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Simulation
en temps réel sur PC d'un groupe frigorifique mono-étagé
Mots clefs:
groupe, frigo, réfrigérateur, cycle, thermodynamique, climatisation,
froid, pompe, chaleur, fréon, fluide, frigorifique, frigoriste,
R134a, détendeur, thermostatique, pressostatique, capillaire,
évaporateur, condenseur, compresseur, hermétique, enthalpie,
génie des procédés, génie chimique...

La
simulation Groupe frigorifique mono-étagée est
une simulation
"dynamique", c'est à dire fonction du temps,
comme toutes les simulations AZprocede.
Elle
permet de représenter des installations variées:
réfrigérateur, climatisation, pompe à chaleur,
etc...
On
peut observer et analyser le fonctionnement de l'installation en
régime permanent, mais surtout en régime transitoire
comme les phases de démarrage, d'arrêt, de mise en
température, ou avec une régulation de température
sur une des sources, froide ou chaude. En plus de cela, la simulation
en mode complet permet d'observer le fonctionnement d'un détendeur
thermostatique, pressostatique, capillaire ou manuel. |
L'installation
Groupe frigorifique mono-étagé comprend les équipements
principaux suivant:
-
un compresseur volumétrique à piston (par ex de
type hermétique), avec marche-arrêt et caractéristiques
réglables,
-
un condenseur avec température d'ambiance constante ou fonction
du temps, associé à une réserve de fluide
frigorigène,
-
un détendeur (adapté ou capillaire en mode simple,
thermostatique, pressostatique, capillaire ou manuel en mode complet,
-
un
évaporateur avec température d'ambiance constante
ou fonction du temps, associé en sortie à un pot
anti-coup de liquide pour le compresseur,
-
une régulation de température sur source froide ou
chaude (pour les sources fonction du temps), par marche-arrêt
compresseur sur seuils haut et bas de température, ou par
régulateur PID sur commande du compresseur.
Deux
modes de simulation sont disponnibles:
En
mode simple, le détendeur détend la quantité exacte
de fluide frigorigène vaporisé à l'évaporateur.
Il ne peut donc pas être noyé, et il n'y a jamais
de liquide
à l'aspiration du compresseur. D'autre part, les flux reçu à l'évaporateur
et cédé au condenseur sont calculés de façon
globale, à partir du produit UxS et de l'écart moyen
de température entre source froide et température
d'évaporation, ou source chaude et température de
condensation. Enfin, une surchauffe à l'évaporateur
et un sous-refroidissement au condenseur peuvent être fixés.
En
mode complet, le détendeur est intégralement
simulé. L'évaporateur peut ainsi être noyé si
plus de fluide que la capacité de l'évaporateur
est détendu, et le liquide sortant de l'évaporateur
est piégé dans le pot de liquide à l'aspiration
du compresseur. D'autre part, les évaporateurs et condenseurs
sont intégralement simulés avec pour résultat
une surchauffe à l'évaporateur et un sous refroidissement
au condenseur fonction des conditions de marche et des caractéristiques
des équipements (voir le profil sur le synoptique ci-dessus).
Pour
une description complète de ce modèle: Aide
Groupe frigo mono-étagé |
Différents
outils graphiques sont mis à disposition pour analyse et
compréhension du procédé:
-
tracé du diagramme Enthalpie - Log(P) pour le fluide frigorigène
sélectionné, avec représentation du cycle
frigorifique en temps réel par traits et points,
-
tracé des profils de températures et titres vapeur
pour l'évaporateur et le condenseur (en mode complet),
-
tableau des principales propriétés aux différents
points du cycle,
-
possibilité
d'exporter les données vers un fichier *.txt, utilisable
ensuite dans un tableur,
-
au centre du synoptique, tableau des propriétés d'un
point du cycle, sélectionné en positionnant la souris
sur une des mesures associées, par ex aspiration compresseur,
sortie condenseur, etc...)
-
historique des variables procédé. |
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