4.Comprendre le principe du circuit frigorifique et échanges mises en jeu

lundi 10 février 2014
par  EcoEnergieTech
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Le circuit frigorifique se définit comme un système qui prend de la chaleur à un endroit où la température est faible (évaporateur) et la transporte pour la rejeter dans un endroit où la température est élevée (condenseur). On pompe donc la chaleur, d’où PAC.

Le principe du circuit frigorifique consiste à utiliser, dans un circuit fermé, les propriétés thermodynamiques d’un fluide frigorigène. Nous avons vu (cf. 2.Point d’ébullition d’un liquide) que la principale propriété d’un fluide frigorigène est de s’évaporer à une faible température sous pression atmosphérique.

Ainsi, nous savons que, sous la pression atmosphérique :

- l’eau bout à 100 °C
- le R22 bout à -40,8 °C
- le R134a bout à -26,4 °C

Si la pression exercée sur le liquide augmente, la température d’ébullition fait de même, et inversement. Ainsi, chaque fluide sera caractérisé par une courbe de changement d’état : la relation pression/température (cf. 3.Relation pression/température et 1.Comprendre le diagramme enthalpique).

- Exemple de circuit et échanges :
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L’air ambiant à 24 °C chauffe le R22, le fait évaporer à une température de 5 °C et une pression de 4,8 bar.

Le compresseur aspire ces vapeurs, les comprime et les refoule à une pression de 16,2 bar, ce qui permet de les condenser à 45 °C avec de l’air extérieur à 30°C.

La chaleur, dégagée par le fluide lors de sa condensation, a réchauffé l’air de 30 à 36 °C.

Le liquide, à la pression de condensation 16,2 bar, arrive au détendeur avec une température de 35 °C.

Aussitôt le détendeur traversé, le liquide (dont la pression vient de chuter à 4,8 bar) s’évapore partiellement et sa température descend à la température d’évaporation de 5 °C.

-En résumé :

Pour évaporer le R22, l’air cède de la chaleur et sa température diminue de 24 à 18 °C.
Ainsi, l’air intérieur est refroidi de 24 à 18 °C, l’air extérieur est réchauffé de 30 à 36 °C, la chaleur absorbée à l’intérieur du local est rejetée à l’extérieur du local.