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Auteur(s)
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Georges VRINAT : Ingénieur du Conservatoire national des arts et métiers et de l’Institut français du froid industriel - Ancien Directeur projet et développement de la société SAMIFI-BABCOCK
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les exercices ont pour but de familiariser le lecteur aux calculs des composants essentiels des circuits frigorifiques à savoir les compresseurs et les échangeurs.
Ils ne prennent pas en compte les accessoires indispensables tels que les dispositifs de sécurité, l’automaticité et le contrôle.
Le choix de ces appareils se fait dans les catalogues des fournisseurs et ne nécessite aucun calcul précis.
L’exercice concernant le changement de frigorigène est applicable à des frigorigènes différents mais de même nature (halogénés). Ainsi, il est possible de transposer l’exercice traitant le groupe refroidisseur d’eau glacée à un autre frigorigène, étant entendu que les performances des échangeurs ne sont que peu ou pas modifiées par l’emploi d’un autre frigorigène.
Le dernier exercice est relatif au calcul du bilan thermique d’une chambre froide. En fait, il faut le considérer beaucoup plus comme une méthodologie qu’un exercice d’application.
Son intérêt réside dans sa portée générale car la méthode est applicable à tous les types de chambres froides qu’elles soient à température supérieure à 0 oC (denrées fraîches ou vivantes) ou inférieure à 0 oC (stockage des denrées et produits surgelés).
Elle peut également servir de guide pour le calcul du bilan d’un système de réfrigération ou de congélation de produits en considérant que tous les postes sont thermiquement couverts en une heure de fonctionnement de la machine frigorifique.
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Changement de frigorigène4. Bilan frigorifique d’une chambre froide
Étudions les différents postes du bilan frigorifique d’une chambre froide pour laquelle le calcul avec l’hypothèse du régime thermique permanent est acceptable.
4.1 Refroidissement des denrées
Lorsqu’il n’y a pas changement d’état de ces denrées, le refroidissement s’exprime par la relation :
avec :
- md (kg / j) :
- masse journalière de denrées entrantes (masse à refroidir)
- cd (kJ . kg–1 · K –1) :
- capacité thermique massique de ces denrées
- θd (oC) :
- température moyenne de ces denrées à leur entrée
- θ int (oC) :
- température que ces denrées doivent atteindre.
On fait parfois usage de diagrammes enthalpiques relatifs aux denrées considérées, en particulier quand il s’agit de la congélation.
HAUT DE PAGE4.2 Refroidissement des matériaux de conditionnement
Les emballages, les palettes, etc., qui accompagnent les denrées, subissent également des variations de température :
avec :
- me (kg / j) :
- masse des éléments entrant, par jour, dans la chambre froide ; elle est souvent donnée comme une fraction du tonnage entrant
- ce (kJ · kg–1 · K –1) :
- capacité thermique massique de ces éléments
...
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