LES COMPRESSEURS

Il existe deux grands types de compresseurs à vapeur :
1- les compresseurs volumétriques dans lesquels la compression des vapeurs est obtenue par la réduction du volume intérieur d’une chambre de compression, c’est le type de compresseur le plus répandu sur les installations frigorifiques.
2-  les compresseurs centrifuges aussi appelés turbocompresseurs dans lesquels la compression résulte de la force centrifuge obtenue par entraînement dynamique au moyen d’une roue à aubes, c’est un type de compresseurs destiné à des applications spécifiques et utilisés pour de grandes puissances (groupes frigorifiques de grande puissance en génie climatique par exemple).

Les compresseurs volumétriques
Il existe plusieurs types de compresseurs volumétriques et la classification retenue permet de distinguer :

1- les compresseurs à pistons dont le plus connu est le compresseur à pistons alternatif c’est le type de compresseur le plus répandu ; la compression des vapeurs est obtenue par le déplacement d’un ou de plusieurs pistons dans une capacité donnée (cylindre); il faut également signaler les compresseurs à pistons axial (compresseurs à plateau oscillant) rencontrés surtout dans le domaine de la climatisation automobile
2-  les compresseurs rotatifs aussi appelés compresseurs à palettes dans lesquels la compression des vapeurs est obtenue par déplacement d’un corps cylindrique creux d’une masse excentrée agissant sur une palette mobile

3- les compresseurs à spirales aussi appelés compresseurs scroll dans lesquels la compression des vapeurs est obtenue par la rotation d’une spirale mobile dans une spirale fixe
4- les compresseurs à vis parmi lesquels il faut distinguer les compresseurs mono vis (mono rotor) et les compresseurs double vis (bi rotors)

Les compresseurs centrifuges
Un compresseur centrifuge est une turbomachine qui communique l’énergie au fluide frigorigène grâce à une ou plusieurs roues tournant dans un carter : l’énergie cinétique résultant de la force centrifuge est ensuite transformée en pression statique dans un canal à section croissante appelée volute.

Association Moteur Compresseur

Lorsqu’on parle de compresseur, on sous entend moto compresseur, le compresseur étant la partie mécanique entraînée par un moteur électrique.

Suivant le type de liaison ou d’association entre les deux parties, on distingue :
- les compresseurs hermétiques

- les compresseurs ouverts

- les compresseurs semi hermétiques ou semi ouverts

 Les compresseurs hermétiques
Le moteur électrique et le compresseur sont enfermés dans la même enveloppe sans possibilité d’accès « en principe » à chacune des parties de manière isolée, l’ensemble est supporté généralement par ressorts pour éviter la transmission des vibrations.

Le compresseur aspire les vapeurs de fluide frigorigène à l’intérieur de l’enveloppe et le refoulement est effectué au travers d’une tuyauterie souple brasée à l’enveloppe.

Le moteur électrique est alimenté par des fils reliés à des bornes étanches.

L’étanchéité de ces compresseurs est assurée par des joints fixes (passage des fils et des tuyauteries).

Ce type de compresseur est utilisée pour les petites puissances (réfrigérateurs, climatiseurs…) et les moyennes puissances (refroidisseurs de liquides, armoires de climatisation…).

Les compresseurs ouverts
Le moteur électrique et le compresseur sont associés par un organe de liaison qui peut être un manchon d’accouplement ou une ou plusieurs courroies.

L’accès aux différents éléments du compresseur de même que ceux du moteur est possible.

Dans ce type de compresseur, la vitesse de rotation est ajustable et modifiable en changeant la poulie du moteur par exemple, cependant ce type nécessite un joint d’étanchéité tournant (joint rotatif) à la traversée du carter par l’arbre. Il est utilisé pour toutes les puissances.

 Les compresseurs semi hermétiques ou semi ouverts
Il s’agit d’un type intermédiaire entre les précédents types. Le moteur électrique et le compresseur sont montés sur un arbre commun et sur le même bâti avec la possibilité d’accès à chaque élément, ce qui fait que ces compresseurs sont également appelés compresseurs hermétiques « accessibles ». L’accessibilité est réalisée par des plaques boulonnées sur le bâti. Ce type bénéficie des avantages du groupe ouvert (accès au mécanisme) et du groupe hermétique (pas de garniture d’étanchéité).Ils sont utilisés pour les moyennes puissance.

 compresseur hermétique

compresseur Semi hermétique

Compresseur Ouvert

Figure 3.5 : Associations moteur – compresseur.

Les compresseurs à pistons alternatifs peuvent se retrouver suivant les trois configurations et le tableau ci-dessous précis les applications associées.

Type	Vitesse de rotation (tr/mn)	Volume balayée (m3/h)	Applications	Régulation de puissance
Hermétique	3000	0.6 à 95	Froid ménager Froid commercial Climatisation	Moteur à deux vitesses
Semi hermétique	1500	3 à 180	Froid commercial Semi industriel	Hors service des cylindres
Ouvert	500 à 1800	0.81 à 1700	Froid commercial Semi industriel Froid Industriel	Hors service des cylindres Ouverture forcée des clapets BP

   Tableau : Caractéristiques des compresseurs à pistons suivant les différentes associations moteur – compresseur.

Comparaison des principales caractéristiques des compresseurs

Le tableau ci-dessous permet de faire une comparaison entre les principales caractéristiques des différents types de compresseurs.

Type	Volume balayée (m3/h)	Vitesse de rotation (tr/mn)	Taux de compression	Applications
Pistons	Jusqu’à 1500	Jusqu’à 1800	2 à 10	Ménager Commercial
Rotatif	de 350 à 5600	Jusqu’à 4000	5 à 6	Industriel Commercial
Spirales	de 10 à 200 de 500 à 5000	Jusqu’à 10000	Environ 5	Industriel Commercial
A vis	de 500 à 5000	Jusqu’à 3000	20 à 30	Industriel
Turbo	De 800 à 50000	Jusqu’à 30000	3.5 à 4	Industriel