• Fonctionnement d'une vanne à 3 voies sur un réfrigérateur-congélateur.

                Habituellement je ne publie pas le lundi, mais mardi, jeudi, samedi et dimanche.
              Mais un correspondant m'a demandé un complément d'information sur le fonctionnement d'une vanne trois voies dans un réfrigérateur-congélateur.
              Donner des explication par un commentaire n'est pas facile car ce qui renseigne vraiment, c'est un schéma.
              Je vais donc faire un court article sur ce sujet.

              L'électro-vanne 3 voies est un robinet qui ressemble aux mitigeurs sur votre lavabo, votre douche ou votre évier. C'est un cylindre ou une boule qui tourne dans une cavité et laisse passer plus ou moins d'eau en provenance de deux tuyauteries pour envoyer un mélange dans la troisième voie. Dans votre cuisine ou salle -de-bain, ce robinet mélange de l'eau chaude et de l'eau froide et vous réglez à la main la température en tournant la manette.
              Dans une électrovanne à 3 voies, c'est une régulation électronique qui commande l'ouverture de la vanne et donc la température du mélange.
              Pour faciliter le compréhension, je traiterai d'abord le fonctionnement d'une vanne à 3 voies sur ma chaudière, ce qui est un cas plus fréquent que sur un frigo. Il est représenté sur le schéma ci-dessous :

             La chaudière produit en permanence de l'eau à 80/90 d°C, cette température étant réglée par un thermostat.
             L'eau dans les radiateur a cédé de la chaleur dans les pièces et revient donc à une température beaucoup plus basse, ici 35 d°C.
              Cette eau est reprise en partie par la vanne trois voies et se mélange à l'eau de la chaudière, pour envoyer de l'eau dans les radiateurs à 50d°C, température calculée par la régulation électronique pour que, en fonction de la température extérieure actuelle et des pertes de chaleur de l'immeuble, la température dans les pièces soit de l'ordre de 20 d°C.
             La régulation modifie ainsi l'ouverture de la vanne à 3 voies pour que la température dans les pièces reste à peu près constante quand la température extérieure varie.

             Voyons maintenant ce qui se passe dans un réfrigérateur-congélateur à ventilation interne (no frost), ce qui est représenté sur le schéma ci-dessous.

    Fonctionnement d'une vanne à 3 voies sur un réfrigérateur-congélateur.

             Un premier thermostat commande la température du congélateur, à par exemple -20 d°C en faisant fonctionner le compresseur, comme dans un frigo classique.
             La régulation du réfrigérateur ne met pas en œuvre le compresseur mais uniquement un ventilateur qui envoie de l'air du congélateur vers le réfrigérateur. 
             Mais la température de celui-ci doit être vers 4 d°C (et pas - 20 d°).
             On n'envoie donc qu'un peu d'air du congélateur et on le mélange à l'air du réfrigérateur qui s'est un peu réchauffé à 6 d°, de façon qu'il revienne à 4 d°.
              C'est la vanne à 3 voies commandée par le thermostat 2 du réfrigérateur, qui effectue le mélange par une ouverture plus ou moins grande, de façon à réguler en permanence la température du réfrigérateur à une valeur choisie (ici 4 d°C).

              J'espère que ce petit article a répondu à la question de mon lecteur.

     

     



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  • Commentaires

    1
    PPP9507
    Mardi 8 Janvier à 19:27

    J'en suis sincèrement désolé mais votre description ne correspond pas avec mon appareil en panne! Ma question sur la vanne 3 voies n'envisageait pas que cette désignation puisse faire confusion. Suite à votre réponse, en regardant plus à fond le détail de la documentation du fabricant que je m'étais procuré avant de choisir mon combiné  il y a 9 ans, je m'aperçois que deux types d'appareil coexistent chez le même fabricant! Si tous les deux ont un seul compresseur, il y a les combinés 2 circuits SmartFrost et les combinés 1 circuit. Votre description correspond sans doute au second groupe et mon combiné au premier...

    Je pense maintenant que la panne observée : très forte fluctuation de la température dans le congélateur sur un temps long (1/2 h à 1h) sans qu’il y n’ait ni arrêt du compresseur ni aucune intervention extérieure serait causée par un manque de fluide cryogénique dans le circuit. En effet, je constate au toucher que le tube en cuivre à la sortie du compresseur est chaud quand le congélateur refroidi (la température baisse) mais qu’au moment où la température remonte le tube n’est plus chaud ce qui indique que bien que le moteur tourne toujours il n’y a plus de gaz qui soit comprimé ! De deux choses l’une ou bien il y a un défaut intermittent du compresseur ou bien la pression du gaz à comprimer étant trop fable il faut attendre que la pression remonte pour qu’une compression efficace puisse reprendre et donc aussi le refroidissement.

    Je serais heureux d’avoir votre avis sur cette hypothèse.

    Cordialement

     

      • Lundi 21 Janvier à 11:43

        J'ai recherché de la doc sur une installation telle que la vôtre mais je n'ai rien trouvé.

        Je ne suis malheureusement pas un spécialiste des réfrigérateurs. Il faudrait vous adresser au constructeur de votre appareil, qui lui doit savoir comment il fonctionne.

        Je suis désolé de ne pouvoir vous renseigner davantage.

    2
    PPP9507
    Mardi 22 Janvier à 15:28

    Je vous remercie de votre aide et vous demande de m'excuser pour mon manque de réactivité !

    Dans l'hypothèse ou cela pourrait servir à d'autres lecteurs. Je vais essayer de faire brièvement le point sur l'évolution de mes connaissances. Pour que cette démarche ai des chances d'être utile, je doit d'abord indiquer que mon appareil est un LIEBHERR RCI 5340 Index 20B/88 . Je l'ai acheté neuf en septembre 2010.

    1- Sans doute en raison de connaissances anciennes et dépassées, je  pensais qu'un système frigorifique fonctionnait par tout ou rien, c'est à dire compresseur en marche lorsqu'il était nécessaire de produire du froid pour maintenir la température au niveau souhaité et à l'arrêt le reste du temps. Je pense maintenant, qu'au moins pour l'appareil en ma possession,  ce mode de fonctionne n'est pas ou n'est plus utilisé. Le document du constructeur intitulé :" Instructions d'utilisation et de montage" parle clairement de la notion de "puissance de refroidissement la plus forte" ou de "puissance de refroidissement la plus faible". Il y a donc au moins deux modes de fonctionnement du compresseur et la température du condenseur n'est sans doute pas un bon test pour comprendre l'origine de la panne. J'ai donc placé la sonde d'un thermomètre digital dans chaque compartiment frigorifique. La lecture se faisant à l'extérieur de l'appareil, il n'est plus nécessaire d'ouvrir les portes ce qui, très probablement, faussait auparavant les mesures.

    2- a La température du réfrigérateur étant réglée autour de 5°C et celle du congélateur à -25°C. La les températures des deux parties descendent jusqu'à leur température de consigne mais elles ne s'y régulent pas. Le réfrigérateur varie entre et  7°C  et 2°C; le congélateur descend à -25°C puis remonte jusqu'à 3°C avant de redescendre etc.

    2- b Pour un réglage  de la température de -15°C, le résultat est assez similaire mais le minimum se situe à -15°C . Sur une série de mesures de 8 heures, il y a 3 minimum successifs. Il me semble clair que les minima suivent les températures de consigne mais que la régulation ne se met pas en marche au bon niveau.

    2- c Il est possible en utilisant la commande de température du réfrigérateur de mettre celui ci à l'arrêt. Le résultat est positif car si le compresseur tourne et produit du froid dans le congélateur, la température du réfrigérateur reste inchangée. J'en déduis que la vanne trois voies a fermé le circuit du réfrigérateur et qu'elle a, au moins dans cette situation, un fonctionnement normal.

      Je penche actuellement pour une panne de la carte électronique de régulation.  Les sondes pourraient-elles produire un arrêt à la température de consigne mais ne pas permettre de redémarrer quelques degrés plus haut ? J'ai des doutes et en plus les deux sondes défectueuses en même temps ?

      Si je réussis à aller plus loin, je vous tiendrai au courant !

      Cordialement

      • Vendredi 25 Janvier à 11:51

                 Je n'aime pas rester sur quelque chose de technique que je ne comprends pas. J'ai continué à chercher.
                  Il semble que les vannes 3 voies soient utilisées dans les frigo américains d'une part pour la production de glace et d'eau glacée, et d'autre part (sur certains anciens, semble t'il pour orienter les fluides soit vers le congélateur, soit vers le réfrigérateur. Il semble que cela ait été abandonné maintenant qu'ils régulent le réfrigérateur par ventilation (no frost).
                  J'ai trouvé sur le forum ABCélectronique quelqu'un qui avait une panne ressemblant à la vôtre et dont l'évaporateur était pris en glace.
        J'ai trouvé dur le forum une panne en partie analogue qui était due à un défaut du relais du compresseur.
                  Je vous signale cela sans garantie, mais on ne sait jamais.

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