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Auteur(s)
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André GAC : Docteur-Ingénieur - Ingénieur Général Honoraire du Génie Rural, des Eaux et des Forêts - Directeur Honoraire de l’Institut International du Froid
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Lire l’articleINTRODUCTION
L’objet de cet article est de décrire les automates et les dispositifs automatiques spécifiques aux installations frigorifiques destinées à refroidir ou à maintenir des milieux ou des produits à des températures comprises entre environ + 15 oC et – 25 ou – 30 oC. Ces équipements sont notamment utilisés pour la protection des denrées périssables, traitées par réfrigération ou par congélation, pendant toute la période allant de la production à la commercialisation et à la consommation et qui constituent la chaîne du froid. Des équipements semblables servent également à effectuer des traitements par le froid dans de nombreuses opérations de transformation des industries agro‐alimentaires.
Pour les dispositifs automatiques d’autres équipements frigorifiques et des pompes à chaleur, destinés, en particulier, au conditionnement et au traitement de l’air des locaux d’habitation ou fréquentés par le public ou encore des ateliers, ainsi qu’à des processus industriels, seuls certains automates et automatismes sont semblables, mais les chaînes de commande sont différentes. En effet, ces équipements contrôlent des températures voisines ou supérieures à l’ambiance et, par ailleurs, assurent divers traitements, tels que la filtration, la purification, la déshumidification, le renouvellement de l’atmosphère, etc.
La très grande majorité des équipements frigorifiques en service actuellement sont à compression de vapeur d’un fluide liquéfiable (hydrofluorocarbures, dérivés du méthane ou de l’éthane, hydrocarbures et ammoniac). Aussi, on se limite, dans le présent article, à l’étude des systèmes automatiques propres à ces équipements et on examine :
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les moyens de réglage des grandeurs externes au circuit frigorifique, c’est‐à‐dire la température, l’humidité relative et la composition de l’atmosphère ;
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les divers automates de réglage des grandeurs internes ;
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la conception de la commande d’équipements plus ou moins complexes ;
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la télésurveillance et la télégestion des équipements frigorifiques.
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Télésurveillance et télégestion3. Conception de la commande automatique
Lorsqu’un frigorifique ne comprend qu’une seule ou un petit nombre d’enceintes, chacune d’elles peut être refroidie par un équipement indépendant. Mais, pour un frigorifique pouvant comporter :
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des chambres froides pour préréfrigérer et conserver, à différentes températures, divers produits réfrigérés ;
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des locaux de stockage pour produits congelés ou surgelés ;
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des équipements industriels de congélation ;
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une fabrique de glace, etc. ;
les équipements frigorifiques doivent être en mesure d’assurer, économiquement et de façon performante, plusieurs températures, en régime thermique stable et en régime variable.
On est amené à concevoir, pour un ensemble défini de locaux, un équipement de production de froid et un automatisme de commande aptes à assurer, en permanence, la puissance frigorifique correspondant aux besoins instantanés. Aussi un automatisme d’ensemble doit être conçu en même temps que le schéma frigorifique de l’installation à réaliser.
Il n’y pas de règles précises pour concevoir une installation et son automatisme. Chaque cas est à traiter en tenant compte des contraintes spécifiques, liées au service attendu de l’équipement, au mode d’exploitation et de gestion, aux circonstances locales et notamment climatiques, etc. Cependant, on peut s’inspirer de quelques directives générales, conduisant, dans chaque étude, à dégager les options techniquement les plus valables. Le choix de la solution, parmi ces options, est fondé sur des considérations supplémentaires comme des critères économiques, la qualité du service après vente, etc.
3.1 Directives générales
3.1.1 Programme d’exploitation
Il est très important que le maître d’ouvrage donne une description détaillée de tous les services attendus de l’installation. Souvent, on se limite à mentionner les conditions d’utilisation correspondant au jour le plus chaud et au trafic maximal de marchandises. Une telle information est nécessaire pour calculer le bilan frigorifique maximal et définir la performance...
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