Scroll

Compresseur Scroll - source Vertiv

En réfrigération, le scroll est un compresseur qui comprime en continu un gaz. Son principe de fonctionnement se base sur une spirale fixe autour de laquelle tourne une partie mobile également en forme de spirale. Robuste et léger, les compresseurs scroll sont une technologie appréciée pour leur faible consommation et sont aujourd’hui utilisés pour certains systèmes de climatisation et de pompes à chaleur.

Qu’est-ce qu’un compresseur scroll ?

Un compresseur scroll est un compresseur spiro-orbital dont la première invention date du début des années 1900. Ce n’est ensuite que dans les années 1970-1980 que la technologie a profondément évolué pour devenir ce qu’elle est aujourd’hui. Les compresseurs scroll servent désormais aussi bien pour les climatiseurs que pour les pompes à chaleur.

Le principe de fonctionnement

Contrairement au compresseur à piston, le compresseur scroll ne comprend aucun espace mort. Cette caractéristique lui assure une meilleure efficacité volumétrique. Le principe de fonctionnement nécessite une compression continue, pour cela, une poche de fluide se comprime. Une fois le fluide évacué, il est remplacé, de manière continue, par une autre quantité de fluide.

Le compresseur scroll fonctionne sur un principe similaire à celui du compresseur rotatif. Ainsi, c’est la rotation d’une spirale en mouvement autour d’une spirale fixe qui permet de créer le phénomène de compression. Ces deux spirales sont contenues dans une chambre d’aspiration. C’est du centre de celle-ci que sort le gaz.

Ce sont les espaces entre les spirales qui permettent de compresser le gaz. En effet, plus le mouvement entre les spirales va vite, plus la pression sur le gaz est importante. Le compresseur Scroll permet ainsi d'augmenter la pression du gaz. Le gaz est poussé jusqu’à un trou qui permet au gaz d’être distribué dans le raccordement prévu à cet effet.

Les avantages d’un compresseur scroll

Parmi les différents avantages d’un compresseur scroll, nous pouvons citer les suivants :

• ce type de compresseur dispose d’une plus grande longévité que les autres ;
• mais également d’une meilleure modulation de sa puissance ;
• son rendement volumétrique aussi est meilleur ;
• sa fiabilité est plus grande grâce à l’absence de clapets et la réduction des pièces mécaniques en mouvement ;
• le niveau sonore est plus facile à supporter avec des vibrations moins importantes.

Le principe de fonctionnement du compresseur scroll permet aux deux spirales que forme l’appareil de se désolidariser lorsqu’un liquide entre dans la chambre de compression. Cette faculté est un véritable atout par rapport au compresseur à pistons et réduit le risque de panne. En effet, le rôle du compresseur scroll est de comprimer les gaz et non pas les liquides qui, eux, ne peuvent pas être compressés et pourraient alors entraîner des dommages importants.

La combinaison de plusieurs compresseurs scroll

Lorsque les capacités d’un seul compresseur ne sont pas suffisantes, il est possible de combiner plusieurs engrenages hélicoïdaux entre eux pour compenser le manque de pression. L’objectif de l’installation étant d’augmenter la pression du gaz en faisant passer le gaz plusieurs fois simultanément dans le circuit.

Les domaines d’utilisation des compresseurs scroll

Le compresseur scroll assure le fonctionnement de différents appareils. Il peut être intégré à une pompe à chaleur, une climatisation, mais également au moteur d’une voiture. En effet, le cycle frigorifique compte différentes phases au cours desquelles la compression du gaz réfrigérant est indispensable au maintien de la température ambiante d’un espace de vie, de travail ou de stockage.

L'utilisation d’un compresseur scroll

La puissance frigorifique d’un compresseur scroll en fait un appareil adapté pour une utilisation résidentielle, mais aussi pour des usages tertiaires de petite ampleur. En effet, un compresseur scroll n’est pas en mesure de répondre aux besoins d’un projet trop important. Par exemple, pour une structure industrielle de plus de 20 000 m², les compresseurs à pistons et les compresseurs à vis sont davantage adaptés pour répondre aux besoins de l’infrastructure. On trouve ce type de compresseur sur des pompes à chaleur et sur des groupes frigorifiques.

Les pompes à chaleur

L’objectif d’une pompe à chaleur est de réchauffer le bâtiment en n’utilisant, non pas des énergies fossiles, mais une énergie propre et gratuite disponible directement dans l’environnement. Ainsi, le compresseur scroll peut être présent dans une pompe à chaleur puisant son énergie dans l’eau (nappe phréatique), l’air ambiant extérieur ou encore le sol. Une pompe à chaleur est compatible avec des émetteurs de chaleur basse température comme certains radiateurs et planchers chauffants.

Le rôle du compresseur scroll dans le réchauffement de la maison à l’aide d’une énergie thermique est de participer au processus technique permettant l’élévation de la température :

• l’énergie est captée dans l’environnement ;
• elle est transférée jusqu’au réfrigérant liquide ;
• le contact avec l’énergie fait s’évaporer le liquide ;
• le gaz sort de l’évaporateur pour passer dans le compresseur scroll à spirales ;
• la pression du gaz exercée fait monter en température le fluide ;
• l’énergie est ainsi transmise par le réfrigérant au niveau du condenseur ;
• il est ensuite approvisionner jusqu’au système de chauffage ;
• une fois l’énergie transmise, la température du fluide baisse et il se transforme de nouveau en liquide.

Pour son bon fonctionnement, un compresseur scroll ne peut accueillir qu’un seul sens de rotation. Le mode de compression tourne dans le sens horaire des phases.