Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Les machines frigorifiques à compression dominent largement dans les applications de production de froid, climatisation et conservation des denrées… Parmi elles, les systèmes frigorifiques à un étage de compression mécanique font l’objet d’un développement important, la nécessité d’une bonne compréhension des phénomènes en jeu est donc primordiale. Le calcul d’une machine monoétagée nécessite le tracé des cycles tant fondamentaux que techniques. Cette approche conduit au choix des caractéristiques et des performances de la machine, et ainsi à celui du compresseur et de son rendement. Ensuite, les modes de réglage de la puissance thermique doivent pouvoir satisfaire dans les conditions les plus critiques la demande de production frigorifique ou calorifique.
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Compression refrigerating machines are widely used as cold production, air-conditioning and preservation of food systems... Amongst them, single-stage mechanical compression refrigeration systems are the object of a significant development. It is thus necessary to have good understanding of the phenomena involved. The calculation of a single-stage machine requires the drafting of both fundamental and technical cycles. This approach leads to the selection of the characteristics and performances of the machine and thus to that of the compressor and its performances. The setting modes of the thermic power then have to meet the demand regarding cold and heat production even under the most critical conditions.
Auteur(s)
-
Maxime DUMINIL : Ancien professeur de l'Institut du froid industriel et du génie climatique, au CNAM - Ancien professeur à l'École centrale de Paris - Expert honoraire près de la Cour d'Appel de Paris
-
Jean-Pierre DOMBLIDES : Maître de conférences au Conservatoire national de arts et métiers et à l'IFFI Institut français du froid industriel et du génie climatique - Président de la Commission formation de l'Association française du froid (AFF)
INTRODUCTION
La bonne connaissance des cycles frigorifiques à compression est d'une importance majeure, ce qui justifie le développement qui leur est réservé. Après avoir donné des indications générales sur les systèmes frigorifiques dans le dossier précédent [BE 9 730], ce dossier étudie les cycles frigorifiques à un étage de compression mécanique : tracé des cycles, étude de la machine monoétagée, influence des conditions de fonctionnement de cette machine sur ses caractéristiques et modes de réglage de la puissance frigorifique.
Le dossier suivant [BE 9 732] est consacré aux cycles frigorifiques à compression multiétagée et, singulièrement, aux machines biétagées. Une étude des cycles frigorifiques en cascade complète ce texte. Le dossier [BE 9 733] porte sur les fluides actifs des machines à compression : les frigorigènes et leur impact sur l'environnement.
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Présentation
Calcul d'une machine
En anglais
3. Compresseur frigorifique à pistons
Comparons le fonctionnement d'un compresseur réel et celui du compresseur parfait isentropique afin d'en déduire les définitions des divers rendements caractérisant le fonctionnement du compresseur. Raisonnons en nous appuyant sur le fonctionnement du compresseur à pistons alternatifs (le plus répandu qui soit). Les rendements que nous allons définir s'appliqueraient également aux autres types de compresseurs volumétriques (machines largement majoritaires dans nos techniques).
3.1 Fonctionnement du compresseur parfait, sans espace mort
Considérons un compresseur parfait sans espace mort, c'est-à-dire sans aucun volume gazeux résiduel subsistant lorsque le piston est au fond du cylindre figure 3 b, position que l'on dénomme habituellement « point mort haut », PMH (en raison de la disposition généralement d'allure verticale des cylindres). Suivons, dans le diagramme pression-volume de Clapeyron, l'évolution de la vapeur déplacée par ce compresseur lorsque son arbre fait un tour (cycle tracé en tiretés, figure 3 a ).
-
En A, début du cycle, le piston est au point mort haut. La quantité infiniment petite de vapeur que renferme le cylindre est sous la pression p C. Le piston recule d'une quantité infiniment petite vers le « point mort bas » (PMB), ce qui entraîne un abaissement instantané de la pression de p C à p F. Le volume balayé est toujours nul (à un dV près) et le point correspondant est B.
-
De B à C, le piston recule de PMH vers PMB, balayant le volume :
![]()
avec :
-
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: - diamètre du cylindre,
-
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: - course du piston.
Si l'on admet que,...
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Compresseur frigorifique à pistons
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - DUMINIL (M.) - Cours de génie frigorifique. Institut français du froid industriel et du génie climatique. - Conservatoire national des arts et métiers (1988).
-
(2) - DUMINIL (M.), VRINAT (G.) - Systèmes frigorifiques et pompes à chaleur. Travaux de recherches. - Institut International du Froid Éd. Tome 1 : Cycles à compression – Systèmes et fluides actifs, 128 p. ; Tome 2 : Caloporteurs – Échanges thermiques – Échangeurs, 161 p. ; Tome 3 : Compresseurs et moteurs – Détendeurs et régulation, 71 p. ; Tome 4 : Pompes à chaleur à sorption et chimiques, à gaz, hybrides – Applications industrielles des pompes à chaleur, 139 p. ; Tome 5 : Annuaire des centres de recherches mondiaux, 50 p.
-
(3) - * - Bulletin bibliographique de l'Institut International du Froid (Revue bilingue français-anglais sur les travaux internationaux relatifs au froid).
-
(4) - INSTITUT INTERNATIONAL DU FROID (IIF), PARIS - * - Cycles à compression pour systèmes frigorifiques, climatisation et pompes à chaleur préservant l'environnement, 169 p. (1993) ; Économie d'énergie en matière de froid, 224 p. (1982). Collection des comptes rendus des Commissions de l'IIF,...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Refprop http://www.nist.gov/srd/nist23.cfm
Solkane http://climatisation.froid.free.fr/
Coolpack https://coolpack.software.informer.com/T%C3%A9l%C3%A9charger/
Kotza international http://www.kotza-international.com
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Alliance Froid Climatisation Environnement (réglementation) http://www.afce.asso.fr/
Datafluides (textes sur les réfrigérants réglementés) http://www.datafluides.fr...
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