Ma centrale de refroidissement est en panne, savez-vous à quel point cela est grave ?

04-29-2011 | HVAC

Suivez ces étapes pour empêcher une panne critique du système.

Par Ron Auvil

Des problèmes électriques sur le commutateur du démarreur de refroidissement provoqueront la panne de ce dernier, très souvent le jour le plus chaud de l'année.

« Ma centrale de refroidissement est en panne, savez-vous à quel point cela est grave ? »

En tant que chef de projet et technicien en chef, je reçois ce genre d'appels tous les étés, généralement à 3 heures de l'après-midi, lorsque la journée est particulièrement chaude. La raison de cette panique est le nombre conséquent de zones et de processus dans un bâtiment moderne qui nécessitent un débit d'eau réfrigérée presque continu.

L'une de ces utilisations est la salle des serveurs informatiques. Si le débit d'eau réfrigérée s'interrompt même quelques minutes, la salle des serveurs pourrait surchauffer et des services informatiques essentiels pourraient tomber en panne. La salle d'opération d'un hôpital est également une zone vitale. Dans une centrale, les machines essentielles utilisent de l'eau réfrigérée pour le refroidissement des processus. Alors que de nombreuses centrales ont une capacité supplémentaire, une grande partie de cette capacité n'est pas disponible à une température ambiante élevée et dans des conditions d'humidité élevée.

Les systèmes mécaniques impliqués couvrent différents composants : des ventilateurs de tour de refroidissement aux pompes de systèmes, en passant par les compresseurs et les auxiliaires. La plupart des problèmes peuvent être classés en trois catégories : les problèmes mécaniques, électriques et de contrôle.

Les tolérances serrées entre l'arbre du moteur et la turbine signifient que l'alignement de l'équipement est très important. L'usure d'un roulement sur des pompes d'eau réfrigérée peut entraîner une grave panne du système.

Les ventilateurs de tour de refroidissement

Les ventilateurs de tour de refroidissement « rejettent » la chaleur de l'eau de condensation dans l'atmosphère.

Les problèmes mécaniques de ventilateurs de tour sont généralement liés au système d'entraînement et aux pales du ventilateur. Les tests de vibrations peuvent être utilisés afin d'identifier de futurs problèmes. Une inspection complète hors saison devrait permettre d'identifier tout problème mécanique de ventilateurs de tour.

Les problèmes électriques de ventilateurs de tour peuvent être liés au commutateur, au câblage ou à leurs moteurs. Les variateurs de vitesse sont fréquemment utilisés. Les composants doivent être contrôlés visuellement et à l'aide d'un équipement de diagnostic électrique.

Les problèmes de contrôle des ventilateurs de tour. La plupart des tours sont contrôlées par un système d'automatisation des bâtiments (BAS). Si les ventilateurs de tour ne démarrent pas correctement, la programmation du BAS peut être erronée et doit être vérifiée ou changée.

Les pompes de systèmes

Les pompes des systèmes de refroidissement comprennent les pompes d'eau du condensateur et d'eau réfrigérée. Dans de nombreux systèmes grands et complexes, il existe des pompes d'eau réfrigérée primaires et secondaires. Plusieurs pompes sont habituellement disponibles afin de varier la capacité et d'augmenter la redondance en cas de panne.

Les problèmes mécaniques de pompes de systèmes peuvent être liés à la vibration, à l'alignement et à des joints défectueux. Un testeur de vibrations, comme le Fluke 810, peut être utilisé pour diagnostiquer les problèmes mécaniques fréquents et permettre d'éviter les pannes de pompes en pleine saison.

Les problèmes électriques de pompes de systèmes. Comme pour les ventilateurs de tour, de nos jours, la plupart des pompes fonctionnent avec des variateurs de fréquence. Mais attention : le variateur doit être installé correctement par l'entrepreneur chargé de l'installation. J'étais récemment dans une centrale, dans laquelle aucun entraînement de pompes n'était correctement installé. Cela a entraîné des performances pas du tout optimales. Pour en savoir plus sur les problèmes de VFD (entraînement à fréquence variable), reportez-vous à la note d'application « Résolution des problèmes après les mises à niveau énergétiques ».

Les contrôles de pompes de systèmes. Encore une fois, ces systèmes sont généralement contrôlés par un BAS. Le mode de défaillance du BAS doit être vérifié pour assurer une transition en douceur de la pompe principale à la pompe secondaire en cas de panne de la pompe principale. Tous les modes de défaillances possibles doivent être vérifiés avant la mise en service de la centrale de refroidissement.

Les compresseurs

Le compresseur est le pilier de la centrale de refroidissement. Même si la plupart des centrales de refroidissement que j'entretiens utilisent des refroidisseurs centrifuges, les compresseurs à vis, alternatifs et à spirale sont également employés. Une panne de compresseur entraînera une défaillance du système et une machine de secours se mettra en route.

Les problèmes mécaniques de compresseur sont généralement liés aux engrenages, au variateur, à l'alignement et aux roulements. Les compresseurs alternatifs sont pourvus de pistons et de vilebrequins susceptibles de tomber en panne. Une grande variété de diagnostics existent pour les compresseurs, notamment des analyses de vibration, d'huile et de réfrigérant.

Les problèmes électriques de compresseurs. La plupart des compresseurs sont pourvus de circuits électriques complexes qui font tourner le compresseur et les auxiliaires, et sont également chargés du contrôle de capacité du compresseur en fonction de la charge. Les circuits électriques peuvent être sujets à une panne de composant. Heureusement, il existe un excellent équipement de diagnostic moderne. Les vérifications demandent généralement l'utilisation d'un testeur d'isolement pour vérifier la résistance d'isolement des moteurs et de tous les auxiliaires. Vérifiez également le courant dans chaque circuit, pour déterminer l'état du moteur.

La qualité de l'électricité en entrée est également une condition électrique à contrôler. Un problème momentané sur la source d'alimentation d'entrée peut affecter toute une séquence de la centrale de refroidissement.

Les problèmes de contrôle des compresseurs. Les séquences de contrôle d'une grande centrale de refroidissement sont complexes. Comme indiqué plus haut, les refroidisseurs, tours et pompes individuels sont contrôlés par séquence afin de répondre à la charge dans l'installation. Les séquences de contrôle doivent être vérifiées en détail. Ces derniers mois, je me suis rendu dans de grandes centrales de refroidissement qui ont rencontré une condition qui n'avait pas été anticipée par le système de contrôle. Dans ces cas, la condition non anticipée a provoqué une panne de toute la centrale de refroidissement. La catastrophe a été évitée de peu, car il est généralement possible de mettre les appareils de la centrale de refroidissement en position « manuelle ». Un conseil : préparez-vous à l'inattendu, comme une panne d'alimentation, voire une panne d'alimentation du générateur de secours.

Les auxiliaires

Les grandes centrales de refroidissement modernes seront équipées d'un panneau à microprocesseur qui pourra indiquer toute défaillance grave du système.

Dans de nombreux cas, les auxiliaires de la centrale de refroidissement peuvent être aussi importants que les tours et les compresseurs. Les auxiliaires sont les pompes à huile, les chauffages, les équipements d'alimentation chimique et les systèmes de purge. Si un problème entraîne une panne de ces systèmes, les machines qu'ils desservent tomberont également en panne. Il est judicieux de s'assurer du fonctionnement correct des auxiliaires avant le démarrage, en plus d'entretenir de manière adéquate les appareils principaux.

Pour maintenir l'alimentation essentielle en eau réfrigérée

Tous les problèmes cités plus haut peuvent provoquer une panne de refroidisseur. Cela peut vouloir dire que la circulation d'eau réfrigérée est coupée en direction de zones importantes, ce qui peut entraîner une panne grave du système.

Les centrales d'eau réfrigérée peuvent être indispensables au fonctionnement continu de l'installation. Investir une somme modeste dans l'entretien et le diagnostic de l'équipement de la centrale peut être rentable en assurant l'alimentation essentielle en eau réfrigérée de vos systèmes terriblement importants. Et peut-être que vous nous aiderez, mes collègues et moi-même, à ne plus recevoir ces appels de détresse !