Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Parmi les cycles frigorifiques à compression, les cycles multiétagés et notamment biétagés sont utilisés dans des domaines variés : la congélation en général, l'industrie chimique et la lyophilisation. Après des indications générales sur ces cycles, les cycles biétagés, et en particulier, les cycles à injection partielle, à injection totale, et à économiseur sont à l'étude. Le choix de la pression intermédiaire est important car il influe sur la consommation énergétique de l'ensemble des deux étages. La production des très basses températures, les cycles en cascades CO2 associés à d'autres fluides et les différents cycles à mélange zéotropes sont présentés.
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Among compression refrigeration cycles, multistage cycles and in particular two-stage cycles are used in various domains: freezing in general, the chemical industry and lyophilization. After providing general information on these cycles, this article focuses on two-stage cycles and in particular partial injection cycles, total injection cycles and economizer cycles. The choice of the intermediate pressure is essential as it impacts the energetic consumption of the two stages. The production of very low temperatures, CO2 cascade cycles associated with other fluids and the various cycles using zeotropic blends are presented.
Auteur(s)
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Maxime DUMINIL : Ancien professeur de l'Institut français du froid industriel et du génie climatique, au CNAM - Ancien professeur à l'École centrale de Paris - Expert honoraire près la Cour d'Appel de Paris
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Jean-Pierre DOMBLIDES : Maître de conférences au conservatoire national des 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 [BE 9 730], le dossier [BE 9 731] étudie les cycles frigorifiques à un étage de compression mécanique.
Ce dossier [BE 9 732] est consacré aux cycles frigorifiques à compression multiétagée et, singulièrement, aux machines biétagées que l'on retrouve dans les domaines aussi variés que ceux de la congélation en général, de l'industrie chimique et de la lyophilisation. Une étude des cycles frigorifiques en cascade complète ce texte.
Le dossier suivant [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
Cycles à mélanges zéotropes de frigorigènes5. Valorisation de la chaleur issue du condenseur d'une machine frigorifique
La chaleur issue du condenseur d'une machine frigorifique peut être directement utilisable ou non selon le niveau de température auquel elle est disponible. Cela dépend du type d'application visé.
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S'il s'agit simplement d'assurer le chauffage de locaux, où le réchauffage de sol dans les entrepôts, les températures habituelles de condensation, entre 30 oC et 45 oC, suffisent et il n'est en général nul besoin de relever la température de la chaleur rejetée si l'on fait usage de condenseurs ventilés à tubes à ailettes. L'air à échauffer traverse alors directement ces condenseurs. Le cycle frigorifique n'est pas (ou très peu) affecté par la récupération de chaleur sur le condenseur, (sauf en périodes froides).
ExempleCette technique peut être utilisée pour le chauffage hivernal des réserves (ou magasin sec) d'un supermarché grâce à la chaleur dégagée par les machines frigorifiques du magasin. On est cependant obligé de prévoir un condenseur supplémentaire pour rejeter au dehors la chaleur dégagée lorsque le chauffage de ces locaux est inutile ou lorsque la puissance thermique nécessitée par ce chauffage est inférieure à celle dégagée par les machines frigorifiques. Notons que l'on ne peut pas chauffer directement un local par un condenseur utilisant un frigorigène dangereux (ammoniac). Il faut alors utiliser un fluide caloporteur (eau) entre ce local et le condenseur frigorifique.
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Mais si l'on désire utiliser la chaleur issue de la machine frigorifique à des niveaux de température nettement plus élevés, 60, 80 oC ou plus, on est conduit à associer en cascade la machine frigorifique, qui rejette la chaleur à une température insuffisante, et une pompe à chaleur, qui en élève le niveau thermique.
Le transfert de la chaleur du circuit frigorifique, où évolue le frigorigène FR, au circuit de la pompe à chaleur, qui utilise le frigorigène FR', peut s'effectuer directement, comme c'est classique dans les circuits en cascade, par l'intermédiaire d'un évaporateur-condenseur C-E′ (figure 21). La chaleur excédentaire
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issue du circuit frigorifique est rejetée...
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Valorisation de la chaleur issue du condenseur d'une machine frigorifique
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 https://solkane-refrigerants.software.informer.com/T%C3%A9l%C3%A9charger/
Colopack http://www.et.web.mek.dtu.dk/Coolpack/Files/CoolPack.exe
Kotza international http://www.kotza-international.com
HAUT DE PAGE
Alliance Froid Climatisation Environnement (réglementation) http://www.afce.asso.fr/
Datafluides (textes sur les réfrigérants réglementés) ...
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