5 • Cycles
thermodynamiques
233
5.8 Le cycle frigorifique
à compression thermique de vapeur
© Dunod – La photocopie non autorisée est un délit.
seur thermique. Dans un diagramme (h, LogP) du fluide frigorigène utilisé, le cycle pour les deux systèmes est identique (Figure 5.30) mais la
différence provient de la nature de la compression 1-2 qui diffère dans
les deux systèmes. Pour un cycle à absorption à simple effet utilisant le
couple eau-NH 3 , le cycle est représenté dans un diagramme P(T, x) où les
lignes d’isoconcentration donnent la concentration massique en ammoniac (Figure 5.42).
Négligeant l’énergie de la pompe de circulation utilisée pour faire passer
la solution liquide du circuit BP au circuit HP, le bilan énergétique du
cycle s’écrit :
[5.61]
qui traduit le fait que le système reçoit de la chaleur à haute température
(source chaude « payante ») et à basse température (froid produit utile)
et rejette de la chaleur à température intermédiaire. On définit le COP
d’un cycle à absorption par :
[5.62]
Typiquement, le COP d’une unité à absorption liquide LiBr-eau à simple effet est de 0,7 et celui d’un cycle à double effet est de 1,2. Pour une
unité à absorption eau-NH 3 , le COP d’un cycle à simple effet est de
l’ordre de 0,4.
Le COP du cycle de Carnot fonctionnant entre les trois températures
correspondantes est égal à :
[5.63]
Le COP de Carnot d’un cycle fonctionnant à des températures internes :
T s.c. = 100 °C, T s.f. = 2 °C et T int = 30 °C est égal à 1,84 alors que le COP
d’une unité LiBr-eau à simple effet est de 0,7.
N N N
s.c.
int
s.f.
0
q
q
q
+
-
+
+
+
=
s.f.
s.c.
q
COP
q
=
int
s.c.
int
s.f.
1
1
C
T
T
COP
T
T
-
=
-