La production du froid

Tracé du cycle frigorifique

Système climatisation équipé en fluide R 134a avec un compresseur Sanden SV :
- température sortie compresseur : + 62°C ;
- température entrée compresseur : + 10°C ;
- température sortie condenseur : + 41°C ;
- pression aspiration : 2 bars (absolue) ;
- pression refoulement : 16 bars (absolue).

Compression

Le compresseur aspire les vapeurs saturées à 2 bars et à la température de 10°C. Ce point se situe à l'isobare 2 bars et isotherme 10°C.
La compression est une transformation isentropique : le point de sortie est situé sur l'isobare 16 bars et l'isentrope à 62°C. Pendant la compression, le fluide absorbe une quantité d'énergie équivalente au travail fourni par le compresseur :

W = H2 - H1 = 440 - 410 = 30 kJ/kg

Diagramme enthalpie pression du fluide frigorigène

Condensation

La condensation est une transformation isobare. A la sortie du condenseur, le fluide est juste saturé (100% liquide) et reste à la même température pendant cette transformation. Son rôle est d'évacuer la chaleur prise à l'évaporation et la chaleur due au travail de compression.
La quantité de chaleur évacuée est :

H2 - H3 = 440 - 240 = 200 kJ/kg de fluide

Détente

La détente se produit sans échange de chaleur. C'est une transformation isenthalpique. La pression passe de 16 bars à 2 bars. Une partie du fluide s'est vaporisée lors de cette transformation. Dans notre cas, on obtient un mélange 40% vapeur/60% liquide en sortie détendeur.

Vaporisation

L'évaporation a pour rôle essentiel d'absorber la chaleur. Pour pouvoir réaliser l'évaporation, le fluide va capter l'énergie de l'air ambiant à l'habitacle véhicule. L'énergie ou chaleur absorbée est dans l'exemple :

H1 - H4 = 440 - 240 = 200 kJ/kg

Tracé réel du cycle

Dans le fonctionnement réel, le diagramme est légèrement différent car les éléments constituant le circuit génèrent des pertes de charge.

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