Le Diagramme Enthalpique: Zone de Liquide Sous-Refroidi Zone de Mélange Liquide +vapeur Zone de Vapeur Surchauffée
Le Diagramme Enthalpique: Zone de Liquide Sous-Refroidi Zone de Mélange Liquide +vapeur Zone de Vapeur Surchauffée
Le Diagramme Enthalpique: Zone de Liquide Sous-Refroidi Zone de Mélange Liquide +vapeur Zone de Vapeur Surchauffée
1 Définition
Le diagramme
enthalpique permet
de suivre l'évolution
d'un kilogramme de
fluide frigorigène
dans un système
frigorifique Il
existe un
diagramme
enthalpique pour
chaque fluide frigorigène
Présentation générale :
2.1 La pression
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L'échelle des pressions évolue
parallèlement à l'axe des enthalpies. Une
transformation qui s'effectue à pression
constante est une transformation
ISOBARE
Pression en A=Pression en B=Pression en C=5 bar
absolu Symbole de la pression : P unité de la
pression : bar, Pascal
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2.2 L'enthalpie
2.3 La température
Dans la zone de mélange liquide +
vapeur , la température et la pression sont
liées (relation Pression / Température).
Dans les autres zones la température et la
pression ne sont pas liées.
Une transformation qui s'effectue à
température constante est une
transformation ISOTHERME
Température enA=température en B =
température en C = + 20 °C. Symbole de la température : unité de
température : °C; K
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2.5 L'entropie
L' entropie représente l'énergie
interne emmagasinée par 1 kg de
fluide frigorigène par Kelvin. Une
transformation qui s'effectue à
entropie constante est une
transformation ISENTROPE
2.6 Le titre
Le titre représente le pourcentage de
vapeur par rapport au liquide. Si le titre reste
constant, on parle de ISOTITRE
3 Le cycle frigorifique
3.1 Evolution du fluide frigorigène dans le circuit frigorifique
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Schéma fluidique de l'installation et points caractéristiques
Détermination de la température de
condensation
Détermination de la température
d'évaporation
La température intérieure de la
chambre froide est de –5°C, l’humidité
relative de la chambre froide est de 90
%. ce qui correspond à un T de 5 °C.(
sera choisi en fonction de
l’hygrométrie désirée).La température
d'évaporation sera donc de : To=-10°C.
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Les vapeurs surchauffées sortant de l'évaporateur se dirigent vers le
compresseur .
Les vapeurs surchauffées reçoivent de la chaleur du milieu extérieur. Donc, la
température des vapeurs surchauffées augmente. a surchauffe des vapeurs
dans la ligne d'aspiration est de : 10 °C. La température au point 1 sera donc
de : 1= 9 + 10°C= +5°C
La compression
La condensation
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La troisième partie du condenseur est la zone de sous refroidissement.
Le sous refroidissement peut être plus ou moins important et il est très utile
au fonctionnement du système.
le refroidissement est de : 5 °C
7 = 6 - 5 °C
La détente
L'ébullition
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4.1 Débit masse de fluide frigorigène en circulation
qm = Po / ho
qm = Débit masse de fluide frigorigène en circulation en kg/s
Po = Puissance frigorifique en kW
ho = Variation d'enthalpie entre l'entrée et la sortie de l'évaporateur en
kJ / kg
Va = qm . v " . 3600
Va = Volume de fluide aspiré par le compresseur en m³/ h
qm = Débit masse de fluide frigorigène en circulation en kg / s
v " = Volume massique en m³/ kg
= P ref. / P asp
= Taux de compression
pref. = Pression de refoulement en bar absolu
pasp. = Pression d'aspiration en bar absolu
Dans le cas où les pertes de charge sont négligeables, la formule devient : =
pk / po
pk = Pression de condensation en bar absolu po = Pression d'évaporation en bar
absolu
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4.5 Volume balayé par le compresseur
Vb = Va / v
Vb = Volume de fluide balayé par le compresseur en m³/ h
P = qm . hc / i. m
P = Puissance à fournir sur l’arbre du compresseur en kW
qm = Débit masse de fluide frigorigène en circulation en kg / s
m Rendement mécanique
Pu = P / tr
Pa = Pu / el
Po = Puissance frigorifique en kW
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c = Coefficient de performance de Carnot
To = Température d'évaporation en K
Tk = Température de condensation en K
Pk = qm . hk
5 Exercice :
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