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Conseils techniques

Compresseur scroll ou rotatif : il dit quelle machine vous avez devant vous

Le compresseur est le cœur de la pompe à chaleur : c’est lui qui porte la chaleur prise à l’air extérieur à la température nécessaire dans la maison. Mais tous les compresseurs ne se valent pas, et le type qu’un constructeur choisit en dit long sur la machine qu’il a en tête.

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Quatre familles

Les compresseurs pour le froid et le chaud sont de quatre types. À pistons et à vis, ce sont ceux des grands groupes frigorifiques industriels, des centaines de kilowatts : nous ne les considérons pas ici et nous ne les utilisons pas dans nos machines. De la maison jusqu’aux installations industrielles de 50-100 kW, on utilise les deux autres : le rotatif, à un rotor ou à deux (le twin rotary), et le scroll, à spirale.

Les quatre familles de compresseurs
Les quatre familles de compresseurs.

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Le rotatif : celui des climatiseurs

Le rotatif est le compresseur que l’on trouve dans presque tous les climatiseurs. Dans un cylindre tourne un rotor excentrique : dans les plus petits climatiseurs il n’y a qu’un rotor, dans les plus grands il y en a deux, décalés pour s’équilibrer l’un l’autre, et c’est le twin rotary. Il est léger, petit, économique, et pour une maison il convient : en petite taille, un bon rotatif rend autant qu’un scroll. Il a pourtant deux limites. Il est sensible au liquide : un compresseur ne devrait aspirer que du gaz, et le rotatif a besoin d’un réservoir à l’aspiration, la bouteille anti-coups de liquide, qui fait évaporer les gouttes avant qu’elles n’arrivent au cylindre. Et quand la cylindrée augmente, comme l’exigent les machines pour bâtiments industriels, il commence à vibrer : plus le rotor excentrique est grand, plus il déséquilibre la machine.

Le compresseur rotatif en coupe : le rotor excentrique (A) tourne dans le cylindre ; la palette (F), poussée par le ressort (E), sépare le gaz aspiré (B) du gaz comprimé, qui sort par le refoulement (C).
Le compresseur rotatif en coupe : le rotor excentrique (A) tourne dans le cylindre ; la palette (F), poussée par le ressort (E), sépare le gaz aspiré (B) du gaz comprimé, qui sort par le refoulement (C).

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Le scroll : deux spirales qui se poursuivent

Le scroll est fait de deux spirales, l’une fixe et l’autre qui orbite à l’intérieur sans tourner sur elle-même. Le gaz entre par l’extérieur, est enfermé dans des poches de plus en plus petites et sort comprimé par le centre. Le mouvement est continu, sans à-coups, et les pièces en mouvement sont peu nombreuses. Il en découle trois avantages. Il est robuste : les spirales tolèrent mieux un peu de liquide, ce dont le rotatif souffre. Il ne vibre pas, même aux grandes cylindrées des machines industrielles. Et il rend bien sur toute la plage de fonctionnement, ce qui compte dans une pompe à chaleur qui passe de l’hiver à l’été.

Le scroll vu de dessus, à quatre moments : une poche de gaz est enfermée entre les deux spirales à l'extérieur (bleu), avance vers le centre en devenant toujours plus petite et plus chaude, et sort comprimée par le centre (rouge).
Le scroll vu de dessus, à quatre moments : une poche de gaz est enfermée entre les deux spirales à l'extérieur (bleu), avance vers le centre en devenant toujours plus petite et plus chaude, et sort comprimée par le centre (rouge).

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L'injection de vapeur

Il y a un quatrième avantage, qui sur les machines au R32 pèse plus que les autres : le scroll peut avoir l’injection de vapeur. Le R32 est un fluide qui sort du compresseur très chaud. Quand il fait très froid dehors, ou quand il faut de l’eau très chaude dedans, le compresseur doit beaucoup élever la pression : le taux de compression augmente et, avec le R32, la température de refoulement monte trop, ce qui abîme l’huile et raccourcit la vie de la machine. L’injection envoie dans les spirales, à mi-compression, une partie du fluide déjà froid : la température de refoulement baisse, la puissance disponible par grand froid augmente, et le compresseur travaille toujours dans ses limites. Avec le propane, le R290, le problème n’existe pas : la température de refoulement reste basse et l’injection ne sert pas.

Pompe à chaleur Kita Air avec le ventilateur couvert par des ailettes, devant un bâtiment industriel
Kita Air : toutes les versions au R32 ont un compresseur scroll à injection de vapeur.

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Ce que nous utilisons

Dans nos machines, nous utilisons presque exclusivement des compresseurs scroll, pour leur robustesse et leur efficacité. Toutes nos Kita air-air au R32 ont un scroll à injection de vapeur : c’est l’une des raisons pour lesquelles elles chauffent bien même les nuits les plus froides, et pour lesquelles les machines installées depuis des années travaillent encore comme au premier jour. Nos air-eau sont au R290 et n’ont pas d’injection, parce qu’avec le propane elle ne sert pas.

Pompe à chaleur Kita Air Premium, carrosserie grise avec le ventilateur couvert
Kita Air Premium : à l’intérieur travaille un scroll au R32 à injection de vapeur.

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Comment vérifier, avant d'acheter

  • demander quel compresseur équipe la machine : rotatif ou scroll, et de quelle marque ;
  • si la machine est au R32, demander si le compresseur a l’injection de vapeur, surtout s’il travaillera avec des températures extérieures basses ou de l’eau chaude à haute température ; avec le R290 elle ne sert pas ;
  • pour un bâtiment industriel ou un grand bâtiment, demander la cylindrée du compresseur et comment il est suspendu : à ces tailles un rotatif vibre.

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Questions fréquentes

Compresseur scroll ou rotatif : lequel choisir ?

Pour une petite maison, un bon rotatif rend autant qu’un scroll. Aux grosses cylindrées, le scroll est plus robuste, ne vibre pas, tolère mieux un peu de liquide et peut avoir l’injection de vapeur. Dans nos machines, nous utilisons presque exclusivement des scroll.

Qu’est-ce que l’injection de vapeur ?

Elle envoie dans les spirales du scroll, à mi-compression, une partie du fluide déjà froid : la température de refoulement baisse et la puissance disponible par grand froid augmente. Elle sert avec le R32 ; avec le propane R290, elle est inutile.

Quel compresseur ont les pompes à chaleur Templari ?

Scroll. Les Kita air-air au R32 ont le scroll avec injection de vapeur ; les air-eau sont au R290 et n’ont pas l’injection, car le propane n’en a pas besoin.

Pourquoi un gros compresseur rotatif vibre-t-il ?

Le rotor est excentrique : plus la cylindrée est grande, plus il déséquilibre la machine. Pour un bâtiment industriel, il faut demander la cylindrée du compresseur et comment il est suspendu.