Système de formation sur le cycle frigorifique et les pompes à chaleur avec IHM

1. Périmètre de la fourniture

L'entrepreneur doit fournir, livrer, installer, tester, mettre en service et remettre l'ensemble complet de la De formation sur le cycle frigorifique et la pompe à chaleur avec interface homme-machine (IHM) , y compris :

• Système frigorifique et pompe à chaleur à cycle inversé entièrement opérationnel
• Système de commande tactile programmable avec IHM
• Système de gestion de l'alimentation par RFID
• Tableau d'instrumentation et de commande complet
• Accessoires standard, outils et documentation

L'équipement doit être assemblé, testé et livré en usine, prêt à être utilisé immédiatement à des fins pédagogiques

2. Description générale

Le système doit être conçu pour une formation professionnelle avancée en technologie du froid et des pompes à chaleur. Il doit permettre :

• Le fonctionnement en mode réfrigération directe et pompe à chaleur inverse
• La formation pratique au câblage et aux circuits de commande électriques
• L'observation des composants frigorifiques et des états du système
• L'analyse et la comparaison des performances des cycles de refroidissement et de chauffage
• Le calcul du COP (coefficient de performance) et de l'EER (rapport d'efficacité énergétique)
• Tracé du diagramme de Mollier et analyse thermodynamique

Tous les composants principaux doivent être montés de façon visible sur le panneau avant pour une observation et une manipulation directes.

Le fluide frigorigène doit être R134a ou un fluide frigorigène équivalent accepté sur le plan environnemental .

3. Construction mécanique

3.1 Structure de la table de formation

• Construction en profilés d’aluminium robustes et en tôle
• Dimensions minimales approximatives :
  1600 (L) × 700 (P) × 1850 (H) mm
• Montée sur quatre (4) roulettes :
  • Deux (2) avec frein
  • Deux (2) sans frein
• Entièrement tubé et câblé électriquement
• Tuyaux en cuivre traités contre l’oxydation et la corrosion

3.2 Disposition des composants

Tous les principaux composants frigorifiques doivent être montés sur le panneau avant, notamment :

• Compresseur
• Condenseur (avec ventilateur)
• Évaporateur (avec ventilateur)
• Détendeurs
• Réservoir et accumulateur
• Vanne inverseuse à quatre voies
• Électrovannes
• Manomètres
• Vannes manuelles
• Hublots

Les canalisations frigorifiques doivent être clairement disposées et accessibles pour l’observation.

4. Exigences électriques

• Alimentation électrique : Monophasée 220 V ±10 %, 50 Hz
• Courant nominal : 10 A (minimum)
• Disjoncteur différentiel 16 A (minimum)
• Interrupteur à clé (à verrouillage automatique)
• Bouton d'arrêt d'urgence (à verrouillage automatique)
• Protecteur contre les surcharges 10 A (minimum)
• Voltmètre analogique (0–250 V)
• Ampèremètre analogique (0–10 A)
• Voyants lumineux (minimum 5 pièces)

5. Composants de réfrigération et de pompe à chaleur

5.1 Compresseur

• Capacité : 1/2 CV (minimum)
• Tension: 220V CA, 50HZ
• Fluide frigorigène : R134a ou équivalent

5.2 Condenseur (avec ventilateur)

• Monophasé 220 V ±10 %
• Monté pour une visibilité complète

5.3 Évaporateur (avec ventilateur)

• Monophasé 220 V ±10 %

5.4 Robinet inverseur à quatre voies

• type électronique 220 V~
• Pression minimale de fonctionnement : 2,5 MPa
• Pression minimale de fonctionnement : 0,25 MPa
• Tuyau de refoulement : 3/8" (minimum)
• Tuyau d'aspiration/enroulement : 5/16" (minimum)

5.5 Dispositifs de détente

• Vanne de détente à pression (R134a ou équivalent)
• Vanne de détente thermostatisée (VDT) :
  • Plage de fonctionnement : -40 °C à +10 °C
  • Température ambiante : -40 °C à +90 °C

5.6 Réservoir liquide

• Capacité : 1 litre

5.7 Électrovannes

• Quantité : 9 pièces
• Tension : 220 V ±10 %
• Raccordement soudé, Φ6 mm (minimum)

5.8 Filtres-déshydrateurs pour pompe à chaleur

• DN 50
• Raccord : minimum 1/4" (2 pièces)

5.9 Régulateurs de pression

• Pressostat haute pression : 110–430 psi
• Pressostat basse pression : 0–80 psi

5.10 Voyants de niveau

• Type soudé (6 pièces)

6. Interface homme-machine (IHM)

Le système doit comporter une IHM programmable à écran tactile répondant aux spécifications minimales suivantes :

• Commande tactile
• Mémoire : SRAM de 128 Ko
• Commande de démarrage/arrêt du compresseur
• Commutation entre cycle de réfrigération et cycle de pompe à chaleur
• Sélection des chemins de détente et des électrovannes
• Affichage du schéma cyclique du système
• Affichage numérique en temps réel des pressions haute et basse
• Unités de pression sélectionnables (bar, psi, kPa)

L’IHM doit offrir une visualisation graphique intuitive du fonctionnement du système.

7. Instrumentation et mesure

Le système doit comprendre :

• Manomètre basse pression (-30 à 260 psi / -0,1 à 1,8 MPa)
• Manomètre haute pression (-30 à 550 psi / -0,1 à 3,8 MPa)
• Contrôleur de température avec capteur
• Thermomètre numérique
• Anémomètre numérique :
  • Vitesse du vent : 0,3 à 45 m/s
  • Résolution : 0,001 m/s
  • Température de l'air : 0,0 à 45 °C
  • Précision : ±2 °C

Tous les instruments de mesure doivent être montés de façon permanente et clairement étiquetés.

8. Système de gestion de l'alimentation RFID (obligatoire)

Le système doit intégrer un système de gestion de l'alimentation basé sur la technologie RFID comprenant :

• Fréquence de fonctionnement : haute fréquence de 13,56 MHz
• Interface de communication : RS485 ou standard
• Affichage OLED pour les informations relatives à la carte RFID et les codes d'erreur
• Affichage personnalisable via logiciel
• Indications sonores de l'état
• Indicateurs LED
• Vérification des données :
  • Méthode de comparaison OLED
  • Vérification basée sur des commandes
• Logiciel de configuration des paramètres et de test des fonctions
• Conformité à la norme ISO-15693
• Prise en charge de ModBus_TCP et de ModBus_RTU

Le système RFID doit permettre une activation sécurisée de l’alimentation par authentification par carte.

9. Accessoires standard

Les accessoires suivants doivent être fournis :

• Jeu de manomètres à double composant (R404A, R407C, R134a, R22)
• Thermomètre numérique
• Anémomètre numérique
• Kit d’outils comprenant :
  • bouteille d’oxygène de 2 L
  • Bouteille de gaz combustible
  • Torch de soudage
  • Boîte à outils
• Pompe à vide (1 L)
• Fréon R134a ou équivalent (1 bombe)
• Manuel expérimental (1 exemplaire)

10. Fonctionnalités

Le système doit permettre les activités de formation suivantes :

• Fonctionnement des systèmes à cycle frigorifique
• Mise en service des systèmes à cycle frigorifique
• Analyse des performances des systèmes frigorifiques
• Fonctionnement des systèmes de pompe à chaleur à cycle inversé
• Analyse des performances des systèmes de pompe à chaleur
• Tracé du diagramme de Mollier
• Calcul du COP et de l’EER
• Comparaison de la consommation d’énergie frigorifique et de chauffage

Comparaison des performances du système dans différents modes de fonctionnement