Description de l’installation CYCLE CASCADE

La simulation Cycle cascade est une simulation "dynamique", c'est à dire fonction du temps, comme toutes les simulations AZprocede. On peut observer et analyser le fonctionnement de l'installation en régime permanent, mais également en régime transitoire comme les phases de démarrage, d'arrêt, de mise en température, etc...

L'installation Cycle cascade comprend les équipements principaux suivant:

• deux compresseurs, un pour le cycle basse température, un pour le cycle haute température,
• un évaporateur pour le cycle basse température, et un condenseur pour le cycle haute température,
• un échangeur situé entre les deux cycles, assurant d'un côté la condensation du fluide frigorigène du cycle basse température, et de l'autre côté la vaporisation du fluide frigorigène du cycle haute température,
• une régulation de température sur source froide ou chaude (pour les sources fonction du temps), par marche-arrêt compresseurs sur seuils haut et bas de température, ou par régulateur PID sur commande des compresseurs.
• les deux cycles étant séparés, ils peuvent fonctionner avec des fluides frigorigènes différents.
• évaporateur et condenseur (sauf mode complet)
• Compresseur et régulation de température source froide/chaude
• fluides frigorigènes

Outils graphiques d’analyse du procédé

• tracé du diagramme Enthalpie - Log(P) pour le fluide frigorigène sélectionné, avec représentation du ou des cycles (traits ou point). Attention, si le fluide frigorigène est différent pour chaque cycle, l'un des cycles représenté ne correspond pas à son diagramme enthalpique (ci-contre les deux cycles imbriqués pour le R134A).
• tableau des principales propriétés aux différents points de chaque cycle,
• possibilité d'exporter les données vers un fichier *.txt, utilisable ensuite dans un tableur,
• historique des variables procédé.

Dimensionnement et réglages

 Les principaux paramètres de la simulation sont réglables, parmi lesquels on peut citer (liste non exhaustive):

• : cylindrée, vitesse de rotation, rendement polytropique, cylindrée et volume mort, pertes thermiques, pertes de charge et pertes ou gain thermique lignes aspiration - refoulement,
• et (échangeur inter-cycles): surface, coefficients d'échange (vaporisation ou condensation), surchauffe ou sous-refroidissement, volume gaz aspiration (pour la dynamique de réponse en pression), type de source (froide ou chaude) à température constante ou fonction du temps.

Remarques:

• pour l'évaporateur à température d'ambiance fonction du temps, les bilans transitoires sont également réalisés sur de la nourriture que l'on peut y introduire , pour en suivre le refroidissement.
• pour évaporateur et condenseur à température d'ambiance fonction du temps, on peut ouvrir et fermer la fenêtre pour simuler une entrée d'air extérieur.
• contrairement au modèle "groupe frigo mono-étagé", il n'y a pas de mode complet. Chaque détendeur détend la quantité exacte de fluide frigorigène évaporée, et surchauffe et sous-refroidissement sont fixés.

Modèle numérique

• calcul des propriétés du fluide frigorigène à partir des conditions de pression et de température,
• calcul de la compression polytropique, avec rendement volumétrique fonction du taux de compression, cylindrée et volume mort fixés,
• résolution des équations de bilan matière et énergétique, et équation d'état pour simuler le fonctionnement du cycle frigo en régime transitoire,
• résolution des équations de bilan énergétique pour les sources (froide ou chaude) à température fonction du temps,