On parle de migration de fluide frigorigène quand il y a accumulation de fluide dans une section ou un élément du circuit frigorifique. Cette migration est possible à l’arrêt de l’installation, en vertu d’une loi nommée "proie froide de Watt". C’est d’ailleurs un phénomène très présent en thermodynamique.
Celle-ci démontre que dans un circuit fermé, un fluide soumis à une certaine température se déplacera naturellement du point le plus chaud vers le point le plus froid de ce circuit.
Paroi froide de watt, explication simple !
Raccordons deux récipients entre eux en partie haute, un de ses récipients (A) est rempli d’une certaine quantité de liquide l’autre (B) ne contient pas de liquide les deux sont soumis à la même température disons 25° C. La pression est identique dans les deux récipients (relation pression/température), le liquide du récipient (A) reste en lieu et place.
Maintenant refroidissons le récipient (B) ou plaçons le dans une enceinte réfrigérée à 0°C.
Quand celui-ci sera suffisamment froid on constatera après un certain temps que le liquide du récipient (A) aura entièrement migré vers le récipient (B).
Que c’est-il passé ?
Les vapeurs du récipient (A) soumis à la température la plus élevée vont se condenser petite à petit au contact des parois du récipient (B) soumis à la température la plus basse.
Le liquide va s’évaporer au fur et à mesure du récipient (A) jusqu’à la dernière goutte de liquide, pour ce condensait dans le récipient (B).
C’est donc ce phénomène qui pose parfois quelques soucis dans une installation frigorifique.
Migration de fluide dans l’évaporateur
La migration de fluide frigorigène vers l’évaporateur est un phénomène bien connu du frigoriste, même si cette migration n’est pas toujours facile à déceler. En effet l’évaporateur est de nature l’endroit le plus froid une installation frigorifique (dans des conditions normales). De ce faite la migration d’un liquide d’un point plus chaud vers un point plus froid est donc possible. D’ailleurs cela peut être le cas dans une installation d’une chambre froide positive non équipée d’une vanne électromagnétique permettant à l’arrêt de l’installation d’interrompre l’écoulement du liquide ou d’une chambre froide négative dont la vanne électromagnétique serait défectueuse. N’oublions qu’un détendeur est un organe de régulation il n’a pas la vocation de stopper l’écoulement de fluide frigorifique. Le fonctionnement en pump down simple ou amélioré est de toute manière la bonne solution pour éviter ce problème.
Bien entendu la migration de liquide dans l’évaporateur posera le problème au redémarrage de l’installation d’une arrivée massive de liquide au compresseur, ce qui à terme l’endommagera (clapet… etc).
Migration de fluide dans le condenseur
Ici pour qu’il y ai migration il faudra impérativement que le condenseur soit une température très inférieure à celle de l’évaporateur. Typiquement on retrouve ce cas de figure dans les installations de chambre froide positive ou l’environnement extérieur peut descendre très largement en dessous de la température de l’enceinte réfrigérée. Par exemple pour une chambre froide positive à 0 °C avec une température extérieure de -10 quand le compresseur va s’arrêter la température et la pression dans le condenseur vont diminuer. Puis étant donné que la température extérieure est bien inférieure à la température de la chambre froide le fluide va migrer naturellement vers le condenseur.
Ce qui au redémarrage de l’installation causera immanquablement des problèmes de sous-alimentation de l’évaporateur puisque le fluide est entièrement contenu dans le condenseur. Cette sous-alimentation causera des coupures BP (basse pression) à répétition. Le seul remède à ce type de problème et l’installation d’un clapet anti-retour entre la bouteille et de liquide et le condenseur.
Migration vers le carter du compresseur
Une arrivée massive de liquide dans le carter du compresseur est dangereuse car tout liquide est incompressible (bris d’organes). Une arrivée de liquide moins massive dans le carter mais régulière va de fait modifier les propriétés physiques de l’huile de lubrification. Celle-ci sera diluée dans le fluide frigorigène ce qui réduira son pouvoir de lubrification. N’oublions pas qu’un fluide réfrigérant est un très bon dégraissant. Et au redémarrage de l’installation, l’évaporation (émulsion) rapide du fluide contenu dans le carter va entrainer l’huile en dehors du carter, c’est ce qu’on appelle l’effet mayonnaise ou lavage par fluide frigorigène.
Dans ce cas extrême la résistance de carter même si celle-ci fonctionne correctement n’aura pas la puissance calorifique nécessaire pour évaporer le liquide contenu dans l’huile à l’arrêt.
Ce cas de figure se rencontre généralement lorsque la surchauffe de l’évaporateur (en fonctionnement) n’est pas correcte et que le liquide s’accumule dans le carter.
