J'ai fais quelques calculs pour notre ami l'Ours, puisque l'un de mes deux mémoires techniques de BTS va porter sur ce caisson
Pour déterminer les puissances que je pouvais espérer pour ce groupe, j'ai fais comme suit :
Le compresseur est un Matsushita de 16,4 cc, fonctionnant d'origine au R407C.
La marque ne donne que très peu d'informations sur ce compresseur. j'ai donc pris un rotatif analogue chez UH, d'une cylindrée presque identique ( 16,1 cc ).
Il s'agit du RGA4476Y, conçu pour du R134A.
Il tourne à ~ 2800 rpm.
Commençons par le volume balayé :
CODE :
Vbal = [ cylindrée en cc * vitesse de rotation en tr/min * 60 ] / 10^6 = le volume balayé en m3/h.
J'ai pris comme régime de fonctionnement :
T° de condensation = 40°C
T° d'évaporation = -10°C
5k de sous-refroidissement
10k de surchauffe totale ( évaporateur + ligne jusqu'au compresseur ).J'ai ensuite utilisé le logiciel de sélection de UH :
J'obtiens donc une puissance frigorifique nette avoisinant le kilowatt pour une puissance absorbée de 428w, le logiciel nous donne aussi le COP à ce régime, qui est de 2,26.
Le rendement isentropique est fixé en avant-projet autour de 0.8.
En clair ça signifie que l'Ours aura environ le double de la puissance qu'EDF lui facturera.
Ces logiciels de sélection sont très utiles dans la mesure où les softs génériques de calculs frigorifiques ne prennent pas en compte ( ou assez peu ) les différents rendement dont fait l'objet le compresseur : le rendement isentropique, le rendement électrique, le rendement mécanique, et le rendement volumétrique.
UH nous donne aussi le débit massique de son compresseur, dans ce régime de fonctionnement ( 22,9 kg/h, ou 6,36 g/s ), une donnée importante pour la suite !
Faisons une simulation d'un cycle " parfait " sous Solkane :
Le COP indiqué pour le même régime de fonctionnement est de 3,32 ! C'est le COP maximal atteignable thermodynamiquement parlant, si l'on exclut au moins toutes les pertes liées au compresseur et au travail de compression.
Détermination du rendement volumétrique :
CODE :
Rendement volumétrique Nv = Volume aspiré / Volume balayé ( en m3/h généralement )
Volume aspiré = [débit massique en circulation ( kg/s ) * volume spécifique des vapeurs à l'aspiration( m3/Kg) ]
Le rendement volumétrique est donc 2,38 / 2,7 =
~ 0,88Donc ça nous montre que le compresseur est surdimensionné pour l'usage de l'Ours, qui voulait 600W autour de 0°C
Mais il faut quand même éviter de geler l'eau dans l'évapo !
Tiens mais au fait ... calculons le débit à mettre en oeuvre, et le titre du mélange monoethylène glycol / eau !
Je sais que j'ai une T° d'évaporation que je voudrais limiter au minimum à -10°C. Je vais régler mon régulateur de T° en alarme à -12°C et me prendre une marge de sécurité supplémentaire au niveau du mélange.
Je choisis un mélange à 30% de MEG, qui a un point de congélation de -14,5 °C.
CODE :
Il me reste à utiliser le bien connu Qm * C * Delta T.
Je corrige ma capacité calorifique massique en tenant compte de la teneur en MEG => un mélange à 30% de MEG donne 3,77 kJ/kg.°C
On considère un dT à l'évaporateur de 5°C, il variera en fonction du débit que l'Ours déterminera essentiellement avec sa pompe.
Soit : 900 / ( 3,77 * 5 ) = 0,054 l/s, ou 181,4 l/h. Ça devrait pas être trop difficile à maintenir.
Voilà voilà
Message édité par Sk_rmouche le mardi 17 décembre 2013 à 23:19:00
Rappel : Ici figureront les projets complets et les réalisations personnelles du type Chiller en cours de fabrication ou fonctionnelles. Pensez sécurité avant toute chose. Veillez à vous munir de lunettes de protection lors des brasures par exemple, de travailler dans un lieu adapté, etc. Pas de chalumeau sur un système qui contient déjà du gaz !