Les machines frigorifiques et pompes à chaleur

Résumé du document

But :

Le but de cette manipulation est d'étudier le cycle d'une machine frigorifique à base d'un fluide réfrigérant qui est le fréon.

Principe :

On commence par brancher l'alimentation électrique, puis ouvrir la vanne d'eau pour que le fréon passe par un compresseur, ensuite un condenseur, une vanne de détente et finalement par un évaporateur.
On utilise le fréon en raison de sa faible température de solidification (le fréon reste fluide aux basses températures) (...)

Extraits

[...] On peut citer comme exemple de ce genre de machine les climatiseurs, qui peuvent fonctionner dans les deux sens. [...]

[...] Puis, on attend l'établissement du régime permanent qui est atteint après 20 minutes. Ensuite, on passe aux mesures de différentes températures et pressions qui seront présentés dans le tableau suivant : Autres résultats : (La température de l'eau provenant de la vanne d'eau est : T0=16°C (La température de la source chaude (au niveau du condenseur) est : Tc= 26.5 (La température de la source froide ( au niveau de l'évaporateur) est : Te=9°C (Le compteur fait 2 tours en 2 min 12 s NB : pour toute la manipulation on a : 1kWh correspond à 166,66tours. [...]

[...] Ecole mohammadia d' ingenieurs Premiere année génie industriel Schéma d'installation : But : Le but de cette manipulation est d'étudier le cycle d'une machine frigorifique à base d'un fluide réfrigérant qui est le Fréon. Principe : On commence par brancher l'alimentation électrique, puis ouvrir la vanne d'eau pour que le Fréon passe par un compresseur, ensuite un condenseur, une vanne de détente et finalement par un évaporateur. On utilise le Fréon en raison de sa faible température de solidification (le Fréon reste fluide aux basses températures). [...]

[...] Conclusion : - en comparant avec le premier essai on trouve toujours que l'essai 3 est celui qui donne la meilleur performance, si on agit seulement sur le débit de l eau sans toucher celui du Fréon - une telle machine a l avantage de fonctionner comme machine frigorifique et comme soustraire de la chaleur a la source froide pour la fournir a la source chaude d ou l effet frigorifiant, comme elle peut travailler comme pompe a chaleur et enlever de la chaleur a la source chaude pour la fournir a la source froide (transformation naturelle). [...]

[...] On trouve les résultats suivants : (La température de l'eau provenant de la vanne d'eau est : T0=16°C (La température de la source chaude (au niveau du condenseur) est : Tc=37°C (La température de la source froide (au niveau de l'évaporateur) est : Te= 6.5 (Le compteur fait 2 tours en 2min47s . Dépouillement : Diagramme : Calcul de Q1 et Q2 : D'après le diagramme On a : q1 = h3-h2 = Cp (T3 T2) A.N : q1 = - 87.885 KJ/Kg q2 = h1-h4 =Cp (T1 T4) A.N : q2 = 144.38 KJ/Kg Et par suite, on trouve: Q1=q1*qmf = - 219.7 W Q2 = q2*qmf = 360.95 W La puissance P12 fournie au frigogène : P12 = P - Pf avec P=qmf*(h2-h1) et Pf=0,1*P (Les travaux du frottement fluide représentent 10% du travail moteur) Donc : P12=0,9*qmf*(h2-h1) = 0.9 *qmf*cp*(T2-T1) P12 = 362.95 W La puissance électrique Pélec 1kWh correspond à 166,66 tours , Et par suite la puissance électrique est : 166,66 tours 1 kWh 2 tours E 12.10 kWh Pélec= 415W Les coefficients de performance théoriques : COPf = Q2/P12 COPf= 0.995 COPc = Q1/P12 COPc= 0.606 Les coefficients de performance réels : (COPf = Q2/Pélec (CPOf)r= 0.86 ( COPc)r = Q1/Pélec ( COPc)r = 0.52 Calcul de Qc et Q0 : Qc= qmc* Cp*(tc-t0) =40*4,185*( 26.5 Qc = 488.25 W Q0 = qme* Cp*(t0-te)=40*4,185*(16+24)kJ/h Q0=1860W Conclusion : Donc, Q0 #Q2 et Qc#Q1 et ca est du aux échangeurs qui ne sont pas idéaux et aux pertes dues aux frottement et l'état de la machine. [...]