Période et durée :
GTE2 Fin de 1er semestre 4h

Pré-requis :
Cours de thermodynamique appliquée au froid :
Diagramme enthalpique,
technologie et cycle d’une installation frigorifique monoétagée
Cours d ’échangeur :
Coefficient d ’échange global , pertes thermiques dans un échangeur , écart moyen logarithmique
Cours de mesure :
incertitude d’une mesure , ajustement d’une courbe .
Cours de bureau d ’étude : Schéma de principe

Description de la machine frigorifique didactique:
La machine refroidit de l’eau de ville perdue et réchauffe simultanément ,à une température plus élevée ,de l’eau de ville perdue .
Le circuit frigorifique comprend un compresseur hermétique à pistons, un condenseur à eau serpentin , un détendeur à flotteur , un évaporateur à eau serpentin .
Le banc est instrumenté : wattmètre, thermomètres, manomètres
Les parois des échangeurs sont en pyrex transparent ce qui permet d ’observer les changements d ’états du frigorigène .

Logiciels pouvant être utilisé pour le compte rendu :
- « Thermofluid  »pour les points et le cycle frigorifique
- « Excell » pour le tracé des points des courbes
Bibiographie pouvant servir au TP :
- Installations frigorifiques ,Rapin Jacquard , Pyc édition
- Manuel du froid Pohlman ,Cauchepin , Pyc édition

L’observation technologique du banc consiste au relevé des équipements pour dessiner le schéma du circuit frigorifique .
Les changements d’état du frigorigène condensation et vaporisation sont observés par les parois en pyrex.
La procédure d’arrêt de la machine par tirage au vide du compresseur est appliquée et observé .
Les manipulations consistent :
-à régler le débit d’eau avec un robinet
-à brancher un wattmètre ( montage monophasé)
Le banc est instrumenté pour les mesures avec :
Des thermomètres à dilatation pour la mesure de la température de condensation et d’évaporation du frigorigène
Des thermomètres à dilatation à l’entrée et à la sortie d’eau dans les échangeurs
2 manomètres à aiguille (HP et BP) sur le circuit frigorifique,
un wattmètre de consommation électrique du compresseur .

L’exploitation des mesures permet avec des incertitudes :
- de tracer le cycle du frigorigène sur le diagramme enthalpique et d’en déduire les grandeurs thermodynamiques des points et les caractéristiques du cycle et des équipements frigorifiques .
de confirmer la nature du fluide frigorigène de l’installation frigorifique
de tracer des courbes de coefficient de performance et d’efficacité frigorifique à partir de différents points de fonctionnement de la machine.

L’interprétation des mesures pour différents réglages du débit d’eau permet de déterminer l ’incidence sur le point de fonctionnement de la machine frigorifique .L ’étudiant estime les pertes par les parois des échangeurs .

La conclusion doit confirmer la théorie des machines frigorifiques par l’expérience et proposer des réglages conduisant à la meilleure efficacité d ’une machine frigorifique monoétagée à compression .

 

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