Une centrale frigorifique, c’est plusieurs compresseurs en parallèle qui doivent tenir une pression d’aspiration stable sans s’user de façon inégale. Du pressostat de secours à la sonde de pression lue par un automate, voici comment la régulation décide quel compresseur démarre et lequel s’arrête.
1. Ce qu’on trouve sur une centrale
Sur un même châssis, de 2 à 6 compresseurs travaillent en parallèle sur un collecteur d’aspiration commun. Avec trois compresseurs identiques, on dispose de trois paliers de puissance : 33, 66 et 100 %. C’est le fractionnement de puissance. Les centrales récentes ajoutent un variateur de vitesse sur au moins un compresseur, pour lisser entre les paliers. (vidéo 1)
| Organe | Rôle |
|---|---|
| Pressostat zone neutre ou sonde de pression sur le collecteur | Pilote la régulation normale |
| Pressostat BP de secours sur chaque compresseur | Régulation en mode dégradé |
| Pressostat HP de sécurité et pressostat différentiel d’huile | Sécurités de chaque compresseur |
| Séparateur d’huile et réservoir d’huile | Piège l’huile au refoulement et la stocke |
| Régulateur de niveau d’huile à flotteur | Remet de l’huile dans chaque carter |
| Ventilateurs de culasse | Limitent la température des compresseurs, sur une centrale basse température |
Le réservoir d’huile est maintenu environ 2 bar au-dessus de la pression carter, grâce à un clapet. Si ce clapet se bloque, la différence de pression augmente : le flotteur a du mal à refermer et le compresseur se remplit d’huile. (vidéo 1, 2:43)
2. Mode dégradé : les pressostats de secours en cascade
Quand le régulateur principal tombe en panne, les pressostats BP de secours prennent le relais. (vidéo 2)
Erreurs fréquentes. Régler les trois pressostats sur la même consigne avec des différentiels différents. Les trois compresseurs démarrent presque en même temps, puis s’arrêtent : c’est du court-cycle, qui réduit fortement leur durée de vie.
La bonne pratique : des consignes échelonnées, en cascade. Le compresseur 1 démarre en premier, le 2 seulement si la pression continue de monter, puis le 3. Le défaut reste réel : les usures sont inégales, et la pression du collecteur varie beaucoup. Ce mode doit rester un secours.
3. Le pressostat zone neutre
Le pressostat zone neutre donne un contact à trois positions au lieu de deux. (vidéo 3)
| Position du contact | Pression d’aspiration | Signification |
|---|---|---|
| 1-4 | au-dessus de la pression maxi | Demande de plus de froid : démarrer un compresseur |
| Centrale (zone neutre) | entre mini et maxi | Tout va bien : ne rien changer |
| 1-2 | sous la pression mini | Demande de moins de froid : arrêter un compresseur |
On règle la consigne et la largeur de la zone neutre (0,2 à 0,9 bar selon le modèle). Le différentiel de basculement est fixe : 0,2 bar. Résultat : la pression du collecteur varie de 0,9 bar au plus, contre jusqu’à 2 bar avec des pressostats classiques. (2:16)
Le pressostat zone neutre est aujourd’hui dépassé : on lui préfère une sonde de pression lue par un automate ou un régulateur (§ 5). Le principe reste le même.
4. Dans quel ordre ? FILO, FIFO et rotation
Le signal « plus de froid / moins de froid » ne dit pas quel compresseur démarrer. C’est l’automatisme qui choisit.
| Mode | Principe | Usage |
|---|---|---|
| FILO (First In, Last Out) | Le 1er démarré est le dernier arrêté. Toujours le même ordre : 1, 2, 3 puis 3, 2, 1 | Quand le premier compresseur est celui qui a la réduction de puissance ou le variateur |
| FIFO (First In, First Out) | Le 1er démarré est le 1er arrêté | Équilibre les heures de fonctionnement |
| Rotation | Le compresseur de tête change à chaque cycle | Même objectif que le FIFO |
En FILO, le compresseur 1 tourne presque tout le temps et le 3 très peu : les usures sont très différentes. Dans les deux modes, une temporisation (10 s dans la simulation de la vidéo) sépare deux démarrages, pour éviter les appels de courant et laisser la pression réagir. (FILO, 6:12)
Cas particulier : deux compresseurs dimensionnés chacun à 100 %, en secours mutuel. Ils ne tournent jamais ensemble. L’automate alterne à chaque démarrage, et bascule sur l’autre dès qu’une sécurité (HP, huile, thermique) déclenche. Après réparation et réarmement, l’alternance reprend normalement. (vidéo rotation)
5. Avec une sonde de pression : programmer la zone neutre
La sonde de pression remplace le pressostat. L’automate compare sa tension à deux seuils. (vidéo 6)
Exemple de la vidéo : centrale positive au R449A, collecteur à tenir entre −15 °C et −8 °C, sonde de −1 à 9 bar.
| Seuil | Température | Pression relative | Tension de la sonde |
|---|---|---|---|
| Pression maxi : plus de froid | −8 °C | 2,88 bar | 3,88 V |
| Pression mini : moins de froid | −15 °C | 1,98 bar | 2,98 V |
La sonde est linéaire : il suffit de résoudre l’équation de la droite U = a · P + b à partir des deux points de la notice. Dans l’automate, deux comparateurs sur l’entrée analogique remplacent les contacts 1-4 et 1-2 du pressostat. (3:20)
Erreurs fréquentes. Prendre la pression sans vérifier si elle est relative ou absolue, et si la température lue est celle de bulle ou de rosée pour un mélange comme le R449A. Une erreur ici décale toute la zone neutre.
À retenir
- Pressostats de secours : consignes en cascade, jamais la même consigne pour tous.
- Zone neutre : trois états (plus, rien, moins), et une pression de collecteur bien plus stable.
- FILO quand un compresseur a la variation de vitesse, FIFO ou rotation pour équilibrer les heures.
- Toujours une temporisation entre deux démarrages.
- Avec une sonde : deux seuils de tension calculés sur la droite de la sonde.
Pour aller plus loin : la rubrique « Régulation des centrales », dont la programmation des régulateurs MCX (RC612, MCXDesign).