TECHNIQUE DU FROID ET DU CONDITIONNEMENT...
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Page 1 sur 8 TECHNIQUE DU FROID ET DU CONDITIONNEMENT DE L’AIR Tâche T4.2 : Mise en service des installations Compétence C2.2 : Analyser, vérifier une faisabilité Thème : S4 : Approche scientifique et technique des installations Séquence : S4.1 : Thermodynamique Séance : Centrale de traitement d’air – Refroidissement d’un air Date : Objectif de la séance : …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………… Refroidissement : Elément susceptible d’effectuer ce traitement : la batterie froide. Types de batterie de refroidissement : Dans une centrale de traitement d’air, la batterie froide permet d’effectuer deux traitements principaux : - le refroidissement sans déshumidification. - Le refroidissement avec déshumidification. Dans le refroidissement sans déshumidification, nous allons faire un traitement uniquement sur la température de l’air sans intervenir sur la quantité d’humidité. Il faudra pendant ce traitement que la température de surface de la batterie soit supérieure a la température de rosée de l’air traité, sinon risque de condensation et de déshumidification. + - +
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TECHNIQUE DU FROID ET DU CONDITIONNEMENT DE L’AIR
Tâche T4.2 : Mise en service des installations
Compétence C2.2 : Analyser, vérifier une faisabilité
Thème : S4 : Approche scientifique et technique des installations
Séquence : S4.1 : Thermodynamique
Séance : Centrale de traitement d’air – Refroidissement d’un air Date :
Objectif de la séance :
……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………
Refroidissement :
Elément susceptible d’effectuer ce traitement : la batterie froide.
Types de batterie de refroidissement :
Dans une centrale de traitement d’air, la batterie froide permet d’effectuer deux traitements principaux :
- le refroidissement sans déshumidification.
- Le refroidissement avec déshumidification.
Dans le refroidissement sans déshumidification, nous allons faire un traitement uniquement sur la température
de l’air sans intervenir sur la quantité d’humidité.
Il faudra pendant ce traitement que la température de surface de la batterie soit supérieure a la température de
rosée de l’air traité, sinon risque de condensation et de déshumidification.
+ - +
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Refroidissement sec : (à l’aide d’une batterie froide à eau glacée ou à détente directe).
Evolution de cet air : (teneur en eau constante).
L’échange est caractérisé par une évolution inverse de celle rencontrée dans une batterie
chaude.
Evolution des grandeurs caractéristiques :
θs1 θs2
r1 r2 h1 h2
ϕ1 ϕ2
v1 v2
Puissance de la batterie froide (puissance frigorifique fournie à l’air) :
P = Qma.(h2 – h1)
P = Qma.c.(θ2 - θ1)
Efficacité :
E = (θ1 - θ2) / (θ1 - θb) = (h1 – h2) / (h1 – hb)
Rendement :
η = puissance sur l’air / puissance du médium chaud.
Facteur de bipasse :
FB = 1 - E
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Exercice 1 :
Soit un débit d’air de 3 kg/s dans les conditions 1 (θ = 35°C, ϕ = 25%) à refroidir à 2 (θ = 22°C) par passage
sur une batterie froide de température moyenne de surface de 15°C, déterminer les caractéristiques du point 2,
la puissance P et l’efficacité E.
Caractéristique des points relevés :
point θs
en °C θh
en °C θr
en °C ϕ
en %
h
en kJ/kg
v
en m3/kg
r
en kg e/kg
as
1
2
Calcul de la puissance et de l’efficacité :
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
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Exercice 2 :
Soit un débit d’air de 3 kg/s dans les conditions 1 (θ = 40°C, ϕ = 25%) à refroidir à 2 (θ = 22°C) par passage
sur une batterie froide de température moyenne de surface de 17°C, déterminer les caractéristiques du point 2,
la puissance P et l’efficacité E.
Caractéristique des points relevés :
point θs
en °C θh
en °C θr
en °C ϕ
en %
h
en kJ/kg
v
en m3/kg
r
en kg e
/kg as
1
2
Calcul de la puissance et de l’efficacité :
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………
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Refroidissement humide : (à l’aide d’une batterie froide à eau glacée ou à détente directe).
Evolution de cet air : (ce refroidissement ce fait à teneur en eau décroissante, il y a
déshumidification de l’air en plus du refroidissement).
Evolution des grandeurs caractéristiques :
θs1 θs2
r1 r2 h1 h2
ϕ1 ϕ2
v1 v2
Batterie froide à eau glacée :
θ0 = θb – 8°C
θ0 : température d’évaporation.
θb : température moyenne de surface de la batterie froide.
Batterie froide à détente directe :
θ0 = θb – 3 à 5°C
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Puissance totale (puissance frigorifique) :
Pt = Qma.(h1 – h2)
Puissance sensible :
Ps = Qma.(hx – h2)
Ps = Qma.c.(θ1 - θ2)
Puissance latente :
Pl = Qma.(h1 – hx) Pl = Qmh.2500
Débit d’eau condensée :
Qmh = Qma.(r1 – r2)
Rendement :
η = puissance sur l’air/puissance du médium froid
Efficacité :
E = (θ1 - θ2) / (θ1 - θb) = (h1 – h2) / (h1 – hb) = (r1 – r2) / (r1 – rb)
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Exercice 1 :
Soit un débit d’air de 3 kg/s dans les conditions 1 (θ = 32°C, ϕ = 40%) à refroidir à 2 (θ = 20°C) par passage
sur une batterie froide de température moyenne de surface de θb = 5°C, déterminer les caractéristiques du point
2 et b, la puissance P et l’efficacité E.
Caractéristique des points relevés :
Calcul de la puissance et de l’efficacité :
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point θs
en °C θh
en °C θr
en °C ϕ
en %
h
en kJ/kg
v
en m3/kg
r
en kg e/kg
as
1
2
b
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Exercice 2 :
Soit un débit d’air de 2 kg/s dans les conditions 1 (θ = 30°C, ϕ = 40%) à refroidir à 2 (θ = 25°C) par passage
sur une batterie froide de température moyenne de surface de θb = 5°C, déterminer les caractéristiques du point
2 et b, la puissance P et l’efficacité E.
Caractéristique des points relevés :
Point θs
en °C θh
en °C θr
en °C ϕ
en %
h
en kJ/kg
v
en m3/kg
r
en kg e
/kg as
1
2
b
Calcul de la puissance et de l’efficacité :
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