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   EVAPORATEUR ET CONDENSEUR pour série CYCLES
FRIGORIFIQUES
Pour l'évaporateur
et le condenseur, on distingue dans la simulation:
- mode simple et mode
complet (groupe frigo mono-étagé
uniquement),
- température
source (froide ou chaude) constante ou fonction du temps.
En
mode simple, l'échange réalisé est calculé globalement
(pas de profil de température, surchauffe ou sous-refroidissement
fixé).
En
mode complet (groupe frigo mono-étagé uniquement),
l'échange réalisé est simulé de façon
détaillée avec profil de température et
de titre vapeur le long de l'échangeur, et coefficient
d'échange différencié
entre les zones de surchauffe, de sous refroidissement et de
vaporisation ou condensation (voir Mode
simple, complet et Détendeurs pour plus de détails).
Pour les différents
types d'évaporateurs et de condenseurs, voir ci-dessous . |
Types
de machines frigorifiques préconfigurées (groupe
frigo mono-étagé
uniquement):
- Réfrigérateur:
évaporateur à température source froide
fonction du temps, initialement à -5°C (intérieur
du réfrigérateur), condenseur à température
de source chaude constante, initialement à 20°C
(intérieur habitation).
- Climatisation: évaporateur à température
de source froide fonction du temps, initialement à 20°C
(intérieur habitation), condenseur à température
de source chaude constante, initialement à 34°C (air
extérieur été).
- Pompe à chaleur
air/air: évaporateur à température source
froide constante, initialement à 5°C (air extérieur
hiver), condenseur à température de source chaude
fonction du temps, initialement à 20°C (intérieur
habitation)
- Pompe à chaleur
air/terre: évaporateur à température source
froide constante, initialement à 12°C (sous terre),
condenseur à température de source chaude fonction
du temps, initialement à 20°C (intérieur habitation).
Bien
évidemment, évaporateur, condenseur et température
des sources peuvent être configurées indépendament
via leurs boutons respectifs. |
Caractéristiques
évaporateur:
- surface d'échange
et température de la source froide,
- volume gaz ou temps
de séjour, paramètre permettant de régler la
dynamique de la réponse en pression aspiration compresseur,
- coefficient d'échange
en vaporisation,
- surchauffe des gaz
en °C (mode simple), ou coefficient d'échange dans
la zone de surchauffe des vapeurs (mode complet). |
Caractéristiques
condenseur:
- surface d'échange
et température de la source chaude,
- volume gaz ou temps
de séjour, paramètre permettant de régler la
dynamique de la réponse en pression refoulement compresseur,
- coefficient d'échange
en condensation,
- sous-refroidissement
du liquide en °C (mode simple), ou coefficients d'échange
dans la zone de refroidissement des vapeurs et sous-refroidissement
du liquide (mode complet). |
Evaporateurs
à température d'ambiance constante: seul le côté
fluide frigorigène est simulé. Il ne faut donc pas
utiliser avec ces évaporateurs une régulation de
température
évaporateur (TSH - TSL ou TIC). On peut par contre modifier
à tout instant la température de la source froide
directement sur le synoptique.
  
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Evaporateurs
à température d'ambiance fonction du temps: la
source froide est considérée comme séparée
du milieu extérieur par une paroi. Les bilans énergétique
permettent alors de simuler l'évolution dans le temps de
la source froide, ainsi que celle de la paroi de séparation.
Pour l'évaporateur de type réfrigérateur,
on peut même inclure dans l'enceinte de la source froide
une quantité de matière représentant de la
nourriture (viande), et initialement introduite
à la température extérieure.
 
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Inertie
thermique de l'ambiance des évaporateurs à température
fonction du temps:
L'inertie thermique
de la source froide, séparée du milieu extérieur
par la paroi, est ajustée par les paramètres
suivants:
- M.cp air intérieur:
1 à 20 pour un frigo, selon qu'il est vide (faible inertie)
ou plein, 100 pour un pièce de 25m2, 500 pour une pièce
de 100m2,
- M.cp paroi de séparation:
10 à 100 pour un frigo, 5000 pour une pièce de
25m2, 10000 pour une pièce de 100m2,
- M.cp de la nourriture (type
réfrigérateur uniquement): 4.18 pour un kg de nourriture,
M x 4.18 pour M kg,
- U.S/M de la nourriture:
ce paramètre permet de représenter l'étalement
de la nourriture dans le frigo, car le refroidissement de 1 kg
de viande en un seul morceau ou en 10 tranches de 100g étalées
n'est pas le même (1 ou moins pour des gros morceaux, 10
ou plus pour des morceaux étalés et une mise en
température à coeur plus rapide).
- U.S global entre
source froide (intérieur) et milieu extérieur:
pour un frigo, 40kJ.h-1.m-2.°C-1 x
~1m2 = 40 kJ.h-1.°C-1
- % de résistance
thermique affectée à l'intérieur ou
à l'extérieur de la paroi de séparation:
ce paramètre détermine d'une part la température
moyenne de la paroi en régime stationnaire (en fonction
des températures source froide et milieu extérieur),
et d'autre par si la paroi participe beaucoup ou faiblement à l'inertie
thermique de la source froide. Par exemple, si le % de résistance
thermique intérieure est égal à 90%, la
température de la paroi sera proche de celle du milieu
extérieur et la paroi participera peu à l'inertie
themique. |
Condenseurs
à température d'ambiance constante: seul le côté
fluide frigorigène est simulé. Il ne faut donc pas
utiliser avec ces condenseurs une régulation de température
condenseur (TSH - TSL ou TIC). On peut par contre modifier
à tout instant la température de la source chaude
directement sur le synoptique.
 
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Condenseurs
à température d'ambiance fonction du temps: la
source chaude est considérée comme séparée
du milieu extérieur par une paroi. Les bilans énergétique
permettent alors de simuler l'évolution dans le temps de
la source chaude, ainsi que celle de la paroi de séparation.
 
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Inertie
thermique de l'ambiance des condenseurs à température
fonction du temps:
L'inertie thermique
de la source chaude, séparée du milieu extérieur
par la paroi, est ajustée par les paramètres
suivants:
- M.cp air intérieur:
100 pour un pièce de 25m2, 500 pour une pièce de
100m2,
- M.cp paroi de séparation:
5000 pour une pièce de 25m2, 10000 pour une pièce
de 100m2,
- U.S global entre
source chaude (intérieur) et milieu extérieur:
pour une pièce faiblement isolée, 40kJ.h-1.m-2.°C-1 x
~10m2 = 400 kJ.h-1.°C-1
- % de résistance
thermique affectée à l'intérieur ou
à l'extérieur de la paroi de séparation:
ce paramètre détermine d'une part la température
moyenne de la paroi en régime stationnaire (en fonction
des températures source chaude et milieu extérieur),
et d'autre par si la paroi participe beaucoup ou faiblement à l'inertie
thermique de la source chaude. Par exemple, si le % de résistance
thermique intérieure est égal à 90%, la
température de la paroi sera proche de celle du milieu
extérieur et la paroi participera peu à l'inertie
themique.
Rq: les paramètres
cités ci-dessus (M.cp, US), plus ou moins réalistes,
conduisent à des inerties importantes. Les paramètres
par défaut dans le modèle sont différents
et permettent en général une simulation plus rapide,
bien que moins réaliste. |
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