Bilan énergétique d'un cycle
Bilan d'une installation frigorifique
A l'aide du diagramme enthalpique du R134a, faisons le bilan d'une installation frigorifique. Cela concerne l'évolution de 1 kg de fluide frigorigène.
Une installation fonctionnant au R134a fonctionne aux conditions suivantes :
°C,
°C,
°C et
°C.
Question
A l'aide du diagramme enthalpique de ce fluide, tracez le cycle de cette installation et étudiez son bilan énergétique.
 Diagramme enthalpique du R134A (correction du cycle frigorifique, source J-,M. Decuq) | Représentation du cycle frigorifique de cette installation. |
Note sur les unités employées :
1 W = 1 J/s
1 kWh = 3600 kJ/h ( 1000 W x 3600 s)
1 kW = 860 kCal/h
BILAN ÉNERGÉTIQUE D'UN CYCLE :
h2 - h1 : DÉSURCHAUFFE des vapeurs sèches au refoulement (évacuation de la chaleur sensible de la vapeur).
(418 - 436 = -18 kJ/kg ).
h3 - h2 : BILAN DU CONDENSEUR :
C'est l'enthalpie massique qkm de changement d'état au condenseur (quantité de chaleur latente évacuée par 1 kg de fluide qui se condense).
(260 - 418 = -158 kJ/kg ).
h4 - h3 : SOUS-REFROIDISSEMENT du liquide dans le condenseur et la ligne liquide (évacuation de la chaleur sensible du liquide).
(240 - 260 = - 20kJ/kg).
h5 - h4 : BILAN DU DÉTENDEUR : La détente du fluide frigorigène à lieu sans échange d'énergie avec le milieu extérieur.
(240 - 240 = 0 kJ/kg).
h6 - h4 : BILAN DE L'ÉVAPORATEUR : C'est l'enthalpie massique qom de changement d'état à l'évaporateur. (Quantité de chaleur latente absorbée par 1 kg de fluide qui s'évapore).
(390 - 240 = 150 kJ/kg).
h7 - h6 : SURCHAUFFE de la vapeur sèche dans l'évaporateur et dans la conduite d'aspiration (gain de chaleur sensible de la vapeur.
(398 - 390 = 8 kJ/kg).
h1 - h7 : BILAN DU COMPRESSEUR : Wcp = gain de chaleur sensible par le travail de compression.
(436-398 = 38 kJ/kg).
BILAN DE L'INSTALLATION :
