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Memoire Fin D'etude Ouss Finnal
Memoire Fin D'etude Ouss Finnal
Memoire Fin D'etude Ouss Finnal
THEME
ETUDE
ETUDE ET
ET REALISATION
REALISATION
D’UN
D’UN ENTEREPOT
ENTEREPOT FRIGORIFIQUE
FRIGORIFIQUE
AA SETIF
SETIF
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
-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
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
-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
1
I.5- PLAN D’ARCHITECTURE DU PROJET :
Chambre 01 tunnel
sas
Chambre 02 chambre 03
2
Chapitre1 : bilan frigorifique
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.
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)
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).
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 :
7
II-Chambre 1 :
1 - Détermination des épaisseurs des isolants :
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.
T max=31ºc.
1.2-Dimensions extérieur :
1.2.1-Orientation de la chambre :
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
2. Plafond Sous toiture :
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
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 :
-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]
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
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]
qdg = v[m3/h]×1.1à1.5
qdg =7561 .8
qdg =5041.2×1.5
QA=60201. 04 [Wh/j]
Q T = Qp + Q I + Q M + QA
QT = 50479,48+40833.72 +0+60201. 04
QT = 151514.24 [Wh/j]
13
III-Chambre 2:
1.2.1-Orientation de la chambre :
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
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
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]
-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]
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]
18
qp = Q × N × Temps
qp= 390×4×5
qp=7800 [Wh/j]
.
Chaleur totale annexe pour la chambre :
QA= qv+ qe+ qp+ qdg
QA=11333.22+23368+7800+9999.9
QA=52501.12Wh/j
QT= Qp + QI + QM + QA
QT=61244.16 +68999.31 +0+52501.12
` QT= 182744.59Wh/j
Φeff = QT / 17
Φeff = 182744.59/17
Φeff = 10749.68 W
Φeff ≈ 10.74 Kw
19
III sas
1.2.1-Orientation de la chambre :
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
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
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
-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]
QM= 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
QT= Qp + QI + QM + QA
QT=52842.5+38601.57 +0+19566.01
` QT= 111010Wh/j
Φeff = QT / 17
Φeff = 111010 /17
Φeff = 6530 W
Φeff ≈ 6.5 Kw
25
3.1. Méthode De Calcul :
LA PROCÉDURE :
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
ΔPsng: perte de charge singulière due au passage du liquide à travers les organes
annexes.
Remarque :
27
3.2. CALCUL NUMERIQUE :
3.2.1-Chambre 1 :
Φe= 8.91KW
Ta= -18 °C
∆T=7 à 10 (annexes N°5) →te= -25 à -28° C
Fluide frigorigène : R404A
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
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
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)
T= QTR/ Φeq
T=139582.4 /10900
T=13h
29
_
30
3.2.1.7 Choix du détendeur :
Øasp=13/8" Øliq=7/8"
ΔPv =10kp
3.2.1.8.1.3. Électrovanne :
31
3.2.1.8.2. Δplin:
ΦEq=10.9W
Øliq=7/8"
table =0.07 kg/cm2 (annexes N°12)
L=6 m
Remarque :
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.
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
Remarque :
33
3.2.2. Chambre 2 :
Φe5=10.74 W
Ta=-18C°
∆T=7à 10 (annexes N°5) →te= -25 à -28°C
Φ7=0.88×10.74 =9,4512 kw
Φ10=0.88×(10.74 ×10/7)=13,50kw
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
T= QTR/ Φeq
T=155798.37 /11250
T=14h
35
36
3.2.2.7. Choix du détendeur :
Øasp=13/8" Øliq=7/8"
ΔPv =10kp
3.2.2.8.1.3. Électrovanne :
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
Remarque :
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
3.2.2.9.Choix du détendeur :
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
Φ12=1×6530=6530w
Φ15=1×(6530×15/12)=8162.5w
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]
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
T= QTR/ Φeq
T=100112.57 /6750
T=15h20 MIN
42
43
3.2.3.7. Choix du détendeur :
Øasp=7/8" Øliq=1/2"
44
3.2.3.8.2. Δplin:
ΦEq=6500 W
Øliq=1/2"
table =0.13 kg/cm2(annexes N°12)
L=6 m
Remarque :
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 :
Remarque :
46
Chapitre3 III. CALCUL DE PERTE DE CHARGE A
L’ASPIRATION
Chambre 1 :
47
Фn=17kw
∆prsv=15(8.9/17)2=4.11 kpa
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
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
49
Chambre 2 :
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.
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
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
52
4 -Sas :
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
54
Chapitre4 . RETOUR D’HUILE AU COMPRESSEUR
(PENDANT LA MARCHE
IV. Calcule du retour d’huile pendant la marche :
Le circuit d’huile :
Vreel >Vmin
55
5.1. Chambre N° :1
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 :
S= , surface en m²
56
5.2. Chambre N° :2
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 :
S= , surface en m²
57
5.3. sas
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 :
S= , surface en m²
58
Chapitre5
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.
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.
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
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 = 18 L
ρ = 1.311 kg/m³ (annexes N°19)
MRHP = 18× 0.10 × 1.311 × 0.92
MRHP = 2.17 kg
Négligeable.
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 :
6.6.2.Condenseur :
Vi = 18 L
ρ = 1.311 kg/m³ (annexes N°19)
MRHP = 18× 0.10 × 1.311 × 0.92
MRHP = 2.17 kg
65
6.6.5. Conduite d'aspiration :
Négligeable.
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 :
6.7.2.Condenseur :
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
67
6.7.5. Conduite d'aspiration :
Négligeable.
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 :
1- La régulation thermostatique :
Qui consiste à asservir la marche du compresseur à un thermostat
d’ambiance.
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.
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.
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
76
BIBLIOGRAPHIe
77
Coclusion
78