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Memoire Fin D'etude Ouss Finnal

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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE

MINISTERE DE LA FORMATION ET DE L’ENSEIGNEMENT


PROFESSIONNELS

INSTITUT NATIONAL CENTRE DE FORMATION


SPECIALISE DE FORMATION PREFESSIONNELLE ET DE
PROFESSIONNELLE L’APPRENTISSAGE
I.N.S.F.P (Sétif) C.F.P.A GUEDJAL

MEMOIRE DE FIN D’ETUDE


EN VUE DE L’OBTENTION D’UN DIPLOME DE TECHNICIEN SUPERIEUR EN MAINTENANCE
DES EQUIPEMENTS DU FROID ET CLIMATISATION

THEME

ETUDE
ETUDE ET
ET REALISATION
REALISATION
D’UN
D’UN ENTEREPOT
ENTEREPOT FRIGORIFIQUE
FRIGORIFIQUE
AA SETIF
SETIF

PRESENTE PAR: Encadreur:

Mr. OUSSAMA KHENNAB Mr. BELMIHOUB

PROMOTION
TS 03

ANNEE: 2022
Remeciment

Chaque chose a une fin, grâce à Dieu nous avons pu réaliser ce travail
qui ne sera que simple et modeste, mais qui aura toujours une valeur pour
nous.
Dans ces circonstances, nous tenons à remercier tous ceux qui ont contribué
de près ou de loin à notre formation et à la réalisation de ce mémoire, chacun
avec ses moyens, en particulier notre promoteur
Mr-KAMEL CHITER pour les efforts qu'il a déployés durant notre formation, et
pour le sérieux irréprochable dans son travail, ainsi que nos professeurs pour
l'enseignement efficace qu'ils
nous ont prodigué
Dedicaces

Je dédie se travaille :
A ma très chère mère qui ma toujours soutenu et qui ma
encourager tout le lonq de cette formation.A mon regretté et défin pères que
dieu lui accord sa miséricorde A mes fréres chères frères Je dédie aussi ce
travaille a mes amis et mes camarades, et toute la promotion.
Probematique

l'augmentation de la demande de produit (volailles)


nécessite un réseau de distribution énorme afin de pouvoir
assurer la disponibilité sur le marche d'une part, et de
commercialise tout la marchandise d'une autre part.
a défaut, nous pouvons stoker la marchandise dans des
endroits frais et adéquat dont la nécessite de réalisation des
chambres froides.
notre projet consiste a l'etude et réalisation d'une chambre
froide négative pour les produits nécessite un stockage a
froid (volailles..)
afin de preserve la viande a une température et un humidité adéquates
pendant
une long durée
la salle doit être équipée de systèmes spécieux appelées chambre froids qui
maintiennent la qualité de la viande (volailles)
Sommaire

Table des matières


Remeciment....................................................................................................................................................2
Dedicaces........................................................................................................................................................3
Probematique.................................................................................................................................................4
Sommaire........................................................................................................................................................5
Introduction....................................................................................................................................................1

-Présentation du Projet :....................................................................................................1
-Données de base :............................................................................................................1
la zone...............................................................................................................................1
longitude............................................................................................................................1
latitude..............................................................................................................................1
Altitude en (m)...................................................................................................................1
II.......................................................................................................................................1
5.25°E................................................................................................................................1
36.11°N.............................................................................................................................1
1081...................................................................................................................................1
Chapitre1 : bilan frigorifique..............................................................................................3
II-Chambre 1 :...............................................................................................................................8
III-Chambre 2:.............................................................................................................................14
III sas.........................................................................................................................................21
Chapitre2 : CHOIX D’EQUIPEMENTS.................................................................................28
3.1. Méthode De Calcul :............................................................................................................28
3.2.1-Chambre 1 :.......................................................................................................................31
3.2.2. Chambre 2 :......................................................................................................................37
3.2.3. sas :..................................................................................................................................44
Chapitre3 III. CALCUL DE PERTE DE CHARGE A L’ASPIRATION...........................................50
Chambre 1 :................................................................................................................................50
Chambre 2 :................................................................................................................................53
4 -Sas :........................................................................................................................................56
Chapitre4 . RETOUR D’HUILE AU COMPRESSEUR (PENDANT LA MARCHE.........................58
5.1. Chambre N° :1.....................................................................................................................59
5.2. Chambre N° :2.....................................................................................................................60

6
Chapitre 5 : Calcul De la Masse Du Fluide Frigorigène......................................................63
Chambre01.................................................................................................................................67
Chambre 02................................................................................................................................70
sas..............................................................................................................................................72
Chapitre6 : REGULATION.................................................................................................74
BIBLIOGRAPHIe.............................................................................................................................................83
Coclusion.......................................................................................................................................................84

Remerciements
Dédicaces
1- La problématique
2- introduction

CHAPITRE 1
I. BILAN FRIGORIFIQUE
1- Calcule le bilan frigorifique
2- Établissement du bilan frigorifique 
3- Calcul du bilan frigorifique 
3.1- Calcul de la température 
3.2 Définition de l’isolant 
3.3- Choix de l’isolation 
3.4- Détermination de la quantité de chaleur à compenser 
3.4.1- Apport de chaleur à travers les parois 
3.4.2- Apport de chaleur par infiltration 
3.4.3- Apport de chaleur par la marchandise  
3.4.4- Apports de chaleur annexes 
3.4.4.1-Ventilation 
3.4.4.2- Éclairage 
3.4.4.3- Personnel 
3.4.4.4- Dégivrage 
3.4.4.5- Bilan frigorifique journalier 
II- Chambre 1 
1 - Détermination des épaisseurs des isolants 
1.1-Température extérieur
1.2- Dimensions extérieur 
1.2.1-Orientation de la chambre 
1.3 -Calcul préliminaire 
1.3.1-Calcul des ∆ Γ
1.3.2- calcul des pénétrations de chaleur 
2-Apports de chaleur par infiltration
3-Apport de chaleur par la marchandise
4- Apport de chaleur annexes 
4-1- Par ventilation 
4-2- Par éclairage 
4-3- Par le personnel 

7
4-4- Par le dégivrage 
5- Bilan frigorifique journalier 
6- Puissance frigorifique effective de l’installation 
III-Chambre 2
1 - Détermination des épaisseurs des isolants 
1.1-Température extérieur
1.2 -Dimensions extérieur 
1.2.1-Orientation de la chambre 
1.3- Calcul préliminaire 
1.3.1-Calcul des ∆ Γ 
1.3.2- calcul des pénétrations de chaleur 
2- Apports de chaleur par infiltration 
3. Apport de chaleur par la marchandise
4- Apport de chaleur annexes 
4-1- Par ventilation 
4-2- Par éclairage 
4-3- Par le personnel 
4-4- Par le dégivrage 
5. Bilan frigorifique journalier 
6. Puissance frigorifique effective de l’installation 

CHAPITRE 2
II.CHOIX D’EQUIPEMENTS 
3.1- Méthode De Calcul 
3.1.1- Choix De l’Evaporateur 
3.1.2- Choix Du Groupe De Condensation  
3.1.3- Equilibrage Evaporateur Et Groupe De Condensation  
3.1.4- Calcule Du Temps De Marche Réel 
3.1.5- Choix Du Détendeur 
3.2- CALCUL NUMERIQUE
3.2.1- CHAMBRE N° 1 
3.2.1.1- Choix De L'Evaporateur 
3.2.1.2- Rectification Du Bilan 
3.2.1.3- Taux De Brassage 
3.2.1.4- Choix Du Groupe De Condensation 
3.2.1.5- Équilibrage Evaporateur-Condenseur 
3.2.1.6- Temps Réel De Marche De L’Installation 
3.2.1.7- Choix Du Détendeur 
3.2.1.8- Calcule De La Perte De charge Dans La Conduite Liquide ΔPL 
3.2.1.8.1- Calcul De Perte De Charge Singulière ΔPsng 
3.2.1.8.1.1- Filtre Déshydrater 
3.2.1.8.1.2- Voyant Liquide 
3.2.1.8.1.3- Électrovanne 
3.2.1.8.2- Δplin
3.2.1.8.3- Perte De Charge Statique 
3.2.1.8.4- Pression De Condensation Pk
3.2.1.8.5- Pression D’évaporation Pe 
3.2.1.9- Choix Du Détendeur
3.2.1.10- Calcul Du Sur Dimensionnement
3.2.2- CHAMBRE N° 2 

8
3.2.2.1- Choix De L'évaporateur 
3.2.2.2- Rectification Du Bilan 
3.2.2.3- Taux De Brassage 
3.2.2.4- Choix Du Groupe De Condensation 
3.2.2- Équilibrage Evaporateur-Condenseur 
3.2.2.6- Temps Réel De Marche De L’installation 
3.2.2.7- Choix Du Détendeur 
3.2.2.8- Calcule De La Perte De charge Dans La Conduite Liquide ΔPL 
3.2.2.8.1- Calcul De Perte De Charge Singulière ΔPsng 
3.2.2.8.1.1- Filtre Déshydrater 
3.2.2.8.1.2- Voyant liquide
3.2.2.8.1.3- Électrovanne 
3.2.2.8.2- ΔPlin
3.2.2.8.3- Perte De Charge Statique 
3.2.2.8.4- Pression De Condensation Pk
3.2.2.8.5- Pression D’évaporation Pe 
3.2.2.9- Choix Du Détendeur
3.2.2.10- Calcul Du Sur Dimensionnement
3.2.3 – sas

3.2.3.1- Choix De L'Evaporateur 


3.2.3.2- Rectification Du Bilan 
3.2.3.3- Taux De Brassage 
3.2.3.4- Choix Du Groupe De Condensation 
3.2.3.5- Équilibrage Evaporateur-Condenseur 
3.2.3.6- Temps Réel De Marche De L’Installation 
3.2.3.7- Choix Du Détendeur 
3.2.3.8- Calcule De La Perte De charge Dans La Conduite Liquide ΔPL 
3.2.3.8.1- Calcul De Perte De Charge Singulière ΔPsng 
3.2.3.8.1.1- Filtre Déshydrater 
3.2.3.8.1.2- Voyant Liquide 
3.2.3.8.1.3- Électrovanne 
3.2.3.8.2- Δplin
3.2.3.8.3- Perte De Charge Statique 
3.2.3.8.4- Pression De Condensation Pk
3.2.3.8.5- Pression D’évaporation Pe 
3.2.3.9- Choix Du Détendeur
3.2.3.10- Calcul Du Sur Dimensionnement

CHAPITRE 3
III. CALCUL DE PERTE DE CHARGE A L’ASPIRATION 
4.1- CHAMBRE N° 1 
4.2- CHAMBRE N°2 
4 .3- sas
CHAPITRE 4
IV. RETOUR D’HUILE AU COMPRESSEUR (PENDANT LA MARCHE)
5.1- CHAMBRE N°1 

9
5.1.1- La Vitesse Minimale
5.1.2- Calcul De La Vitesse Réelle 
5.2- CHAMBRE N° 2 
5.2.1- La Vitesse Minimale
5.2.2- Calcul De La Vitesse Réelle 
5.3  -sas
5.3.1- La Vitesse Minimale
5.3.2- Calcul De La Vitesse Réelle 
CHAPITRE 5
V. Calcul De la Masse Du Fluide Frigorigène 
6.1- Généralités Sur Le Fluide Frigorigène Utilisé  
6.2- le fluide frigorigène R404A
6.3- La Charge En Fluide Frigorigène 
6.4- Méthode De Calcul De La Masse Du Fluide Frigorigène  
6.5. CHAMBRE N°1 
6.5.1- Évaporateur 
6.5.2- Condenseur
6.5.3- Réservoir Haute Pression 
6.5.4- Conduite De Liquide (HP)
6.5.5- Conduite D'aspiration
6.5.6- Conduite De Refoulement 
6.5.7- La Masse Total De Fluide Frigorigène
6.6. CHAMBRE N°2 
6.6.1- Évaporateur 
6.6.2- Condenseur
6.6.3- Réservoir Haute Pression 
6.6.4- Conduite De Liquide (HP)
6.6.5- Conduite D'aspiration
6.6.6- Conduite De Refoulement 
6.6.7- La Masse Total De Fluide Frigorigène
6.7. sas 
6.7.1- Évaporateur 
6.7.2- Condenseur
6.7.3- Réservoir Haute Pression 
6.7.4- Conduite De Liquide (HP)
6.7.5- Conduite D'aspiration
6.7.6- Conduite De Refoulement 
6.7.7- La Masse Total De Fluide Frigorigène

CHAPITRE 6
VI. REGULATION 
7.1- Introduction :
1- La Régulation Thermostatique 
2- La Régulation Pressostatique 
3- La Régulation Mixte
7.2- Régulation Mixte "PUMP DOWN"
7.3- Avantage De Cette Régulation 
7.4- REGULATEURE DE PRESSION D'EVAPORATION

10
7.5-schéma de circuit frigorifique

BIBLIOGRAPHIE
CONCLUSION

11
Introduction

Le bilan frigorifique permet de déterminer la puissance frigorifique de


l'installation a fin de dimensionner les différents composants; évaporateur,
compresseur, condenseur, détendeur et accessoires annexes.
Pour obtenir la quantité de chaleur totale à extraire de la chambre, on
additionne toutes les quantités de chaleur donnée par toutes les sources de chaleur.

-Présentation du Projet :
Le projet de fin d’étude qui nous a été confié concerne l’étude d’un entrepôt qui
contient trois chambres froides pour rôle de conserver de la viande (volaille) et de
mandarines.
REMARQUE : les deux chambres (N° :01 et N° :03) est la même paramètre

-Données de base :
Les conditions extérieures de base sont les suivant :
Wilaya de Sétif

la zone longitude latitude Altitude en (m)

II 5.25°E 36.11°N 1081

Temperateur extérieure Humidité relative en (%)


en (°C)
Période estivale 31 28
Période hivernal -1 80

1
I.5- PLAN D’ARCHITECTURE DU PROJET :

Chambre 01 tunnel

sas

Chambre 02 chambre 03

2
Chapitre1 : bilan frigorifique

1. calcule de bilan frigorifique :


2. Établissement du bilan frigorifique :

Dans une enceinte climatique (refroidie) on doit combattre les différents


apports de chaleur qui sont les éléments constitutifs du bilan :

Apport de chaleur par transmission à travers les parois : QP


Apport de chaleur par renouvellement et infiltration d'air : QI
Apport de chaleur par les produits ou la marchandise : QM
Apport de chaleurs divers ou annexes (ventilation, éclairage, personnel,
Dégivrage …) : QA

Dans tous les cas, aucune d’elles ne doit être négligée.


La somme des différents apports de chaleur nous donne la quantité de
chaleur totale « QT » à extraire de la chambre froide.

3. Calcul du bilan frigorifique :


3.1. Calcul de la température :

Température intérieure (Ta) : qui est spécifique a chaque produit entreposé.


Température extérieure Te : qui est spécifique a chaque zone géographique
(annexes N° 1).
Le calcul de (Te) :
La température extérieure abritée est mesurée grâce à un thermomètre.

Γe dans ce cas est la température à l’intérieur d’immeuble.

3
On a le tableau (annexes N°2) qui montre la valeur à ajouter a (Te) selon :
-L’orientation
-l’exposition (int - ext).
3.2 Définition de l’isolant :

Le froid est coûteux à produire, d’où la nécessite de bien isoler les parois
des locaux.
L’efficacité isolante d’un matériau est inversement proportionnelle a sa
masse volumique ; d’autre terme : un matériau est isolant thermique s’il
contient une grande quantité d’air car l’air est un des meilleurs isolants, à
condition d’être sec et au repos 
« λ =0.020 W/m.k (0.017Kcal/m.h. ºc) ».
Les principaux matériaux isolants utilisés dans l’industrie frigorifique sont
les suivants : Liège, Fibres de verre, Polystyrène expansé, Styrofoam, Mousse
de polyuréthanne, Laine minérale, Caoutchoucs mousses, Klégécell.

3.3. Choix de l’isolation :

On doit d’abord fixer une valeur théorique du flux de chaleur pénétrant


par unité de Surface. La valeur théorique du flux sera déterminée selon que la
chambre sera utilisée pour la réfrigération ou la congélation.
Par conventionle flux théorique à fixer est ente 6 et 10 W/m 2.
Une fois que la valeur du flux est déterminer, on le multiplie par 24 h pour
avoir une valeur de pénétration de chaleur exprimée en [Wh/m²j] qui nous
permettra de déterminer l'épaisseur de l'isolant suivant la différence de
température entre l'intérieur et l’extérieur (annexes N°3).
Après avoir choisi l’isolation on vérifie le flux de chaleur pénétrant par les
parois et on le compare avec le flux théorique choisi.
4
3.4. Détermination de la quantité de chaleur à compenser  :
3.4.1. Apport de chaleur à travers les parois  :

QP = q × S × Coeff.
Avec :
QP : quantité de chaleur qui pénètre par jour en [Wh/j]
q : pénétration de chaleur journalière [Wh/m².j] (annexes N°3).
S : surface extérieure de la paroi en (m²)
Coeff. : Coefficient multiplicateur de correction
(LEP × 1.20; PUR × 0.70)

3.4.2. Apport de chaleur par infiltration :

QI = Vi × i × Coeff.
QI : quantité de chaleur due au renouvellement et infiltration d’air par jour
En [Wh/j].
Vi : volume intérieur de la chambre en [m3]
i  : apport calorifique journalier moyen en [Wh/m3j] (annexes N°4).
Coeff : Coefficient multiplicateur pour l’ouverture de la porte
(Service normal × 0.6; service intensif × 1.5 a 2).

3.4.3. Apport de chaleur par la marchandise  : QM 

QM = m × Cp × ΔT×1/3.6
QM : apport de chaleur par la marchandise en [Wh/j]
m : masse journalière moyenne de la marchandise [Kg]
Cp : chaleur massique en (KJ/Kg. C°).
ΔT: différence de température: Tintro – Ta en [K]

5
Et on divise sur 3,6 pour avoir des [Wh/j].
3.4.4. Apports de chaleur annexes :
3.4.4.1. Ventilation :

qv = V × coeff
qv : apport de chaleur par la ventilation en [Wh/j].
V : débit volumique; m3/h.
V = τ × Vi en [m3/h] avec τ = taux de brassage en [vol/h].
Coeff. : Coefficient dépend du débit d'air V, Si :
V ≈ 1000 m3/h, coeff = 2.6
V > 5000 m3/h, coeff = 1, 7

3.4.4.2. Éclairage :

qe = P × S × Temps
qe : chaleur dégagée par l’éclairage en [Wh/j]
P : puissance de l'éclairage par unité de surface
S : surface du plancher en [m²]
Temps : temps de marche de l’éclairage en heures.

3.4.4.3. Personnel :

qp = Q × N × Temps
qp : chaleur journalière dégagée par le personnel en [Wh/j]
Q : chaleur dégagée par chaque personne, on prend environ 420W / Personne
N : nombre de travailleurs
Temps : temps de travail dans la chambre en [Heures].

6
3.4.4.4. Dégivrage :

qdg = V × Coeff
qdg : chaleur dégagée par le dégivrage en [Wh/j]
V : débit volumique en [m3/h]
Coeff : Coefficient multiplicateur dépend du volume de la chambre Varie entre
1.1 et 1.5

Remarque :
- Dans le dégivrage par gaz chaud ou par inversion de cycle ….etc. on estime
que la chaleur dégager dans la chambre froide est égale approximativement a
la moitie de celle dégager par des résistances.
3.4.4.5. Bilan frigorifique journalier :

Calcul des besoins en froid moyen pendant 24 h et l’unité est de Wh/j :


c’est à dire la somme de : QT = QP + QI + QM + QA en [Wh/j].
D’ou « QT » est la quantité de chaleur journalière à combattre.
La puissance frigorifique effective de l’installation est déterminée en adoptant
comme durée journalière moyenne de fonctionnement une valeur inférieure à
24 h, En général de 16 h à 18 h car il faut tenir compte des arrêts de
l’installation (pour le dégivrage) et d’une éventuelle augmentation d’apport de
chaleur.
Φ = QT/16 à 18 h. en [W]

7
II-Chambre 1 :
1 - Détermination des épaisseurs des isolants  :

Pour déterminer ces épaisseurs il faut d’abord réunir quelques données de


bases à savoir :
 Température extérieur.
 Dimensions de la chambre au nue de l’isolation.
 Orientation de la chambre.

1.1-Température extérieur Te :

Pour notre cas, toutes les parois sont abritées car les deux chambres se situent
à l’intérieur d’un immeuble conçu de panneau sandwich de 15 cm d’épaisseur.
La température extérieure abritée est mesurée grâce à un thermomètre.

Te  dans ce cas est la température à l’intérieur d’immeuble.

T max=31ºc.
1.2-Dimensions extérieur :

Largeur : Lext = 7,02 m.


Profondeur : Pext = 6,35 m.
Hauteur : Hext =6,5 m.

1.2.1-Orientation de la chambre :

On distingue deux cas :


1 Parois abritées.
2 Parois abritées et exposées au soleil.
Dans notre cas toutes les parois sont abritées de la chambre le plafond est

8
sous toiture et le plancher est Sur terre pleine.

Parois verticale
exposées Plafond Planchers
Parois
Abritées
Abritées
Est- Sous Directement Sur terre Sur vide
Nord Sud
ouest toiture exposé pleine sanitaire

Te Te Te
Te Te T e+5 T e+15 15à17

1.3- Calcul préliminaire :


1.3.1-Calcul des ∆ Γ:
1. Parois abritées :

∆ T = T ext – T ambiance T ambiance =-18 ºc. T ext = 31. ∆ T ºc =31-(-18)=49ºc.

2. Plafond Sous toiture :

∆ T = (T ext +5) - T ambiance T ambiance = -18 ºc. T ext = +31ºc.


∆ T = (31+5) -(-18) = 54 ºc.
3. Planchers sur terre pleine :
∆ T = 17 - T ambiance T ambiance = -18 ºc. T ext = +15 à 17ºc.
∆Γ = 17 +18 = 35ºc.
Remarque :
- La chambre en question est isolée par des panneaux sandwichs constitué d'une
couche de Polystyrène recouverte par deux tôles galvanisées.
-On a choisi un flux de chaleur de 8w/m2

9
1.3.2- calcul des pénétrations de chaleur :

Pour calculer la quantité de chaleur qui pénètre à travers les parois nous
devons connaître l’épaisseur de l’isolation.
1. Dans ce cas l’isolation qui existe déjà est du Polystyrène en panneaux
sandwich
Le tableau ci-dessous résume les différentes quantités de chaleur journalière
pénétrantes par les parois.
max = 8W/ m²

24h 8W/m² =192 Wh/m²j

orientation L(m) P(m) H(m) S(m²) ΔΓ(°c) q(wh/m²J) Qp(wh/J) E(mm)

N Abrité 7,02 / 6, 5 45,63 49 192 8760,96 160

O Abrité / 6,35 6,5 41,257 49 192 7921,34 160

S Abrité 7,02 / 6,5 45,63 49 192 8760,96 160

E Abrité / 6,35 6 ,5 41,257 49 192 7921,34 160

Plafon Abrité 7,02 6,35 / 44,57 54 192 8557,44 185

Plancher 7,02 6,35 / 44,57 35 192 8557,44 117

totaux / / / 263 / / 50479,48 /

Q p= Surface x coefficient table.

On vérifie le flux : Q P=50479,48[Wh/j]

Φ =QP/ (24×S)
Φ =50479,48/6312
Φ =7.99 w/m²

10
Vérification du pourcentage :
8 -7.99=0.1
0,1 X
8 100% X=1%
Le flux de chaleur trouvé 1% est acceptable
Donc nous avons la quantité de chaleur pénètrent par les parois est de :

2- Apports de chaleur par infiltration :

-volume réale
V=P×L×H  V=6,35×7,02×6,5=289,75m3
L=7,02-0.15-0.15=6.72m P=6,35-0.15-0.15=6.05 m H=6,5-0.26-0.17=6.2m

QI = V i × i × Coeff.
Vi= Lint × Pint × Hint
Vi=6. 72× 6.05 × 6.2
Vi= 252.06m3
i= 162[Wh/m3j] par extrapolation (annexes N°4).
Coeff = Régime normale journalier ……………..……x 1
QI=252.06×162×1
QI= 40833.72 [Wh/j]

3-Apport de chaleur par la marchandise Qm :

Nous savons que l’introduction de la marchandise dans la chambre froide représente


un lot de viande (volaille) conservation viande = -18°c

11
Calcule le nombre de cageot.
-détermine le volume du cageot
Ve = le x Re x He
Le = 0,54 m
Re = 0,34 m
He = 0,20m
Ve = 0,54 x 0,34 x 0,20 => Ve = 0,03672m3
Vgajoux=0.03672m3
Vi=252.06m3
Nember des gajou 4600
M gajou=18kg
Total=18x4600x0.15=12420kg
* 0,15: (15%) cadence d'entreposage
∆T=-18-18 c°
∆T=0 QM=0 Wh/j

4- Apport de chaleur annexes:


4-1- Par ventilation :

qv = V × coeff.
V= τ × Vi en [m3/h]
Taux de brassage (V/h) 14 à 16
τ=20 [vol/h]
V i=252.06m3
V=20×252.06
V=5041.2[m3/h]
Coeff =1.7
qv=5041.2×1.7 qv=8570.04 [Wh/j]

12
4-2- Par éclairage :
qe = P × S × Temps qe=24959.2 [Wh/j]
qe=80×44,57 ×7
4-3- Par le personnel :
qp = Q × N × Temps
qp= 390×7×7
qp=19110 [Wh/j]

4-4- Par le dégivrage :

qdg = v[m3/h]×1.1à1.5
qdg =7561 .8
qdg =5041.2×1.5

Chaleur totale annexe pour la chambre :


QA= qv+ qe+ qp+ qdg
QA=8570.04 +24959.2 +19110 +7561  .8

QA=60201. 04 [Wh/j]

5. Bilan frigorifique journalier :

Q T = Qp + Q I + Q M + QA
QT = 50479,48+40833.72 +0+60201. 04

QT = 151514.24 [Wh/j]

6. Puissance frigorifique effective de l’installation  :


Φeff = QT / 17
Φeff = 151514.24 / 17
Φeff = 8912 .60 W
 Φeff ≈ 8.91Kw.

13
III-Chambre 2:

1. - Détermination des épaisseurs des isolants  :

Pour déterminer ces épaisseurs il faut d’abord réunir quelques données de


bases à savoir :
 Température extérieur.
 Dimensions de la chambre au nue de l’isolation.
 Orientation de la chambre.

1.1-Température moyenne extérieur Γe :


La température extérieure abritée est mesurée grâce à un
Thermomètre.
Tmax=31ºc.
1.2 -Dimensions extérieur :

Largeur : Lext = 9.2 m.


Profondeur : Pext = 6 .35 m.
Hauteur : Hext= 6.5 m.

1.2.1-Orientation de la chambre :

On distingue deux cas :


1. Parois abritées.
2. parois exposées au soleil.
Dans notre cas les parois de la chambre sont abrité le plafond est sous toiture
et le plancher est Sur terre pleine.

14
Parois verticale
exposées Plafond Planchers
Parois
Abritées
Abritées
Est- Sous Directement Sur terre Sur vide
Nord Sud
ouest toiture exposé pleine sanitaire

Te Te Te
Te Te T e+5 T e+15 15à17

1.3- Calcul préliminaire :


1.3.1-Calcul des ∆ Γ :
1- Parois abritées :
∆ T = T ext - T ambiance T ambiance =-18 ºc. T ext = 31 ºc. ∆ T =31-(-18)=49ºc.
2- Plafond  Sous toiture :
∆ T = (T ext +5) - T ambiance T ambiance = -18 ºc. T ext = +31ºc.
∆ T = (31+5) -(-18) = 54ºc.
3 - Planchers sur terre pleine :

∆ T = 17 - T ambiance T ambiance = -18 ºc. T ext = +15 à 17ºc.


∆ T = 17 +18 = 35ºc.
Remarque :
- La chambre en question est isolée par des panneaux sandwichs constitué d'une
couche de Polystyrène recouverte par deux tôles galvanisées.
-On a choisi un flux de chaleur de 8 w/m2

1.3.2- calcul des pénétrations de chaleur :

15
Pour calculer la quantité de chaleur qui pénètre à travers les parois nous devons
connaître l’épaisseur de l’isolation.
Dans ce cas l’isolation qui existe déjà est du Polystyrène en panneaux sandwich
Le tableau ci-dessous résume les différentes quantités de chaleur journalière
pénétrantes par les parois.
max = 8W/ m²

24h 8W/m² =192 Wh/m²j

orientation L(m) P(m) H(m) S(m²) ΔΓ(° q(wh/m²J) Qp(wh/J) E(mm)


c)

N Abrité / 9 .2 6.5 59.8 49 192 11481.6 160

OAbrité 6.35 / 6.5 41.27 49 192 7923.84 160

SAbrité / 9 .2 6.5 59.8 49 192 11481.6 160

EAbrité 6.35 / 6.5 41.27 49 192 7923.84 160

PlafAbrité 6.35 9 .2 / 58.42 54 192 11216.64 185

Plancher 6.35 9 .2 / 58.42 35 192 11216.64 117

totaux / / / 318.98 / / 61244.16 /

Qp= Surface x coefficient table.

Q P=61244.16
[Wh/j]
On vérifie le flux :

Φ =QP/ (24×S)
Φ =61244.16 /24*319
Φ =7.99w/m²

Φ =8 w/m²
16
Vérification du pourcentage :
8-7.99=0,01
0,01 X
8 100% X=1%
Le flux de chaleur trouvé 1% est acceptable

Donc nous avons la quantité de chaleur pénètrent par les parois est de :
Qp=61244.16 [Wh/j]

2- Apports de chaleur par infiltration :

-volume réale
V=P×L×H  V=9.2×6.35×6.5=380m3
L=6.35-0.15-0.15=6.05m P=9.2-0.15-0.15=8.90 m H=6.5-0.15-0.15=6.2 m
Qi = Vi × i × Coeff.
Vi= Lint × Pint × Hint
Vi=6.05× 8.90 × 6.2
Vi= 333.33m3
i= 138 [Wh/m3j] par extrapolation (annexes N°4).
Coeff= Régime normale journalier ……………..……x 1.5
Qi=333.33×138×1.5
QI=68999.31 [Wh/j]

3. Apport de chaleur par la marchandise Qm  :

Nous savons que l’introduction de la marchandise dans la chambre froide


représente un lot de mandarines T a =-18°c
Calcule le nombre de cageot.
-détermine le volume du cageot

17
Ve = le x Re x He
Le = 0,54 m
Re = 0,34 m
He = 0,20m
Ve = 0,54 x 0,34 x 0,20 => Ve = 0,03672m3
Vgajoux=0.03672m3
Vi=168.92 m3
Nember des gajou 4600
M gajou=18kg
Total=18x4600.21x0.15=12420.588kg
∆T=-18-18 =0c°

QM= 0[ wh/j]

4- Apport de chaleur annexes :


4-1- Par ventilation :
qv = V × coeff.
V= τ × Vi en [m3/h]
Taux de brassage (V/h) 10 à 20
τ=20[vol/h]
V i=333.33 m3
V=20×333.33
V=6666.6 [m3/h]
Coeff =1.7
qv=6666.6 ×1.7
qv=11333.22[Wh/j]

4-2- Par éclairage :


qe = P × S × Temps
qe=80×58.42 ×5
qe=23368 [Wh/j]
4-3- Par le personnel :

18
qp = Q × N × Temps
qp= 390×4×5
qp=7800 [Wh/j]

4-4- Par le dégivrage :


qdg = v[M3/h]×1.1à1.5
qdg =6666.6×1.5 qdg=9999.9 [Wh/j]

.
Chaleur totale annexe pour la chambre :
QA= qv+ qe+ qp+ qdg
QA=11333.22+23368+7800+9999.9
QA=52501.12Wh/j

5. Bilan frigorifique journalier :

QT= Qp + QI + QM + QA
QT=61244.16 +68999.31 +0+52501.12
` QT= 182744.59Wh/j

6. Puissance frigorifique effective de l’installation  :

Φeff = QT / 17
Φeff = 182744.59/17
Φeff = 10749.68 W
 Φeff ≈ 10.74 Kw

19
III sas

1. - Détermination des épaisseurs des isolants  :

Pour déterminer ces épaisseurs il faut d’abord réunir quelques données de


bases à savoir :
 Température extérieur.
 Dimensions de la chambre au nue de l’isolation.
 Orientation de la chambre.

1.1-Température moyenne extérieur Γe :


La température extérieure abritée est mesurée grâce à un
Thermomètre.
Tmax=31ºc.
1.2 -Dimensions extérieur :

Largeur : Lext = 16.2m.


Profondeur : Pext = 4.85 m.
Hauteur : Hext= 6.5 m.

1.2.1-Orientation de la chambre :

On distingue deux cas :


3. Parois abritées.
4. parois exposées au soleil.
Dans notre cas les parois de la chambre sont abrité le plafond est sous toiture
et le plancher est Sur terre pleine.

20
Parois verticale
exposées Plafond Planchers
Parois
Abritées
Abritées
Est- Sous Directement Sur terre Sur vide
Nord Sud
ouest toiture exposé pleine sanitaire

Te Te Te
Te Te T e+5 T e+15 15à17

1.3- Calcul préliminaire :


1.3.1-Calcul des ∆ Γ :
1- Parois abritées :
Paroit abritees N – S :
∆ T = T ext - T ambiance T ambiance =10 ºc. T ext = 0 ºc. ∆ T =0-(10)=0ºc.
Paroit abritees E_O:
∆ T = T ext - T ambiance T ambiance =10 ºc. T ext = 31 ºc. ∆ T =31-(10)=21ºc
2- Plafond  Sous toiture :
∆ T = (T ext +5) - T ambiance T ambiance = 10 ºc. T ext = +31ºc.
∆ T = (31+5) -(10) = 26ºc.
3 - Planchers sur terre pleine :

∆ T = 17 - T ambiance T ambiance = 10 ºc. T ext = +15 à 17ºc.


∆ T = 17- 10 = 7ºc.
Remarque :
- La chambre en question est isolée par des panneaux sandwichs constitué d'une
couche de Polystyrène recouverte par deux tôles galvanisées.
-On a choisi un flux de chaleur de 10 w/m2

21
1.3.2- calcul des pénétrations de chaleur :
Pour calculer la quantité de chaleur qui pénètre à travers les parois nous devons
connaître l’épaisseur de l’isolation.
Dans ce cas l’isolation qui existe déjà est du Polystyrène en panneaux sandwich
Le tableau ci-dessous résume les différentes quantités de chaleur journalière
pénétrantes par les parois.
max = 10W/ m²

24h 10W/m² =240 Wh/m²j

orientation L(m) P(m) H(m) S(m²) ΔΓ(° q(wh/m²J) Qp(wh/J) E(mm)


c)

N Abrité 16.2 / 6.5 105.43 21 240 / /

OAbrité / 4.85 6.5 31.52 21 240 7564.6 60

SAbrité 16.2 / 6.5 105.43 21 240 / /

EAbrité / 4.85 6.5 31.52 21 240 7564.6 60

PlafAbrité 16.2 4.85 / 78.57 26 240 18856.8 70

Plancher 16.2 4.85 / 78.57 7 240 18856.8 117

totaux / / / 431.04 / / 52842.5 /

Qp= Surface x coefficient table.

Q P=52842.5 [Wh/j]

On vérifie le flux :

Φ =QP/ (24×S)

22
Φ =52842.5/24*431.04
Φ =5.10w/m²

2- Apports de chaleur par infiltration :

-volume réale
V=P×L×H  V=16.2×4.85×6.5=431.04m3
L=4.85-0.15-0.15=4.55m P=16.2-0.15-0.15=15.90 m H=6.5-0.15-0.15=6.2 m
Qi = Vi × i × Coeff.
Vi= Lint × Pint × Hint
Vi=4.55× 15.90 × 6.2
Vi= 448.53 m3
i= 57.37 [Wh/m3j] par extrapolation (annexes N°4).
Coeff= Régime normale journalier ……………..……x 1.5
Qi=448.53 ×57.37 ×1.5
QI=38601.57 [Wh/j]

3. Apport de chaleur par la marchandise Qm  :

Nous savons que l’introduction de la marchandise dans la chambre froide


représente un lot de mandarines T a =-18°c
Calcule le nombre de cageot.
-détermine le volume du cageot
Ve = le x Re x He
Le = 0,54 m
Re = 0,34 m
He = 0,20m
Ve = 0,54 x 0,34 x 0,20 => Ve = 0,03672m3
Vgajoux=0.03672m3
23
Vi=168.92 m3
Nember des gajou 4600
M gajou=18kg
Total=18x4600.21x0.15=12420.588kg
∆T=-18-18 =0c°

QM= 0[ wh/j]

4- Apport de chaleur annexes :


4-1- Par ventilation :
qv = V × coeff.
V= τ × Vi en [m3/h]
Taux de brassage (V/h) 10 à 20
τ=15[vol/h]
V i=448.53 m3
V=15×448.53
V=6727.95 [m3/h]
Coeff =1.7
qv=6727.95 ×1.7
qv=11437.51[Wh/j]

4-2- Par éclairage :


qe = P × S × Temps
qe=10×78.57 ×5
qe=3928.5 [Wh/j]
4-3- Par le personnel :
qp = Q × N × Temps
qp= 210×4×5
qp=4200 [Wh/j]

4-4- Par le dégivrage :


qdg = v[M3/h]×1.1à1.5
qdg =0 qdg=0 [Wh/j]

24
.
Chaleur totale annexe pour la chambre :
QA= qv+ qe+ qp+ qdg
QA=11437.51+3928.5 +4200+0
QA=19566.01Wh/j

5. Bilan frigorifique journalier :

QT= Qp + QI + QM + QA
QT=52842.5+38601.57 +0+19566.01
` QT= 111010Wh/j

6. Puissance frigorifique effective de l’installation  :

Φeff = QT / 17
Φeff = 111010 /17
Φeff = 6530 W
 Φeff ≈ 6.5 Kw

Chapitre2 : CHOIX D’EQUIPEMENTS 

25
3.1. Méthode De Calcul :

LA PROCÉDURE :

Après avoir déterminé la puissance frigorifique effective de la chambre et


d’après cette puissance effective on procède au choix des équipements qui
conviennent.

3.1.1. Choix de l'évaporateur :

Pour effectuer le choit de l'évaporateur a partir du catalogue du Constructeur,


on doit connaître :
La puissance frigorifique effective Φe
La nature du fluide frigorigène
L’écart de température entre l'ambiance de la chambre froide ΔT
En choisi l’évaporateur qui a la puissance la plus proche à celle calculé. Et pour
corriger la puissance donnée par le constructeur on utilise la formule suivante :
Φ = Φc ×F
Avec :
Φ: Puissance Φe corrigée.
Φc: Puissance du constructeur.
F : facteur correctif de dégivrage.
Après avoir fait le choix final de l’évaporateur on procède à la rectification du
bilan en tenant compte des conditions réelles de fonctionnement (celle de dégivrage,
ventilation, …)

3.1.2. Choix du groupe de condensation :

Pour faire le choix du groupe de condensation à partir du catalogue du


constructeur on aura besoin des données suivantes :
La puissance frigorifique effective corrigée Φe
La température saturante à l'aspiration tsa
La température d'air au condenseur
La nature du fluide frigorigène

3.1.3. Équilibrage évaporateur et groupe de condensation  :

On trace deux droites caractérisant l'évaporateur et le groupe de condensation à


l'aide de deux différents points de puissance frigorifique fonction de ΔT et tsa.
L'intersection entre les deux droites donnera le point d'équilibrage E.

A partir du point « E » on aura :


-La puissance réelle d'équilibrage Φeq
-La température d'évaporation te

26
-La température saturante à l'aspiration tsa
-La différence de température ΔT
3.1.4 Calcul du temps de fonctionnement réel  :

Pour avoir le temps de marche réel on divisera la somme des apports de chaleur
donnée par la rectification du bilan sur la puissance donnée par le point d’équilibrage :
Temps de marche = Qtr/Φeq
Pour un bon fonctionnement de l'installation, on admet un temps de
Marche entre 14 et 18 h

3.1.5. Choix du détendeur :

Le choix du détendeur est fait on connaissant la puissance d'équilibrage, la


température d'évaporation, la nature du frigorigène et comme il faut également
conaitre la chute de pression du régime ΔPd à travers le détendeur en fonction de la
différence de la pression à l'entrée et à la sortie.

ΔPd = Psortie – Pentrée


ΔPd = Pk – ΔPL - Pe

ΔPd: chute de pression à Travers le détendeur.


Psortie : pression a la sortie du détendeur.
Pentrée : pression a l'entrée du détendeur.
Pk : pression de condensation.
Pk : pression d'évaporation
ΔPL: perte de charge dans la conduite liquide
ΔPL= ΔPdyn + ΔPstat
Et ΔPdyn= ΔPlin + ΔPsng

ΔPstat: perte de charge statique due à la dénivellation entre départ liquide et le


détendeur lorsque celui-ci est à un niveau supérieur.

ΔPlin: perte de charge linéaire due au passage du liquide à travers la conduite.

ΔPsng: perte de charge singulière due au passage du liquide à travers les organes
annexes.

Remarque :

Lors du choix du détendeur on choisit en même temps les accessoires annexes


comme le filtre déshydrater, voyant liquide, échangeur de chaleur, robinet solénoïde…
etc.

27
3.2. CALCUL NUMERIQUE :

3.2.1-Chambre 1 :

3.2.1.1- Choix de l'évaporateur :

Φe= 8.91KW
Ta= -18 °C
∆T=7 à 10 (annexes N°5) →te= -25 à -28° C
Fluide frigorigène : R404A

Le choix de l'évaporateur est fait sur le catalogue du constructeur FRIGA-


BOHN (annexes N°21)
Évaporateur de type : SKB 10C

Pour le choix de l'évaporateur on multiplie la puissance donnée par le


constructeur avec le facteur correcteur de variation de la puissance frigorifique à
divers régimes, en fonction des cadences de dégivrage.
Le facteur correcteur et de : F=0.88 (annexes N°7)
Donc :

Φ7=Φc ×F
Φ10= Φc ×F

Φ7=0.88×8.91=7.83 KW
Φ10=0.88×(8.91×10/7)=11.20KW

Notre puissance est bien comprise entre les deux puissances l’évaporateur choisit
est :
FRIGA-BOHN, MODEL: MUC 955 L

3.2.1.2. Rectification du bilan :

qv=360×2×=720 wh/j
Dégivrage=3480 wh/j

Q TR= 151514.24-(8570.04+7561.8)+(720+3480)

Q TR =139582.4 wh/j

28
3.2.1.3. Taux de brassage :

T = q v / Vi
Volume intérieur ; Vi = 252.06 m3
T =7893/171,92 = 31.31 vol/h

3.2.1.4. Choix du groupe de condensation

Φe=8.91 KW
Ta= -18 C°
∆T=7 à 10 →te= -25 à -28C°
tsa=-27 à -30C°
tair cd= +36°C (temp base été)
Fluide frigorigène : R404A
Le choix du groupe de condensation est fait sur le catalogue du constructeur
COPLAND (annexes N°8)

Groupe de condensation du type : V6-3SS-100X (par extrapolation)


Φtsa-27 =12.01KW
Φtsa-30=10.05KW

3.2.1.5. Équilibrage Evaporateur-condenseur  :

Après l’équilibrage évaporateur-condenseur nous avons obtenu les résultats


suivants qui représentent le fonctionnement de l’installation en régime :
Φeq= 10.9KW
tsa= -30°C
∆T= 10°C

3.2.1.6 Temps réel de marche de l’installation  :

T= QTR/ Φeq
T=139582.4 /10900
T=13h

29
_

30
3.2.1.7 Choix du détendeur :

Le détendeur thermostatique a pour rôle de maintenir la surchauffe du fluide


frigorigène gazeux sortant de l’évaporateur et règle le débit du fluide frigorigène
liquide en fonction de son taux d’évaporation.
Pour sélectionner un détendeur thermostatique il faut connaître la chute de
pression du régime du détendeur est déterminée par la formule suivante :
ΔPd = Psortie – Pentrée
ΔPd = Pk – ΔPL – Pe

ΔPL= ΔPdyn + ΔPstat


Et ΔPdyn= ΔPlin + ΔPsng

3.2.1.8. Calcule de ΔPL :


3.2.1.8.1.ΔPsng :
3.2.1.8.1.1.Filtre déshydrater :

Groupe de condensation : V6-3SS-100X

Øasp=13/8" Øliq=7/8"

Le choix du filtre déshydrater se fait sur un catalogue ALCO (annexes N°9)

Type : BFK-307S 7/8" 7/8"

La perte de charge initiale du filtre est de 7Kp


ΔPf=7× (10.9/28.9)2
ΔPf =0.99Kp

3.2.1.8.1.2. Voyant liquide :

Le choix du voyant liquide se fait sur un catalogue ALCO (annexes N°10)

Type : MIA 078 code N=° 805864 7/8" 7/8"

ΔPv =10kp

3.2.1.8.1.3. Électrovanne :

Le choix de l’électrovanne se fait sur un catalogue ALCO (annexes N°11)


Type : 240RA8 code N=° 801143 7/8" 7/8"
La perte de charge initiale de l’électrovanne est de 15Kp
ΔPrsl=15× (10.9/25.2) 2 ΔP rsl =2.8Kp

31
3.2.1.8.2. Δplin:

ΦEq=10.9W
Øliq=7/8"
 table =0.07 kg/cm2 (annexes N°12)
L=6 m

Δplin=0.07 × (6 /30) × (100/1.019)


Δplin=0.19KP

ΔPdyn= ΔPlin + ΔPsng

ΔPdyn= ΔPlin + (ΔPf+ ΔPv+ ΔPrsl)


ΔPdyn=0.99+10+2.8+0.19
ΔPdyn=13.98Kp

Remarque :

Les pertes de charge dynamique (singulière + linéaire) ne doivent pas dépasser 50 Kp

3.2.1.8.3.Perte de charge statique :

Il ya des pertes de charge statique dans notre cas car le groupe de condensation
est placé plus bas que l’évaporateur de 3 m.

Donc ΔPstatique= 12×3


ΔPstatique=36 kp
ΔPL=13.98+36=49.98 kp
ΔPL=0.49bars

3.2.1.8.4.Pk:
tK = tair cd+ΔT air cd
tair cd= +36°C (temp base été)
ΔT air cd=8°C (annexes N°13)
tK = 36+8
tK= 44°C
Pk=19.98 bar
3.2.1.8.5.Pe :
Te= -27.9°C
Pe=2.21 bar

ΔPd =19.98-0.49-2.21
ΔPd =17.28bar

32
3.2.1.9.Choix du détendeur :

∆Pd = 17.28bars
Te = -27.9C°
F.F: R 404A
ΦEq = 10.9kw.
Après lecture sur le catalogue (annexes N°14) on choisi un détendeur
thermostatique à égalisation de pression externe à buse interchangeable ; De
marque : DANFOSS.
De typ : TRE20 - 9N

Φn = 13.1 KW par extrapolation

3.2.1.10-Calcul du sur dimensionnement :

(Φn-Φeq)/Φeq x 100 = [(13.1-10.9)/10.9] x 100 = 20.18%


Notre détendeur est sur dimensionner de 20.18%

Remarque :

Le surdimensionnement d'un détendeur peut aller jusqu'à 30%le détendeur va


fonctionner correctement et on admet jusqu à 50%
On essaye d'éviter le sous dimensionnement mais on peut admettre tout de
même jusqu'a 10%( -10%)

33
3.2.2. Chambre 2 :

3.2.2.1. choix de l'évaporateur :

Φe5=10.74 W
Ta=-18C°
∆T=7à 10 (annexes N°5) →te= -25 à -28°C

Fluide frigorigène : R404A

Le choix de l'évaporateur est fait sur le catalogue du constructeur FRIGA-


BOHN (annexes N°19#)

Évaporateur de type : MUC 775L


On a pris F =0.88, Le facteur correcteur et de : F=0.88 (annexes N°7)
Donc :
Φ7=Φc ×F
Φ10= Φc ×F

Φ7=0.88×10.74 =9,4512 kw
Φ10=0.88×(10.74 ×10/7)=13,50kw

3.2.2.2. Rectification du bilan :

qv=360×2×=720 wh/j
Dégivrage=7093 wh/j
Q TR=QTR –(Qv+Qdg)+(Qv+dg)
=(182744.59-(11333.22+7800)+(720+7093)
=

Q TR =155798.37 wh/j

3.2.2.3.Taux de brassage :

τ= 7093/333.33
τ= 21.27[vol/h]

34
3.2.2.4.Choix du groupe de condensation

Φe= 10 .74 W
Ta= -18 C°
∆T=7 à 7 →te= -27 à -30°C
tsa=-27 à -30C°
tair cd= +36°C (temp base été)
Fluide frigorigène : R404A

Le choix du groupe de condensation est fait sur le catalogue du constructeur


COPLAND (annexes N°8)

Groupe de condensation du type : V6-3SS-100X (par extrapolation)


Φtsa-27 =12.01KW
Φtsa-30=10.05KW

3.2.2.5. Équilibrage Evaporateur-condenseur  :

Après l’équilibrage évaporateur-condenseur nous avons obtenu les résultats


suivants qui représentent le fonctionnement de l’installation en régime :
Φeq= 11250W
tsa=-28.25°C
∆T= 8.25°c

3.2.2.6. Temps réel de marche de l’installation  :

T= QTR/ Φeq
T=155798.37 /11250
T=14h

35
36
3.2.2.7. Choix du détendeur :

Le détendeur thermostatique a pour rôle de maintenir la surchauffe du fluide


frigorigène gazeux sortant de l’évaporateur et règle le débit du fluide frigorigène
liquide en fonction de son taux d’évaporation.
Pour sélectionner un détendeur thermostatique il faut connaître la chute de
pression du régime du détendeur est déterminée par la formule suivante :
ΔPd = Psortie – Pentrée
ΔPd = Pk – ΔPL – Pe

ΔPL= ΔPdyn + ΔPstat


Et ΔPdyn= ΔPlin + ΔPsng

3.2.2.8. Calcule de ΔPL :


3.2.2.8.1. ΔPsng :

3.2.2.8.1.1. Filtre désydrateur :

Groupe de condensation : V6-3SS-100X

Øasp=13/8" Øliq=7/8"

Le choix du filtre déshydrater se fait sur un catalogue ALCO (annexes N°9)

Type : BFK-307S 7/8" 7/8"

La perte de charge initiale du filtre est de 7Kp


ΔPf=7× (11.25/28.9)2

3.2.2.8.1.2.Voyant liquide : ΔPf =1.06Kp

Le choix du voyant liquide se fait sur un catalogue ALCO (annexes N°10)

Type : MIA 078 code N=° 805864 7/8" 7/8"

ΔPv =10kp

3.2.2.8.1.3. Électrovanne :

Le choix de l’électrovanne se fait sur un catalogue ALCO (annexes N°11)


37
Type : 240RA8 code N=° 801143 7/8" 7/8"
La perte de charge initiale de l’électrovanne est de 15Kp
ΔPrsl=15× (11.25/25.2)2

ΔPrsl=2.98KP

3.2.2.8.2. Δplin:

ΦEq=11250 W
Øliq=7/8"
 table =0.07 kg/cm2 (annexes N°12)
L=6 m

Δplin=0.07 × (6 /30) × (100/1.019)


Δplin=0.19KP

ΔPdyn= ΔPlin + ΔPsng

ΔPdyn= ΔPlin + (ΔPf+ ΔPv+ ΔPrsl)


ΔPdyn= 1.06+10+2.98+0.19
ΔPdyn=14.23Kp

Remarque :

Les pertes de charge dynamique (singulière + linéaire) ne doivent pas dépasser 50 Kp

3.2.2.8.3. Perte de charge statique :

Il y a des pertes de charge statique dans notre cas car le groupe de


condensation est placé plus bas que l’évaporateur de 3 m.

Donc ΔPstatique= 12×3


ΔPstatique= 36 kp
ΔPL=14.23+36=50.23 kp
ΔPL=0.50 bars

3.2.2.8.4.Pk:
tK = tair cd+ΔT air cd

38
tair cd= +36°C (temp base été)
ΔT air cd=8°C (annexes N°13)
tK = 36+8
tK= 44C°
Pk=20.12 bar

3.2.2.8.5.Pe :
Te= -8°C
Pe=4.71 bar

ΔPd =20.12-0.50-4.71
ΔPd =14.91 bar

Te= -28.25°C
Pe=2 bar

ΔPd =20.12-0.50 -4.71


ΔPd =14 .91bar

3.2.2.9.Choix du détendeur :

∆Pd = 14.91 bars


Te = -28.25°C
F.F: R 404A
ΦEq = 11.25 Kw

Après lecture sur le catalogue (annexes N°14) on choisi un détendeur


thermostatique à égalisation de pression externe à buse interchangeable ; De
marque : DANFOSS.
De typ : TRE20 - 9N

Φn = 13.1 KW par extrapolation

3.2.2.10. Calcul du sur dimensionnement :

(Φn-Φeq)/Φeq x 100 = [(13.1-11.25)/ 11.25] x 100 = 16.44%


Notre détendeur est sur dimensionner de 16.44%

Remarque :

39
Le surdimensionnement d'un détendeur peut aller jusqu'à 30%le détendeur va
fonctionner correctement et on admet jusqu à 50%
On essaye d'éviter le sous dimensionnement mais on peut admettre tout de
même jusqu'a 10%( -10%).

3.2.3. sas :
40
3.2.3.1. choix de l'évaporateur :

Φe5=6530W
Ta=+10C°
∆T=12à 15 (annexes N°5) →te= -1 à -3°C

Fluide frigorigène : R404A

Le choix de l'évaporateur est fait sur le catalogue du constructeur (annexes


N°05)

Évaporateur de type : muc 635 L


On a pris F =1, car le dégivrage est naturel
Le facteur correcteur et de : F=1 (annexes N°7)
Donc :
Φ12=Φc ×F
Φ15= Φc ×F

Φ12=1×6530=6530w
Φ15=1×(6530×15/12)=8162.5w

3.2.3.2. Rectification du bilan :

qv=540×1×=540wh/j

Q TR =100112.57 wh/j

3.2.3.3.Taux de brassage :

τ= 9450/448.53
τ= 8.91[vol/h]

3.2.3.4.Choix du groupe de condensation

Φe= 6530W
Ta= +10 C°
∆T=12 à 15 →te= -8 à -11°C
tsa=-10 à -13°C
tair cd= +36°C (temp base été)
Fluide frigorigène : R404A

41
Le choix du groupe de condensation est fait sur le catalogue du constructeur
COPLAND (annexes N°20)
Groupe de condensation du type : H8-LF-30X (par extrapolation)

Φtsa-8= 7.74 kW
Φtsa-11=5.59 kW

3.2.3.5. Équilibrage Evaporateur-condenseur :

Après l’équilibrage évaporateur-condenseur nous avons obtenu les résultats


suivants qui représentent le fonctionnement de l’installation en régime :
Φeq= 6.75W
tsa=-10.20°C
∆T=12.51°c

3.2.3.6. Temps réel de marche de l’installation  :

T= QTR/ Φeq
T=100112.57 /6750
T=15h20 MIN

42
43
3.2.3.7. Choix du détendeur :

Le détendeur thermostatique a pour rôle de maintenir la surchauffe du fluide


frigorigène gazeux sortant de l’évaporateur et règle le débit du fluide frigorigène
liquide en fonction de son taux d’évaporation.
Pour sélectionner un détendeur thermostatique il faut connaître la chute de
pression du régime du détendeur est déterminée par la formule suivante :
ΔPd = Psortie – Pentrée
ΔPd = Pk – ΔPL – Pe

ΔPL= ΔPdyn + ΔPstat


Et ΔPdyn= ΔPlin + ΔPsng

3.2.3.8. Calcule de ΔPL :


3.2. 3.8.1. ΔPsng :

3.2.3.8.1.1. Filtre désydrateur :

Groupe de condensation : H8-LF-30X

Øasp=7/8" Øliq=1/2"

Le choix du filtre déshydraté se fait sur un catalogue ALCO (annexes N°9)


Type : BFK-007 347 1/2" 1/2"

La perte de charge initiale du filtre est de 7Kp


ΔPf=7× (6.5/10.8)2
ΔPf =2.53 Kp
3.2.3.8.1.2.Voyant liquide :

Le choix du voyant liquide se fait sur un catalogue ALCO (annexes N°10)


Type : MIA 012 code N=° 805853 1/2" 1/2"
ΔPv =10kp
3.2.3.8.1.3. Électrovanne :

Le choix de l’électrovanne se fait sur un catalogue ALCO (annexes N°11)


Type : 200RB4 code N=° 801179 1/2" 1/2"
La perte de charge initiale de l’électrovanne est de 15Kp
ΔPrsl=15× (6.5/10.9)2
ΔPrsl=5.33 KP
ΔPrsl =6.72Kp

44
3.2.3.8.2. Δplin:

ΦEq=6500 W
Øliq=1/2"
 table =0.13 kg/cm2(annexes N°12)
L=6 m

Δplin=0.13 × (6 /30) × (100/1.019)


Δplin=2.55KP

ΔPdyn= ΔPlin + ΔPsng

ΔPdyn= ΔPlin + (ΔPf+ ΔPv+ ΔPrsl)


ΔPdyn=2.53 +10+5.33 +2.55
ΔPdyn=20.41Kp

Remarque :

Les pertes de charge dynamique (singulière + linéaire) ne doivent pas dépasser 50 Kp

3.2.3.8.3. Perte de charge statique :

Il y a des pertes de charge statique dans notre cas car le groupe de


condensation est placé plus bas que l’évaporateur de 3 m.

Donc ΔPstatique= 12×3


ΔPstatique= 36 kp
ΔPL=20.41+36=56.41 kp
ΔPL=0.56bars

3.2.3.8.4.Pk:
tK = tair cd+ΔT air cd
tair cd= +36°C (temp base été)
ΔT air cd=8°C (annexes N°13)
tK = 36+8
tK= 44C°
Pk=20.12 bar
3.2.3.8.5.Pe :
Te= -8°C
Pe=4.71 bar

ΔPd =20.12-0.56-4.71
ΔPd =14.85 bar

45
3.2.3.9.Choix du détendeur :

∆Pd = 14.85 bars


Te = -8.51°C
F.F: R 404A
ΦEq = 6750w
Après lecture sur le catalogue (annexes N°14)
On choisi un détendeur thermostatique à égalisation de pression externe ; De
marque : DANFOSSE.
De type : TS 2/TES 2-1.7
LA CORRECTION DE PUISSENCE NOMINAL :
Qn=8.27KW

3.2.3.10. Calcul du sur dimensionnement :

(Φn-Φeq)/Φeq x 100 = [(8.27-6.75)/ 6.75] x 100 = 22.51%


Notre détendeur est sur dimensionner de 22.51%

Remarque :

Le surdimensionnement d'un détendeur peut aller jusqu'à 30%le détendeur va


fonctionner correctement et on admet jusqu à 50%
On essaye d'éviter le sous dimensionnement mais on peut admettre tout de
même jusqu'a 10%( -10%).

46
Chapitre3 III. CALCUL DE PERTE DE CHARGE A
L’ASPIRATION 

Chambre 1 :

4.1 -Calcul de la perte de charge a l’aspiration  :

Nous avons supposé une Pas correspondant à un abaissement de


température
te – tsa = 2 °c, c'est valeur arbitraire qui nous a parmi de faire le choix du groupe
et de tracer sa caractéristique.
Nous pouvons maintenant calculer la ∆Pas réelle et vérifier qu'elle ne
dépasse pas 3 °C.

Choix d’équipement du conduit d’aspiration :


1-choix du régulateur de pression d’évaporation :
Sur le catalogue danfoose en choisit PKVS 15 code N°=034N1081
Фn=13.02kw
∆preg=13.6kpa
2-choix bottelle ente-coup liquide :
On choisit A14-611code N°= 882 020
Фn=42.8
∆pecl=15(8.9/42.8)2
∆pecl=0.64 kpa
3-choix d’électrovanne d’aspiration :
On choisit PKVD 15 code N°=034N1075

47
Фn=17kw
∆prsv=15(8.9/17)2=4.11 kpa

Pert de charge dans la conduit d’aspiration :


Nous avons d’après le catalogue du groupe de condensation que le
diamètre de la conduite d’aspiration est de1 3/8" ; et d’après le catalogue de
l’évaporateur nous avons le diamètre de l’aspiration qui est de 1 5/8".
Donc nous ferons le calcule pour les deux cas est nous choisirons le
meilleur cas.

1er cas : le diamètre 1 5/8"

On a :
ΦEq = 10.9 kw
Ø = 1 5/8" (SKB 10C)
Longueur = 6m
te = - 30C°
Lecture de l’abaque (annexes N°12) : 0.07 kg/cm² pour 30 m de
longueur; pour 6m et en KPa
∆Pcas = 0.07× 6/30 × 100/1.019
∆Pcas = 1.196KPa
∆PAS=13.6+0.64+4.11+1.19=19.54 kpa
∆PAS=0.20bars

Équivalence en abaissement de température Lecture sur l’abaque


(Annexes N°14) :
te – tsa = 3°C

48
La perte de charge 2.9 C° la valeur de cette perte de charge est
acceptable mais en va vérifie avec 1 3/8
2ème cas : le diamètre 1 3/8" 
On a:
ΦEq = 10.9kw
Ø = 1 3/8" (V6-3SS-100X)
Longueur = 6m
Teq = - 30°C
Lecture de l’abaque (annexes N°12) : 0.07 kg/cm² pour 30 m de
longueur; pour 6m et en KPa
∆Pcas = 0.07× 6/30 × 100/1.019
∆Pcas = 1.37 KPa

∆PAS=1.37+13.6+0.64 +4.11 =19.72 kpa


∆PAS=0.20bars

Équivalence en abaissement de température Lecture sur l'abaque


(annexes N°14) :
te – tsa = 2.9 °C
Ton que la perte de charge ne dépasse pas 3 C° la valeur de 3c° trouver
et acceptable.
Implique que la perte de charge : Tsa=--30-2.9= -32.9°C

Donc la tuyauterie d’aspiration doit être de diamètre les deux

49
Chambre 2 :

4.1 -Calcul de la perte de charge a l’aspiration  :

Nous avons supposé une Pas correspondant à un abaissement de


température
te – tsa = 2 °c, c'est valeur arbitraire qui nous a parmi de faire le choix du groupe
et de tracer sa caractéristique.
Nous pouvons maintenant calculer la ∆Pas réelle et vérifier qu'elle ne
dépasse pas 3 °C.

Choix d’équipement du conduit d’aspiration :


1-choix du régulateur de pression d’évaporation :
Sur le catalogue danfoose en choisit PKVS 15 code N°=034N1081
Фn=13.02kw
∆preg=13.6kpa
2-choix bottelle ente-coup liquide :
On choisit A14-611code N°= 882 020
Фn=42.8
∆pecl=15(10.74/42.8)2
∆pecl=0.94 kpa
3-choix d’électrovanne d’aspiration :
On choisit PKVD 15 code N°=034N1075
Фn=17kw
∆prsv=15(10.74/17)2=5.98 kpa

Pert de charge dans la conduit d’aspiration :

50
Nous avons d’après le catalogue du groupe de condensation que le
diamètre de la conduite d’aspiration est de1 3/8" ; et d’après le catalogue de
l’évaporateur nous avons le diamètre de l’aspiration qui est de 1 5/8".
Donc nous ferons le calcule pour les deux cas est nous choisirons le
meilleur cas.

1er cas : le diamètre 1 5/8"

On a :
ΦEq = 11.25 kw
Ø = 1 5/8" (SKB 10C)
Longueur = 6m
te = - 30C°
Lecture de l’abaque (annexes N°12) : 0.07 kg/cm² pour 30 m de
longueur; pour 6m et en KPa
∆Pcas = 0.07× 6/30 × 100/1.019
∆Pcas = 1.196KPa
∆PAS=13.6+0.94 +5.98 +1.19=21.71 kpa
∆PAS=0.21bars

Équivalence en abaissement de température Lecture sur l’abaque


(Annexes N°14) :
te – tsa = 3°C
La perte de charge 3 C° la valeur de cette perte de charge est
acceptable mais en va vérifie avec 1 3/8

51
2ème cas : le diamètre 1 3/8" 
On a:
ΦEq = 11.25 kw
Ø = 1 3/8" (V6-3SS-100X)
Longueur = 6m
Teq = - 30°C
Lecture de l’abaque (annexes N°12) : 0.07 kg/cm² pour 30 m de
longueur; pour 6m et en KPa
∆Pcas = 0.07× 6/30 × 100/1.019
∆Pcas = 1.37 KPa

∆PAS=1.37+13.6+0.94 +5.98 =21.89 kpa


∆PAS=0.22bars

Équivalence en abaissement de température Lecture sur l'abaque


(annexes N°14) :
te – tsa = 3 °C
Ton que la perte de charge ne dépasse pas 3 C° la valeur de 3c° trouver
et acceptable.
Implique que la perte de charge : Tsa=--30-3= --33°C

Donc la tuyauterie d’aspiration doit être de diamètre les deux

52
4 -Sas :

4.1 -Calcul de la perte de charge a l’aspiration  :

Nous avons supposé une Pas correspondant à un abaissement de


température
te – tsa = 2 °c, c'est valeur arbitraire qui nous a parmi de faire le choix du groupe
et de tracer sa caractéristique.
Nous pouvons maintenant calculer la ∆Pas réelle et vérifier qu'elle ne
dépasse pas 2 °C.

Choix d’équipement du conduit d’aspiration :


1-choix bottelle ente-coup liquide :
On choisit 08-304code N°= OO1973
Фn=42.8
∆pecl=15(6. 5/42.8)2
∆pecl=0.43 kpa

Pert de charge dans la conduit d’aspiration :


Nous avons d’après le catalogue du groupe de condensation que le
diamètre de la conduite d’aspiration est de1 7/8" .

53
le diamètre 1 7/8"
On a :
ΦEq = 11.25 kw
Ø = 1 7/8" (SKB 10C)
Longueur = 6m
te = - 30C°
Lecture de l’abaque (annexes N°12) : 0.07 kg/cm² pour 30 m de
longueur; pour 6m et en KPa
∆Pcas = 0.07× 6/30 × 100/1.019
∆Pcas = 1.196KPa
∆PAS=13.6+0.94 +5.98 +1.19=21.71 kpa
∆PAS=0.21bars

Équivalence en abaissement de température Lecture sur l’abaque


(Annexes N°14) :
te – tsa = 3°C
La perte de charge 3 C° la valeur de cette perte de charge est
acceptable mais en va vérifie avec 1 3/8

54
Chapitre4 . RETOUR D’HUILE AU COMPRESSEUR
(PENDANT LA MARCHE
IV. Calcule du retour d’huile pendant la marche :

L’huile est indispensable pour la bonne marche du compresseur, ainsi


que pour un meilleur rendement de l’installation, donc il est nécessaire de
s’assurer que le retour d’huile vers le carter ait lieu.
Ce dernier se produit lorsque la vitesse réelle du fluide est supérieure à
la vitesse minimale admise pour l’entraînement de l’huile.

 Le circuit d’huile :

Dans les systèmes frigorifiques, l’huile est toujours en contacte avec le


fluide frigorigène à l’intérieure du carter de compresseur afin d’assurer une
bonne lubrification de ce dernier.
On trouvera ainsi au refoulement du compresseur une certaine
quantité de cette huile mélangée au fluide en phase gazeuse.
Il est nécessaire de la séparer afin de la restituer aux carter du
compresseur, par un séparateur d’huile situé sur la ligne de refoulement, le
plus prés possible de compresseur.
Pour que le retour d'huile soit assuré vers le carter du compresseur il
faut que la vitesse réelle soit supérieure à la vitesse minimale.

Vreel >Vmin

55
5.1. Chambre N° :1

5.1.1. La vitesse minimale :


A partir de l’abaque des vitesses minimales des vapeurs, l’intersection
de la température de saturation des vapeurs avec le diamètre de la tuyauterie
nous donne la vitesse minimale.

Ø = 7/8"
tsa = -29.9° C.
 Lecture de l’abaque (annexes N°15) la vitesse minimale est de : Vmin = 6m/s
5.1.2. Calcul de la vitesse réelle :

Diamètre intérieur de la conduite aspersion


(Annexes N°16): 19.94mm
Volume balayé du groupe V6-3SS-100X; qvb = 49.9 m 3/h. (d’après le
logiciel de la sélection COPELAND).
La vitesse réelle peut se calculer autrement, en divisant le volume balayé du
compresseur par la section circulaire.
VR = qvb / S
qvb: volume balayé
VR : vitesse réelle

S= , surface en m²

VR = (49.9* 4) / [3600*3, 14 * (19.94* 10-3)2] = 44.38m/s

V réel 44.38> 30m/s


44.38 m/s > 6 m/s
Donc le retour d’huile au compresseur est assuré.

56
5.2. Chambre N° :2

5.2.1. La vitesse minimale :


A partir de l’abaque des vitesses minimales des vapeurs, l’intersection
de la température de saturation des vapeurs avec le diamètre de la tuyauterie
nous donne la vitesse minimale.

Ø = 7/8"
tsa = -30° C.
 Lecture de l’abaque (annexes N°15) la vitesse minimale est de : Vmin = 6m/s
5.2.2. Calcul de la vitesse réelle :

Diamètre intérieur de la conduite aspersion


(Annexes N°16): 19.94mm
Volume balayé du groupe V6-3SS-100X; qvb = 49.9 m 3/h. (d’après le
logiciel de la sélection COPELAND).
La vitesse réelle peut se calculer autrement, en divisant le volume balayé du
compresseur par la section circulaire.
VR = qvb / S
qvb: volume balayé
VR : vitesse réelle

S= , surface en m²

VR = (49.9* 4) / [3600*3, 14 * (19.94* 10-3)2] = 44.38m/s


V réel 44.38> 30m/s
44.38 m/s > 6 m/s
Donc le retour d’huile au compresseur est assuré.

57
5.3. sas

5.3.1. La vitesse minimale :


A partir de l’abaque des vitesses minimales des vapeurs, l’intersection
de la température de saturation des vapeurs avec le diamètre de la tuyauterie
nous donne la vitesse minimale.

Ø = 7/8"
tsa = -2° C.
 Lecture de l’abaque (annexes N°15) la vitesse minimale est de : Vmin =
2.8m/s
5.3.2. Calcul de la vitesse réelle :

Diamètre intérieur de la conduite aspersion


(Annexes N°16): 22mm
Volume balayé du groupe H8-LF-30X; qvb = 18.2m3/h. (d’après le logiciel
de la sélection COPELAND).
La vitesse réelle peut se calculer autrement, en divisant le volume balayé du
compresseur par la section circulaire.
VR = qvb / S
qvb: volume balayé
VR : vitesse réelle

S= , surface en m²

VR = (18.2* 4) / [3600*3, 14 * (19.94* 10-3)2] = 44.38m/s


V réel 44.38> 30m/s
16.19 m/s > 6 m/s
Donc le retour d’huile au compresseur est assuré.

58
Chapitre5

Chapitre 5 : Calcul De la Masse Du Fluide Frigorigène 

6.1. Généralités Sur Le Fluide Frigorigène Utilisé


Les fluides frigorigènes se déclinent sous trois formes : les fluides purs, les
mélanges azéotropiques et les mélanges zéotropiques.
1- Fluides purs
Lois de l’ébullition des fluides purs
– Sous une même pression, le liquide commence toujours à bouillir à la même
température.
– Pendant toute la durée de l’ébullition, la température d’ébullition reste
constante si la pression reste constante.
Lois de la condensation pour un fluide pur
– Sous une même pression, la vapeur commence toujours à se condenser à la
même température.
– Pendant toute la durée de la condensation, la température de condens
reste constante si la pression reste constante.
2- Mélanges azéotropiques
Exemple de fluides frigorigènes azéotropiques : R 507.
3 -Mélanges zéotropiques
Exemples de fluides zéotropiques : R 404A, R 407C, R 409A, R 410A.

6.2. Le fluide frigorigène R404A

Principales caractéristiques de ce fluide


Le R 404A est un mélange « quasi azéotropique » de type HFC (hydrofluoro-
carbone) mis au point pour le domaine du froid commercial et industriel. Il est

59
fréquemment utilisé en centrales frigorifiques pour grandes surfaces,
entrepôts
frigorifiques, installations de surgélation alimentaire et meubles pour la
conser-
vation des aliments congelés.
C’est un liquide incolore, ininflammable et inexplosible, très stable aux tempé-
ratures d’utilisation.
Ce fluide est non toxique ; cependant, à des concentrations importantes, il y
a risque de troubles respiratoires et cardiaques liés au manque d’oxygène dans
l’air (anoxie).
Sa température d’ébullition est de – 46,57 °C à la pression atmosphérique
normale (1,013 bar).
Potentiel d’appauvrissement de la couche d’ozone : ODP = 0.
Détection des fuites : ce fluide n’étant pas chloré, la lampe haloïde est donc
inopérante. Les détecteurs de fuite électroniques adaptés à ce fluide doivent
être sensibles au fluor.
Huiles : utiliser une huile polyester (POE).
Réglementation : en France, la récupération du R 404A est obligatoire au
titre du décret du 7 décembre 1992.

6.3. La charge en fluide frigorigène :

La bonne charge en fluide frigorigène est très importante pour le bon


fonctionnement d’une installation frigorifique.
S’il y a un manque de charge, l’alimentation en liquide à la sortie du détendeur
va être insuffisante et cela provoquera une charge excessive à l’aspiration du
compresseur, il va s’ensuivre une baisse de la puissance frigorifique, des risque

60
de mauvais retour d’huile, une élévation de la température de refoulement
excessive.
Par contre, si on a une charge trop importante, le liquide va prendre un volume
excessif dans le condenseur et provoque une élévation de la pression de
condensation; cela conduit à un mauvais refroidissement, une baisse de la
puissance frigorifique, une augmentation de la puissance absorbée par le
compresseur et une température de refoulement anormale pouvant
endommager le compresseur.
En fonctionnement, les organes d’installation frigorifique contiennent
tous un certain pourcentage de fluide frigorigène (R 404A).
● 25 du volume intérieur de l’évaporateur.
● 25 du volume intérieur de condenseur.
● 100 du volume intérieur de canalisation (aspiration- liquide).
● 10 du volume intérieur du réservoir.

6.4. Méthode de calcul de la masse du fluide frigorigène  :

Pour calculer la masse de fluide frigorigène on suppose que


l’installation frigorifique est en fonctionnement et en régime établi (lorsque la
température est atteinte).

• Évaporateur, condenseur et réservoir haute pression :

La masse du frigorigène va être calculé par la formule suivante :


M=V×ρ×F
M : masse du fluide en [kg]
V : Volume intérieur en [dm³]

61
ρ: masse volumique du fluide frigorigène à la température T k en [kg/dm³]
(annexes N°19)
F : facteur de remplissage, 25 a 27% pour évaporateur à détente directes
condenseur à air, et 10 à 15 % pour le réservoir HP

• Tuyauterie :

M = m ×L × Coeff.
m : masse du fluide frigorigène dans la canalisation par unité de longueur, en
[g/m] .
L : La longueur de la tuyauterie (m).
Coeff. : Coefficient multiplicateur du R 404A, liquide saturé

●0.93 Si : t < -20°C


●0.92 Si : -20 < t < 0°C
●0.91 Si : t > 0°C
Remarque :

On doit obligatoirement vérifier si le réservoir accompagnant le groupe


est capable de contenir la totalité du fluide frigorigène de l’installation. La
charge prévue correspond au maximum à 90% de la capacité du réservoir.

62
Chambre01
conservation des produits volailles :
Calcule de la masse du fluide frigorigène
6.5.1.Évaporateur :

Vi = 9.84dm³ (SKB 10 C)
ρ = 1.48 kg/dm³ (Annexes N°21)
Mev = 9.84 × 1.47 × 0.25 × 0.92
Mev = 3.32 kg.

6.5.2.Condenseur :

Vi = 9.73dm³ (V6-3SS-100X; COPLAND)


ρ = 1.311kg/m³ (annexes N°19) (on prend pour +25°C)
Mcd = 9.73× 0.25 × 1.311 × 0.92
Mcd =2.93 kg

6.5.3. Réservoir haute pression :

Vi = 18 L
ρ = 1.311 kg/m³ (annexes N°19)
MRHP = 18× 0.10 × 1.311 × 0.92
MRHP = 2.17 kg

6.5.4. Conduite de liquide :


63
Ø : 7/8" la table (annexes N°19)  0.420 Kg/m
Mc liq = 0.420 × 6 × 0.92
Mc liq = 2.31 kg

6.5.5. Conduite d'aspiration :

Ø : 7/8" te = -27.9 ° C  (annexes N°19)


m= 4.338 g/m
Mc asp = 4.338 x 10-³ x 6 x 1.78
Mc asp= 0.046kg

6.5.6. Conduite de refoulement :

Négligeable.

6.5.7. La masse total de fluide frigorigène :

MT =3.32+2.93+2.17 +2.31+0.046
MT= 10.77Kg

Verification:

MRHP max=2.17×0.90×1.311×0.92
MRHP max=2.35 kg
MT=10.77 kg
MRHP max > MT, donc le réservoir et largement suffisant.

64
Chambre 02
6.6.1.Évaporateur :

Vi = 7.5 dm³ (SKB 10 C)


ρ = 1.43 kg/dm³ (Annexes N°21)
Mev = 7.5 × 1.43 × 0.25 × 0.92
Mev = 2.46 kg.

6.6.2.Condenseur :

Vi = 9.73dm³ (V6-3SS-100X; COPLAND)


ρ = 1.311kg/m³ (annexes N°19) (on prend pour +25°C)
Mcd = 9.73× 0.25 × 1.311 × 0.92
Mcd =2.93 kg

6.6.3. Réservoir haute pression :

Vi = 18 L
ρ = 1.311 kg/m³ (annexes N°19)
MRHP = 18× 0.10 × 1.311 × 0.92
MRHP = 2.17 kg

6.6.4. Conduite de liquide :

Ø : 7/8" le tableau (annexes N°19)  0.420 Kg/m


Mc liq = 0.420 × 6 × 0.92
Mc liq = 2.31 kg

65
6.6.5. Conduite d'aspiration :

Ø : 7/8" te = -27.9 ° C  (annexes N°19)


m= 4.338 g/m
Mc asp = 4.338 x 10-³ x 6 x 1.78
Mc asp= 0.046kg

6.6.6. Conduite de refoulement :

Négligeable.

6.6.7. La masse total de fluide frigorigène :

MT =2.46 +2.93+2.17 +2.31+0.046


MT= 10.41Kg

Verification:

MRHP max=2.17×0.90×1.311×0.92
MRHP max=2.35 kg
MT=10.41 kg
MRHP max > MT, donc le réservoir et largement suffisant.

66
sas
6.7.1.Évaporateur :

Vi = 6 dm³ (muc 635 L)


ρ = 1.413 kg/dm³ (Annexes N°21)
Mev = 6 × 1.413 × 0.25 × 0.92
Mev = 1.97 kg.

6.7.2.Condenseur :

Vi 7.5 dm³ (H8-LF-30X)


ρ = 1.29kg/m³ (annexes N°19) (on prend pour +25°C)
Mcd = 7.5× 0.25 × 1.29 × 0.92
Mcd =3.24 kg

6.7.3. Réservoir haute pression :

Vi = 7.5 L
ρ = 1.29 kg/m³ (annexes N°19)
MRHP = 7.5× 0.10 × 1.1.29 × 0.92
MRHP = 0.89 kg

6.7.4. Conduite de liquide :

Ø : 7/8" le tableau (annexes N°19)  0.420 Kg/m


Mc liq = 0.420 × 6 × 0.92
Mc liq = 2.31 kg

67
6.7.5. Conduite d'aspiration :

Ø : 7/8" te = -27.9 ° C  (annexes N°19)


M=5.36 g/m
Mc asp = 5.36 x 10-³ x 6 x 1.17
Mc asp= 0.04kg

6.7.6. Conduite de refoulement :

Négligeable.

6.7.7. La masse total de fluide frigorigène :

MT =1.92 +3.24+0.89 +2.31+0.04


MT= 8.4Kg

Verification:

MRHP max=7.5×0.90×1.29×0.92
MRHP max=9.58 kg
MT=8.4kg
MRHP max > MT, donc le réservoir et largement suffisant.

68
Chapitre6 : REGULATION 
7.1. Introduction :

La régulation est le moyen d’automatiser la marche d’une installation pour


maintenir la température intérieure de la chambre froide stable.
Il existe plusieurs méthodes de régulation dans le domaine frigorifique :

1- La régulation thermostatique :
Qui consiste à asservir la marche du compresseur à un thermostat
d’ambiance.

2- La régulation presso statique :


Qui consiste à asservir la marche du compresseur à un pressostat basse
pression.

3- La régulation mixte :
Qui est aussi appeler PUMP-DOWN qui utilise pour la régulation l’action
combiné du pressostat basse pression et du thermostat d’ambiance.

Dans notre cas on a choisi la régulation mixte

7.2. Régulation Mixte "PUMP DOWN"


Définition :

Le PUMP-DOWN est une régulation qui est aussi appeler le tirage à vide
de l’évaporateur et il se réalise de la façon suivantes :
- Une électrovanne montée sur la ligne liquide en amont du détendeur.

69
-Un thermostat d’ambiance placé d’ans l’enceinte à refroidir.
-Un pressostat basse pression raccordé au coté basse pression de l’installation
au plus proche du compresseur.
Principe :
Lorsque la température désiré est attente dans l’enceinte à refroidir, le
thermostat coupe l’alimentation de l’électrovanne, ce qui interrompe l’arriver
du fluide frigorigène à l’évaporateur ; le compresseur continu à fonctionner, et
aspire le fluide frigorigène (a l’état vapeur), qui se trouve dans l’évaporateur,
et quand la pression dans le circuit basse pression est suffisamment basse le
pressostat basse pression coupe l’alimentation du groupe.
La température dans l’enceinte augmente, le thermostat s’enclenche,
l’électrovanne s’ouvre et le fluide passe dans l’évaporateur ; la pression
augmente dans l’évaporateur ainsi que dans le conduit d’aspiration et dès
qu’elle attente sa valeur maximum le pressostat basse pression enclenche et
excite la bobine du moteur électrique du compresseur et ce dernier démarre.
7.3.Avantage :
Pendant les périodes d’arrêt d’une installation frigorifique, il y a toujours
migration du fluide frigorigène du point le plus chaud vers le point le plus froid
du circuit, le fluide frigorigène a donc tendance a s’accumulé dans
l’évaporateur et cela entraîne un grand risque de coups de liquide au
démarrage de l’installation ; mais lors de l’utilisation du PUMP-DOWN comme
régulation, on a la migration du fluide qui est bloqué par l’électrovanne.
Le PUMP-DOWN nous assure aussi le dégivrage automatique naturelle et
cyclique et cela grâce à l’action du pressostat basse pression.
L’action du pressostat basse pression nous assure aussi la protection
contre le fonctionnement à vide de l’installation.

70
7.4. Régulateur de la pression d’aspiration (ou vanne de démarrage)  :
Ce régulateur a pour fonction de protéger le compresseur contre les
surcharges au démarrage. On l’utilise dans les installations fonctionnent à très
base température pour contrer l’effet de l’élévation de température due à un
arrêt prolonge ou après un dégivrage.
Il contrôle la pression au carter du compresseur en limitant, dans celui-ci, cette
pression à une valeur maximale prédéterminée et ceci indépendamment de la
pression dans l’évaporateur.
Ce régulateur agit sur un pression en avale c’est-à dire pour un pression dans
le carter du compresseur. Il est placé le plus prés possible du compresseur.
A l’arrêt prolongé, le régulateur est fermé est la pression devient plus élevée
en amont du régulateur quant régime de marche.
En fonctionnement, il commence à s’ouvrir dés que la pression dans le carter
du compresseur descend la valeur limite haute est atteinte.
Il permet :
 D’éviter les surcharges au moteur du compresseur dans les
installations à basses températures fonctionnant avec des compresseur
hermétiques ou semi-hermétiques lors d’un démarrage après un arrêt
prolonge, ou après un cycle de dégivrage.
 De remplacé, sur les installations à postes multiples et à longues
tuyauteries d’aspiration, le détendeur à charge MOP qui est utilisé
pour les installations ne disposant que d’un poste de froid et une
conduit d’aspiration courte.
 De maintenir, pendant les arrêts, une pression plut basse dans le
carter du compresseur que dans l’évaporateur. Il invite ainsi la
migration du fluide frigorigène vers le carter du compresseur et, par

71
conséquent, le mélange du fluide frigorigène avec l’huile du
compresseur.
 L’utilisation d’un moteur électrique moins puissant qui engendre un
réchauffement moins important en marche normale.
 D’augmenter le temps de marche du compresseur par une descente
en froid plus lente.

 1-SCHEMA DE PUISSANCE DEUX CHAMBRES


NEGATIVES:

72
2-SCHEMA DE COMMANDE DEUX CHAMBRES NEGATIVES:

73
LEGENDE :
Q : Sectionneur.
F1, F2, F3,F4 : Relais thermique.
PH : Pressostat haute pression de sécurité.
BP : Pressostat de régulation.
CTA Ambiance : Sonde de contrôle de température d’ambiance.
CTA Defrost : Sonde de contrôle de dégivrage.
PDH : Pressostat différentiel d’huile.
S1 : sélecteur trois position.
R1 : Elément chauffant du PDH.
RC1: Résistance de carter.
Y1: Robinets solénoïdes la ligne liquide.
DIXELLE XR : thermo-regulateur. (XR60C)
KA1 : Contacteur auxiliaire de sécurité.
KM1 : Contacteurs des commandes des résistances de dégivrages.
KM2 : Contacteurs de commandes des moteurs des compresseurs.
KM3 : Contacteurs de commandes des moteurs des ventilateurs des
condenseurs.
KM4 : Contacteurs de commandes des moteurs des ventilateurs
d’évaporateur.
H1: Voyants défauts des lignes des sécurités.
H2 : Voyants des défauts d’huiles.
V1 : Voyants marches des compresseurs.

Remarque :
Toutes les bobines sont en 220v

74
 SCHEMA DE commade de sas

Légende
PHP : pressostat haute pression de sécurité
F1 : relais thermique du moteur de compresseur
F2 : relais thermique du moteur de condenseur
F 3-4 : : relais thermique du moteur du ventilateur de l’évaporateur

75
PDH : pressostat différentiel d’huile
KA1 : bobine auxiliaire du contacteur du moteur de compresseur
KM1 : bobine du contacteur du contacteur du moteur de compresseur
KM2 /3/4 : bobine du contacteur du moteur de ventilateur de
condenseur
KM5 : bobine de la résistance de dégivrage
VE : ventilateur moniaux phase
BP : pressostat basse pression
RSL : robinet solénoïde
RC : résistance de carter
A : contact du pressostat différentiel d’huile
Θ : thermostat
H1 : voyant défaut du PHP
H2 : voyant de défaut du relais thermique
H3 : voyant de défaut du relais thermique de résistance de dégivrage

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BIBLIOGRAPHIe

77
Coclusion

78

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