Pourquoi des courts-cycles se produisent-ils ?
Indépendamment des courts-cycles provoqués par l'action d'une sécurité à la suite d'un dysfonctionnement du circuit frigorifique (courts-cycles en BP ou en HP par exemple), une fréquence de démarrages/arrêts anormalement élevée peut également être provoquée par la régulation quand le compresseur devient surpuissant par rapport aux besoins en froid.
En effet, tous les compresseurs frigorifiques deviennent surpuissants au fur et à mesure de la diminution des besoins en froid, par exemple lorsque la température extérieure ou l'ensoleillement diminue.
Pour bien comprendre, prenons l'exemple d'une petite installation de climatisation dont les déperditions calorifiques sont de 10 kW pour une température extérieure de 35 °C, et sur laquelle a été installé un compresseur unique d'une puissance frigorifique correspondante, soit 10 kW.
En plein été, par 35 °C extérieur, les besoins en froid seront de 10 kW et la régulation fera fonctionner le compresseur 60 mn par heure afin de maintenir en ambiance la température désirée.
Par contre en hiver, les besoins en froid étant nuls, la régulation coupera le compresseur qui ne fonctionnera plus du tout (soit 0 mn/h ).
Bien sûr, si les besoins en froid sont à un moment donné de 5 kW, le compresseur ne fonction nera que 30 mn/h, d'où le tracé ci-dessus indiquant la durée totale de fonctionnement du compresseur (en mn/h) en fonction des besoins en froid à un moment donné (en kW).
Ainsi, si les besoins en froid sont à un moment donné de 2,5 kW (soit le 1/4 de la puissance installée) le thermostat de régulation ne fera fonctionner le compresseur que pendant 15 mn/h.
Cependant, cela ne signifie pas que le compresseur va tourner 15 mn puis s'arrêter 45 mn mais seulement que la somme des temps de fonctionnement sera égale à 15 mn par heure !
La durée des temps de fonctionnement et des temps d'arrêt dépend de très nombreux paramètres liés à la conception de l'installation (comme la puissance frigorifique installée, les déperditions ou les apports calorifiques à un moment donné...) sur lesquels le dépanneur ne peut pas intervenir.
Par contre, la fréquence des démarrages dépend pour une grande part du différentiel (écart de température entre l'enclenchement et la coupure) du de régulation commandant le compresseur.
Sur l'installation précédente, imaginons que le différentiel du thermostat étant réglé à 2 °C et les besoins en froid étant de 2,5 kW, on obtienne 6 démarrages du compresseur par heure.
Avec les mêmes besoins en froid de 2,5 kW, si le différentiel avait été réglé à 1 °C (soit la moitié), le compresseur aurait démarré 12 fois dans l'heure (soit le double).
En effet, pour descendre la température ambiante de 2 °C, il faut approximativement deux fois plus de temps que pour la descendre de 1 °C.
De même, à l'arrêt du compresseur, la température ambiante remontera de 1 °C environ deux fois plus rapidement que pour remonter de 2 °C !
Par contre, quelque soit le différentiel, la somme des temps de fonctionnement (surfaces hachurées sur le graphe ci-dessus) représente dans les deux cas un total de 15 mn, ce qui équivaut à une puissance moyenne identique de 2,5 kW correspondant aux besoins en froid à ce moment.
Ainsi, plus on diminue le différentiel du thermostat de régulation plus on augmente la fréquence des démarrages du compresseur et plus on amplifie les courts-cycles en régulation aux faibles charges thermiques.
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