La Machine Frigorifique

 

La machine frigorifique (le cycle) Diapo 1  

Énergies Renouvelables – Direction de l’Ingénierie D BTP Toulouse - 2007

 

La machine frigorifique (le cycle) 

Le principe de fonctionnement 1 –  Eva E vapo porr ateur ateur : Un serpentin (évaporateur) a une extrémité en communication avec l’atmosphère, l’autre est raccordé à une bouteille de fluide frigorigène (R22). Un ventilateur pulse de l’air sur le serpentin.  serpentin.   Les mesures montrent que: - la pression atmosphérique règne dans le serpentin, - l’air pulsé se refroidi, donc cède de la chaleur au fluide frigorigène,  frigorigène,   

- la température du fluide frigorigène reste constante tant qu’il est en état liquide liquide-vapeur, - les vapeurs du fluide frigorigène s’échauffent après la disparition de la dernière « goute » de liquide (point 7 figure 1).

Ce système de réfrigération pourrait donner satisfaction, mais malheureusement le fluide s’échappe dans l’atmosphère, ce qui est interdit. Pourquoi ne pas établir un système fermé ?  ?  Il suffirait de condenser le fluide frigorigène et de le renvoyer dans le bouteille. Diapo 2  

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La machine frigorifique (le cycle) 

Le principe de fonctionnement

Diapo 3  

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La machine frigorifique (le cycle) 

Le principe de fonctionnement

Pour se condenser , le fluide frigorigène doit cèder de la chaleur à l’air   ambiant qui se réchauffe. La température de l’air  est  est à 20°C; une température de condensation (fluide en état liquide-vapeur) de 33°C est classique (ΔT de 13° 13°C courant). Cependant le R22 à l’état liquide-vapeur liquide -vapeur à 33°°C est à une pression de 13 bars (relation 33  pression-température) alors que que la pression à la sortie de l’évaporateur est de 0 bar.  bar. 

Il faut donc augmenter la pression entre l’évaporateur  et   et le condenseur pour que lle e f l ui de pui sse se condens condense er Diapo 4  

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Le principe de fonctionnement 2 –  Compr esseur : Le compresseur assure le fonction de transfert du fluide de l’évaporateur (BP) au condenseur (HP). L’élévation de pression est accompagnée d’une éélévation lévation de température et d’un augmentation d’enthalpie qui résulte de l’énergie transmise au fluide par le compresseur compresseur.. 

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La machine frigorifique (le cycle) 

Le principe de fonctionnement 3 –  Condense Condenseur ur : Dans le condenseur condenseur,, les vapeurs du fluide frigorigène se refroidissent (désurchauffe) avant l’apparition de la première « goute « goute » de liquide (point 3). La condensation s’effectue jusqu’à la disparition de la dernière « bulle » de vapeur (point 4). Le liquide li quide peut se refroidir de quelques degrés (sous-refroidissement) avant de quitter le condenseur condenseur..

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La machine frigorifique (le cycle) 

Le principe de fonctionnement 4 –  Dé Dé t end en deur eu r : La différence de pression entre le condenseur et l’évaporateur nécessite d’insérer un dispositif abaisseur de pression dans le circuit. C’est le rôle du détendeur. Le fluide frigorigène se vaporise partiellement dans le détendeur pour abaisser sa température.

E

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La machine frigorifique (le cycle) 

Le principe de fonctionnement Le cycle est fermé, le fluide frigorigène évolue sous l’action du compresseu compresseurr dans les 4 éléments constituant la machine frigorifique.

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La machine frigorifique (le cycle) 

Le principe de fonctionnement L’évaporateur « produit « produit du froid » par évaporation du fluide, Le compresseur élève la pression du fluide, Le condenseur « produit du chaud » par condensation du fluide, Le détendeur abaisse la pression du fluide

Quan Qu antiti téde chal eur cé dé ea au code n dch enseu enale seur quan qu anti tiuté chal eurr = absorbée à l’évaporateur + quantité d’énergie

tr trans ansmi misse pa parr l e compresseur

Diapo 9