_
'
Chap. 2 - Comment produire le froid ?
Le R13 Bi est d'usage plus récent (approximativement début des années 70). Il est souvent préféré
parce que sa puissance frigorifique est plus élevée et qu'il est ininflammable. Il permet d'obtenir des températures
avoisinant -50°C puisqu'il bout à une température de l'ordre de —67°C. Pour obtenir le même résultat avec NH3
(ammoniac) il faudrait un rapport de compression entre —67°C et + 30°C d’environ 85, quasiment impossible à réaliser,
alors que ce rapport est à peine 29 avec le R13 81. En effet le R13 81 est compressé à une pression plus élevée que
les autres fluides, si bien que les machines travaillent dans des conditions sévères et doivent être extrêmement robustes.
Plus performant, il est malheureusement plus coûteux (environ 4 fois le prix du R22), mais d‘autre part, on économise
en investissement sur le nombre de compresseurs.
A propos de la solubilité dans les huiles, précisons que souvent fluides frigorigènes et huiles sont
mélangés mais les R717, R12, R22 et R502 ne sont pas solubles dans l’huile d'où formation d‘une sorte de cire aux
températures inférieures à -40°C ou -45°C. Dans ce cas des huiles déparaffinées sont conseillées.
Les éléments essentiels du circuit frigorifique constituent l'ensemble des zones d'évaporation
et de condensation : ce sont l‘évaporateur, le compresseur, le condenseur, le détendeur et quelques accessoires.
Figure 5 - Schéma de fonctionnement d'une machine
frigorifique à compression
…“:ä‘f::.ëäîlï“f
,Les évaporate,urs _<95 : Z)
“ pe
«
peuvent etre classes en deux categories :
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_
-
les evaporateurs
a sec, ou_a surchauffe
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(fig. 6) dans lesquels le flu1de fngongene sortant a
%
Ë'Ë
@
l'état gazeux est surchauffé à une température(t3
“"
Ë
*—
supérieure à la température d'évaporation te ; ils
%
æ
“
sont surtout utilisés dans les machines frigorifiques
â
"
de moyenne ou faible puissance.
…
.
Ic>tr
-
Les évaporateurs noyés (fig. 7) dans
ti :tampérature de l'enceinte frigorifique :îex : température extérieure
lQSQU€lS ll eXl5t€ une réserve SUfflSât€ de flUld€
19 :lempê_ralu_re
de l'évaporation
: pa : pression de v_aporîsation _ frigorigène à l'état ||q…de dans un récipient
de condensan°n
séparant les phases gaz et liquide, indépendant et
En résumé:
tex> >1e
alimentant l'évaporateur proprement dit (fig. 7; 1
convection (fig. 7, sens des flèches) soit forcée par
une pompe généralement placée en A sur la figure.
Le coefficient d'échange thermique est plus élevé
qu‘avec l’évaporateur à surchauffe, c'est le type
même de l’installation industrielle.
Figure 6 — Evaporateur “à sec"
d‘une machine frigorifique
Le compresseur (fig. 5 ; 3) reçoit un fluide à basse
.
pression et basse température et le compresse à des pressions et
températures plus élevées. Nous avons déjà vu que les températures
ts
et pressions des gaz au refoulement étaient élevées et variables selon
-
… + +
les fluides (tableau II). Le transfert de chaleur va normalement du
‘
_
Vers compresseur
chaud'vers le froid. Le seul sens inverse du flux de chaleur s'effectue
par le travail absorbé. Le compresseur élève le niveau d'énergie du
'
fluide frigorigène. La température du gaz au refoulement est la somme
_
Surchaue des vapeurs
de :
—=—%
.
|
à la sortie de l'évaporateur
.
.
.
.
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-
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s=ts-te
1) La chaleur extraite du produ1t a refrmdrr par ébullition du
_
_
__
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fluide frigorigène.
'
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"
Z) La chaleur ajoutée au fluide gazeux quand il est compressé
à haute pression.
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Chap. 2 - Comment produire le froid ?
Le R13 Bi est d'usage plus récent (approximativement début des années 70). Il est souvent préféré
parce que sa puissance frigorifique est plus élevée et qu'il est ininflammable. Il permet d'obtenir des températures
avoisinant -50°C puisqu'il bout à une température de l'ordre de —67°C. Pour obtenir le même résultat avec NH3
(ammoniac) il faudrait un rapport de compression entre —67°C et + 30°C d’environ 85, quasiment impossible à réaliser,
alors que ce rapport est à peine 29 avec le R13 81. En effet le R13 81 est compressé à une pression plus élevée que
les autres fluides, si bien que les machines travaillent dans des conditions sévères et doivent être extrêmement robustes.
Plus performant, il est malheureusement plus coûteux (environ 4 fois le prix du R22), mais d‘autre part, on économise
en investissement sur le nombre de compresseurs.
A propos de la solubilité dans les huiles, précisons que souvent fluides frigorigènes et huiles sont
mélangés mais les R717, R12, R22 et R502 ne sont pas solubles dans l’huile d'où formation d‘une sorte de cire aux
températures inférieures à -40°C ou -45°C. Dans ce cas des huiles déparaffinées sont conseillées.
Les éléments essentiels du circuit frigorifique constituent l'ensemble des zones d'évaporation
et de condensation : ce sont l‘évaporateur, le compresseur, le condenseur, le détendeur et quelques accessoires.
Figure 5 - Schéma de fonctionnement d'une machine
frigorifique à compression
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Les évaporateurs noyés (fig. 7) dans
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: pa : pression de v_aporîsation _ frigorigène à l'état ||q…de dans un récipient
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séparant les phases gaz et liquide, indépendant et
En résumé:
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alimentant l'évaporateur proprement dit (fig. 7; 1
convection (fig. 7, sens des flèches) soit forcée par
une pompe généralement placée en A sur la figure.
Le coefficient d'échange thermique est plus élevé
qu‘avec l’évaporateur à surchauffe, c'est le type
même de l’installation industrielle.
Figure 6 — Evaporateur “à sec"
d‘une machine frigorifique
Le compresseur (fig. 5 ; 3) reçoit un fluide à basse
.
pression et basse température et le compresse à des pressions et
températures plus élevées. Nous avons déjà vu que les températures
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