Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Cet article est consacré aux fluides utilisés dans les machines à compression mécanique. La désignation alphanumérique des frigorigènes permet d'identifier les différentes familles de fluides. Le choix d'un frigorigène dépend des critères thermodynamiques, de la sécurité et de critères techniques et économiques. Une synthèse de toutes ces contraintes est proposée pour les fluides actuellement utilisés dans leurs domaines d'application. La distribution, l'accumulation et le stockage du froid sont traités en fin d'article.
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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
Pour absorber la chaleur d'un milieu à refroidir (machines frigorifiques) ou chauffer un milieu avec de la chaleur gratuite dont on a élevé la température (pompes à chaleur), les divers systèmes thermodynamiques mettent en œuvre des frigorigènes, substances qui subissent des variations de température et de pression ou des transitions de phases au cours des transformations thermodynamiques (ou thermochimiques dans certains cas) des systèmes qui les exploitent. Ces frigorigènes sont :
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soit des solides qui subissent, selon leur type, des variations mécaniques, électroniques ou magnétiques s'accompagnant de phénomènes thermiques. Indéplaçables aisément dans les systèmes, les chaleurs qu'ils absorbent ou qu'ils dégagent nécessitent l'usage de fluides calo ou frigoporteurs. Les systèmes qui les mettent en œuvre sont encore très peu répandus ;
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soit des fluides, c'est le cas le plus fréquent et les systèmes qui les exploitent sont largement répandus. Ces frigorigènes sont facilement déplaçables dans les systèmes, ce qui est un grand avantage. Ils peuvent subir des transformations thermodynamiques, parfois importantes, sans changer d'état physique. Il en est ainsi, par exemple, des frigorigènes (ou « cryogènes ») – utilisés dans les cycles frigorifiques ou cryogéniques pour la production des très basses températures – qui restent gazeux en permanence. Les systèmes à compression qui nous occupent ici utilisent tous des frigorigènes qui changent d'état physique au cours des cycles, bénéficiant ainsi des importantes enthalpies de transformation liquide ↔ vapeur.
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KEYWORDS
ODP | GWP | containment | distribution and accumulation of cold
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Familles de produits4. Gestion du froid produit – Distribution – Accumulation
Dans ce qui précède, nous avons examiné les diverses manières de produire du froid, en particulier en mettant en œuvre les cycles à compression. Deux problèmes se posent maintenant :
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comment distribuer le froid produit, là où on en a besoin ?
-
comment gérer, au mieux, le froid produit si les besoins de froid sont variables dans le temps ?
Examinons successivement ces deux points, en invitant le lecteur à consulter, quand il le faudra et selon les besoins, d'autres articles.
4.1 Comment distribuer le froid ?
Les milieux à refroidir peuvent être extrêmement variés selon leur nombre, leur type, les températures requises, les puissances frigorifiques nécessaires, etc. Les modes de distribution du froid dans les divers postes que ces milieux requièrent sont donc, eux aussi, assez variés pour s'adapter, au mieux, aux différents cas possibles. De plus, les contraintes imposées par la sécurité des personnes et des biens, les réglementations en vigueur et les contraintes environnementales ont aussi une influence sur le mode de distribution du froid à adopter pour ces divers postes. On peut classer ces modes en deux grandes catégories traitées ci-après.
HAUT DE PAGE
Chaque poste utilisateur de froid est alors refroidi par un évaporateur qui y est placé et dans lequel se vaporise le frigorigène. Les conduites, liquide et vapeur, de celui-ci doivent donc être autorisées à pénétrer dans les zones où se trouvent ces postes de froid, ce qui n'est pas toujours possible. Ce mode de refroidissement est cependant fort répandu. Tous les petits systèmes frigorifiques (réfrigérateurs, conservateurs de surgelés, etc.) ; les installations frigorifiques de puissances moyennes (par exemple, les chambres froides et meubles de vente des commerces et supérettes), les installations de climatisation domestiques, des commerces et bureaux en moyen tertiaire, en font usage. Les évaporateurs, dont les technologies sont diverses selon qu'ils doivent refroidir l'air d'une enceinte ou un liquide, entrent eux-mêmes dans deux catégories qui se différencient par leur mode d'alimentation en liquide frigorigène.
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Évaporateurs à surchauffe : l'alimentation...
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Gestion du froid produit – Distribution – Accumulation
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - DUMNIL (M.) - Cours de génie frigorifique. - Institut français du froid industriel et du génie climatique, Conservatoire national des arts et métiers (1988).
-
(2) - DUMNIL (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) - Institut International du Froid - Revue bilingue français-anglais sur les travaux internationaux relatifs au froid. - Bulletin bibliographique de l'Institut International du Froid.
-
(4) - Institut international du froid (IIF) - Cycles à compression pour systèmes frigorifiques, climatisation et pompes à chaleur préservant l'environnement. - Paris, 169 p. (1993). Économie d'énergie en matière de froid. 224 p (1982). Collection des comptes...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Production du froid. Technologie des machines industrielles.
ANNEXES
Refprop http://www.nist.gov/srd/nist23.cfm
Solkane http://www.climatisation.froid.free.fr/
Colopack http://www.et.web.mek.dtu.dk/Coolpack/Files/Coolpack.exe
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
Air...
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