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S-M4-V1 : Découverte de Thermoptim - Frigo
GlossaireDécouverte de Thermoptim
- Introduction
- Chargement d’un modèle
- Découverte des transfos
- Découverte des points
- Les corps dans Thermoptim
- Tracé du cycle dans le diagramme thermodynamique (h, ln(P))
- Performances globales du cycle, détermination du rendement
- Utilisation du catalogue d'exemples
- Changement de paramétrage du modèle
Introduction
L’objectif de cette exploration est de vous guider dans vos premiers pas d’utilisation de Thermoptim, en vous faisant découvrir les principaux écrans et fonctionnalités associés à un modèle d’installation de réfrigération simple.
Vous découvrirez l’agencement des écrans des points et des transfos, la manière dont ils peuvent être reparamétrés et calculés, les notions d’énergies utiles et payantes permettant de dresser les bilans énergétiques globaux et de déterminer le Coefficient de Performance COP.
Vous visualiserez le cycle dans le diagramme thermodynamique (h, ln(P)).
Brève présentation du modèle de réfrigérateur
Dans une installation de réfrigération par compression de vapeur, on cherche à maintenir une enceinte froide à une température inférieure à l’ambiante.
Le
principe consiste à évaporer un fluide frigorigène à basse pression
(et donc basse température), dans un échangeur en contact avec
l’enceinte froide. Pour cela, il faut que la température d’évaporation
du fluide frigorigène soit inférieure à celle de l’enceinte froide.
Le fluide est ensuite comprimé à une pression telle que sa température de condensation soit supérieure à la température ambiante.
Il est alors possible de refroidir le fluide par échange thermique avec l’air ambiant, jusqu’à ce qu’il devienne liquide. Le liquide est ensuite détendu sans travail (on parle de laminage isenthalpique) jusqu’à la basse pression, et dirigé dans l’évaporateur. Le cycle est ainsi refermé.
Cette figure illustre les transferts enthalpiques qui
prennent place dans l’installation. Les petites flèches dirigées vers
le bas représentent les échanges thermiques, qui, comme on le voit,
respectent bien le second principe de la thermodynamique : la
chaleur s’écoule des zones chaudes vers les zones plus froides. La
longue flèche ascendante représente l’apport enthalpique au
compresseur, qui permet de relever le niveau de température du fluide
(attention : les quantités de chaleur ne sont pas
proportionnelles à la longueur des flèches).
Paramétrage retenu
Le cycle de réfrigération par compression de R134a fonctionne entre une pression d’évaporation de 1,78 bar et une pression de condenseur de 12 bar.
En sortie d’évaporateur, un débit m = 1 g/s de fluide est entièrement vaporisé, avec une surchauffe de 5 °C.
Il est ensuite comprimé jusqu’à 12 bar en suivant une compression adiabatique irréversible. La compression réelle est caractérisée par un rendement isentropique, défini comme le rapport du travail de la compression réversible au travail réel. Sa valeur est supposée égale à 0,85
Le refroidissement du fluide dans le condenseur par échange avec l’air extérieur comporte deux étapes : une désurchauffe dans la zone vapeur suivie d’une condensation.
Il est ensuite détendu sans travail dans un capillaire, jusqu’à la pression de 1,78 bar.
Principaux environnements de Thermoptim
Lorsque vous lancez le navigateur Thermoptim, trois fenêtres sont ouvertes :
- celle que vous lisez actuellement et qui contient le fichier html de l’exploration à réaliser
- celle de l’éditeur de schémas de Thermoptim
- celle du simulateur de Thermoptim
L’éditeur de schémas permet de décrire graphiquement et qualitativement le système étudié. Il comporte une palette présentant les différents composants représentables et un panneau de travail où ces composants sont placés et interconnectés par des liens vectoriels.
Le simulateur permet de quantifier puis de calculer le modèle décrit dans l’éditeur de schémas. Il comporte les listes des différents points, transfos, nœuds et échangeurs du modèle.
Ce document vous fournit davantage d’informations sur ces deux environnements.
