entrant, afin de pouvoir constater l'effet par la suite.

      ✓ Vérifier: La pression et la température de l'air sont enregistrées.

    2. Consigner et verrouiller. Isolez l'unité de condensation et les ventilateurs, verrouillez et étiquetez l'interrupteur sectionneur et vérifiez l'absence de tension aux bornes du moteur de ventilateur. Les ventilateurs pourraient sinon démarrer automatiquement. Sur les toits, utilisez une protection antichute.

      ✓ Vérifier: 0 V aux bornes des ventilateurs et les ventilateurs sont arrêtés.

    3. Retirer les saletés non incrustées. Brossez les feuilles et les peluches du côté de l'entrée d'air avec une brosse douce dans le sens des ailettes. Soufflez ou rincez depuis le côté de la sortie d'air, à l'encontre du flux d'air normal, afin de chasser la saleté vers l'extérieur plutôt que de l'enfoncer.

      ✓ Vérifier: La surface de la batterie est exempte de saletés non incrustées.

    4. Nettoyer avec un produit de nettoyage pour batteries et de l'eau. Protégez les moteurs de ventilateur et les parties électriques de l'eau. Appliquez un produit de nettoyage pour batteries adapté au matériau des ailettes, respectez sa fiche de données de sécurité (gants et lunettes) et rincez à l'eau basse pression à l'encontre du flux d'air normal. N'utilisez jamais de nettoyeur haute pression, qui aplatit les ailettes.

      ✓ Vérifier: L'eau de rinçage s'écoule claire et les ailettes ne sont pas endommagées.

    5. Redresser les ailettes et vérifier les dégagements. Redressez les ailettes tordues à l'aide d'un peigne à ailettes du bon pas. Vérifiez que rien ne bloque l'entrée ou la sortie d'air et que l'air chaud ne peut pas recirculer vers l'entrée (murs, neige, autres unités).

      ✓ Vérifier: Les ailettes sont droites et les distances libres autour de l'unité correspondent aux instructions d'installation.

    6. Redémarrer et comparer. Retirez votre verrou, rétablissez l'alimentation et laissez le système se stabiliser. Comparez la pression de condensation et la température de l'air entrant avec les valeurs d'avant le nettoyage.

      ✓ Vérifier: La température de condensation est plus basse à une température d'air similaire.

    Vérifier le moteur de ventilateur de condenseur ou d'évaporateur

    Un ventilateur qui s'arrête, tourne lentement ou dans le mauvais sens provoque une haute pression du côté du condenseur, ou une basse pression et du givre du côté de l'évaporateur. Vérifiez l'alimentation, le signal de commande, le moteur et le ventilateur lui‑même.

    1. Observer et écouter avec l'unité en marche. Regardez le ventilateur à distance de sécurité : tourne‑t‑il, à quelle vitesse, et dans la bonne direction (l'air à travers l'échangeur selon la flèche sur le boîtier ou selon le manuel) ? Écoutez le bruit des roulements et cherchez du givre, de la saleté ou une pale endommagée.

      ✓ Vérifier: Vous savez si le ventilateur est arrêté, lent, bruyant ou tourne dans le mauvais sens.

    2. Vérifier l'alimentation et le signal de commande. Mesurez la tension aux bornes du moteur ou du connecteur du ventilateur EC lorsque le ventilateur est appelé. Pour un ventilateur EC, mesurez également le signal de commande (0–10 V ou PWM) et lisez toute lampe de statut ou code d’erreur sur l’électronique du ventilateur. Vérifiez les réglages de retard du ventilateur et les thermostats du contrôleur : un ventilateur volontairement désactivé n’est pas défectueux.

      ✓ Vérifier: La tension d’alimentation est dans la plage nominale indiquée sur la plaque signalétique, et le signal de commande demande le démarrage du ventilateur ; sinon la panne se situe en amont (contacteur, fusible, sortie du contrôleur, câblage).

    3. Isoler, verrouiller et s’assurer que le ventilateur ne peut pas démarrer. Coupez et verrouillez l’interrupteur d’isolement, vérifiez que le circuit est ouvert avec un testeur bipolaire testé, puis attendez que le ventilateur s’arrête complètement. Rappelez‑vous qu’un ventilateur EC peut redémarrer de lui‑fait lorsqu’il reçoit à nouveau le signal, et qu’un ventilateur entraîné par le vent peut générer une tension.

      ✓ Vérifier: 0 V aux bornes du moteur et les pales sont bloquées ou immobiles.

    4. Faire tourner le ventilateur à la main et vérifier mécaniquement. Tournez l’impulseur à la main : il doit tourner librement et uniformément, sans frottement, jeu axial ou roulement rugueux. Vérifiez que les pales sont bien fixées à l’arbre et qu’elles ne sont pas fissurées, et que le garde‑boue et l’échangeur sont exempts de givre, de saleté et d’objets lâches.

      ✓ Vérifier: Le ventilateur tourne librement et silencieusement et les pales sont intactes ; un moteur raide ou rugueux doit être remplacé.

    5. Mesurer le moteur (moteurs AC). Avec le moteur déconnecté, mesurez la résistance d’enroulement entre les bornes et comparez les enroulements entre eux et avec la fiche technique ; testez le condensateur de marche (voir le guide du condensateur). Mesurez la résistance d’isolement à la terre avec un testeur d’isolation – jamais avec l’électronique du ventilateur ou un moteur EC connecté. Vérifiez que la protection thermique interne du moteur se ferme lorsque le moteur est froid.

      ✓ Vérifier: Les enroulements sont égaux là où ils doivent l'être et correspondent à la fiche technique, la résistance d'isolement est bien au‑delà de la limite imposée par vos règles électriques, et la protection thermique est fermée lorsqu'elle est froide.

    6. Rétablir, faire fonctionner et mesurer le courant. Reconnectez selon votre photo, montez les protections et couvercles, retirez le verrou et démarrez. Mesurez le courant en marche sur chaque phase et comparez-le à la plaque signalétique, vérifiez le sens de rotation et le débit d'air.

      ✓ Vérifier: Le ventilateur tourne doucement dans le bon sens, le courant est conforme ou inférieur à la valeur de la plaque signalétique et les pressions se stabilisent (la pression de tête chute sur le condenseur, la pression d'aspiration augmente et la glace se dissipe sur l'évaporateur).

    Vérifier les vannes haute pression et de dégazage (flash gas) pour le CO2

    Sur une installation au CO2 (R744) transcritique, la vanne haute pression régule la pression du refroidisseur de gaz (gas cooler) et la vanne de dérivation des gaz flash régule la pression de la bouteille réceptrice. Une vanne, un driver ou un transducteur défectueux entraîne une baisse de capacité, des déclenchements haute pression ou l'ouverture d'une soupape de sécurité.

    1. Se préparer aux pressions du CO2. Utiliser des manomètres et des flexibles dont la pression nominale est supérieure à la PS du côté haute pression (voir la plaque signalétique ; souvent supérieure à 100 bar), ainsi que des lunettes et des gants. Ne jamais fermer des vannes de manière à piéger du CO2 liquide entre elles : la pression monte rapidement lors de son réchauffement. Le CO2 déplace l'oxygène dans les espaces exigus et confinés, s'assurer donc du bon fonctionnement du détecteur de gaz et de la ventilation.

      ✓ Vérifier: Les manomètres sont homologués pour une pression supérieure à la PS du système et le détecteur de gaz du local machine indique un état normal.

    2. Comparer les transducteurs avec les manomètres. Connecter l'outil de service du régulateur et lire la pression du refroidisseur de gaz, la pression du réservoir et la température de sortie du refroidisseur de gaz. Comparer chaque transducteur de pression avec un manomètre étalonné raccordé au même point.

      ✓ Vérifier: Chaque lecture de transducteur concorde avec le manomètre dans les limites de précision indiquées dans la fiche technique du transducteur.

    3. Vérifier la vanne haute pression. Surveiller l'ouverture de la vanne (%) et la pression du refroidisseur de gaz sur l'outil de service pendant que la température de sortie du refroidisseur de gaz varie. Comparer la pression avec la consigne calculée par le régulateur. Vérifier l'absence d'alarmes sur le driver et, si le manuel le permet, commander la vanne manuellement et écouter ou palper son mouvement.

      ✓ Vérifier: La pression du refroidisseur de gaz suit la consigne du régulateur et l'ouverture de la vanne varie en douceur, sans oscillations ni alarmes.

    4. Vérifier la vanne de dérivation des gaz flash. Comparer la pression du réservoir avec la consigne des documents de mise en service. Observer l'ouverture de la vanne lorsque la charge varie.

      ✓ Vérifier: La pression du réservoir reste proche de sa consigne et inférieure au tarage de la soupape de sécurité du réservoir.

    5. Vérifier la régulation des ventilateurs du refroidisseur de gaz. S'assurer que la vitesse des ventilateurs du refroidisseur de gaz augmente à mesure que la température de sortie s'élève et que la sonde de régulation indique la bonne valeur (comparer avec un thermomètre de contact).

      ✓ Vérifier: La vitesse des ventilateurs suit la température de sortie du refroidisseur de gaz et la sonde correspond au thermomètre de référence.

    6. Vérifier les dispositifs de décharge et consigner. Vérifier que chaque tronçon de tuyauterie pouvant être isolé par des vannes dispose d'un dispositif de surpression et que les sorties des soupapes de sécurité sont dégagées et non obstruées. Consigner les relevés, les alarmes et les corrections éventuelles.

      ✓ Vérifier: Aucune section ne peut piéger de liquide sans décharge, et les relevés sont consignés.

  5. 5
    Logigramme D

    La soupape de sécurité s'ouvre trop tôt : mauvaise pression de tarage, soupape endommagée ou soupape ayant déjà déchargé et qui n'est plus étanche.

    Solution: Comparez la pression de tarage avec la PS de l'installation. Remplacez une soupape ayant déchargé ou qui fuit, et contrôlez la conduite d'évacuation selon l'EN 13136 / EN ISO 24664.

    🛠 Comment procéder ? Étape par étape

    Seul un personnel qualifié est habilité à intervenir sur les installations frigorifiques et électriques. Respectez le manuel du fabricant et la réglementation locale ; ces étapes sont fournies à titre indicatif et ne remplacent pas une formation.

    Vérifier une soupape de sécurité

    La soupape de sécurité protège le système contre les pressions supérieures à la PS. Elle doit posséder le bon tarage, s'isoler hermétiquement après l'ouverture et évacuer vers un endroit sûr via une tuyauterie correctement dimensionnée.

    1. Vérifier le marquage. Lisez la pression de tarage et les caractéristiques de la soupape sur le corps ou la plaque signalétique et comparez avec la PS de la partie protégée. La pression de tarage ne doit pas être supérieure à la PS. Ne réglez, ne bloquez et n'isolez jamais une soupape de sécurité.

      ✓ Vérifier: La pression de tarage est inférieure ou égale à la PS de l'élément protégé.

    2. Vérifier l'état de la soupape. Recherchez toute trace de corrosion, de dommage, un scellé brisé ou des signes indiquant que la soupape s'est ouverte (givre, huile ou saleté à la sortie). Vérifiez la date de fabrication ou d'installation.

      ✓ Vérifier: La soupape est intacte, le scellé est en place et l'âge est consigné.

    3. Vérifier l'étanchéité du siège. Vérifiez la sortie avec un détecteur de fuite électronique ou de l'eau savonneuse. Une soupape qui s'est ouverte ne se referme souvent plus de manière étanche.

      ✓ Vérifier: Le détecteur n'émet aucun signal et aucune bulle ne se forme à la sortie.

    4. Vérifier la conduite de refoulement. Vérifier que la conduite de refoulement est dimensionnée pour la soupape (EN 13136 ; utiliser un calculateur de ligne de décharge), qu'elle n'est pas obstruée, qu'elle ne comporte pas de vanne d'arrêt et qu'elle débouché à l'air libre dans un endroit sûr, à l'abri de la pluie et doté d'un drainage.

      ✓ Vérifier: La dimension de la conduite correspond au calcul et la sortie est dégagée et sûre.

    5. Remplacer si nécessaire. Remplacer toute soupape qui fuit, qui s'est ouverte, qui est endommagée ou qui a atteint l'intervalle de remplacement indiqué dans les instructions du fabricant ou les réglementations nationales. En présence d'une vanne de commutation, basculer d'abord sur l'autre soupape de sécurité ; sinon, le système doit être vidé ou récupéré (certification F-gas).

      ✓ Vérifier: Une nouvelle soupape correctement réglée est installée, ou la soupape existante est homologuée.

    6. Enregistrer. Consigner le contrôle, les éventuels recharges ou déclenchements et tout remplacement (pression de tarage, numéro de série, date) dans le journal de bord.

      ✓ Vérifier: Le journal de bord indique les données de la soupape et le résultat du contrôle.

Contrôles issus des manuels des fabricants (3)

Valeurs et vérifications fournies par les fabricants pour leurs propres produits ; elles s'appliquent au produit désigné.

  • Danfoss Optyma iCO2 (détendeur de récepteur pas à pas) : à l'arrêt, l'unité ouvre la vanne du récepteur et redémarre le compresseur si la pression du récepteur atteint 76 bar (AKV : 30 bar au-dessus de l'aspiration, max 76 bar).[3]
  • Systèmes CO2 en cascade Hussmann : tester le refroidissement de secours en simulant une coupure d'alimentation des racks et vérifier que la pression et la température du receveur sont maintenues ; l'unité de condensation de secours et son électrovanne liquide doivent toutes deux être alimentées par l'alimentation de secours.[4]
  • Hillphoenix Advansor ; racks CO2 Hussmann : sur les boosters CO2, la vanne haute pression et la vanne de bypass gaz flash sont pilotées en position de sécurité lors d'une coupure d'alimentation par un onduleur dans l'armoire de commande. Le tester par une perte d'alimentation simulée et contrôler l'onduleur au moins une fois par an ; un onduleur mort laisse les vannes où elles se sont arrêtées.[5]
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Termes de l'article

Sources

  1. Danfoss – The story of intrinsic standstill security (CO2 case story, 2013)
  2. Arneg – Safe Pressure: back-up unit for CO2 systems during power failure
  3. Danfoss – Application guidelines Optyma iCO2 condensing units R744, AB399636244436en-000301 (2026.03)
  4. Hussmann – CO2 Cascade installation & operation, P/N 3151784_C, PDF p. 61
  5. Hillphoenix – Advansor CO2 Booster – Installation, Start-Up and Operation manual | Hussmann – Transcritical CO2 Rack Installation & Operation, PN 3182569_G, Hillphoenix: p. A-17 | Hussmann: p. 61
Avertissement : Ce texte est une aide, pas un conseil juridique. Il résume des réglementations et des normes et ne remplace pas le texte officiel. Vérifiez toujours la version en vigueur et les exigences locales.
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