La production du froid

Notions de thermodynamique

Les principaux diagrammes utilisés pour l'étude des machines frigorifiques sont :

- le diagramme pression-volume d'Andrews représente les transformations thermodynamiques du fluide ;

- le diagramme entropique,
l'entropie représente l'énergie nécessaire pour qu'une transformation de changement d'état puisse se réaliser pendant un temps donné. Ce diagramme permet de déterminer la quantité de chaleur nécessaire à partir d'une surface pour une transformation ;

de

1 en 2 : compression adiabatique (isentropique).
de 2 à 3 : désurchauffe des vapeurs.
de 3 à 4 : condensation isotherme.
de 4 en 5 : sous-refroidissement du liquide.
de 5 à 6 : détente isenthalpique, le refroidissement du fluide frigorigène se faisant au détriment d’une chute de l’énergie interne.
de 6 à 7 : vaporisation isotherme.
de 7 à 1 : surchauffe des vapeurs.

- le diagramme enthalpique ou de Mollier,
les diagrammes enthalpiques représentent les évolutions subies dans un système frigorifique en fonctionnement. Leur utilisation en diagnostic est appliquée par certains constructeurs. L'enthalpie (H) représente l'énergie calorifique et le travail mis en jeu en fonction de la température et de la pression d'un fluide.

Le diagramme donne 3 zones :
- zone 1 --> le fluide est 100% liquide ;
- zone 2 --> le fluide est liquide et vapeur ;
- zone 3 --> le fluide est 100% vapeur.

Dans la zone 2 : à une pression et température données,
on peut « titrer le fluide », c'est à dire déterminer la proportion de gaz et de liquide.

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