Dimensionnement & production frigorifique

Un client a un besoin : Il doit refroidir de l’eau glycolée (MPG : mono propylene glycol) Ce fluide est imposé par le client. Le site du client se situe en Afrique.

Caractéristique du fluide caloporteur : - MPG 30%

Données client : - Liquide à refroidir de 4 à 0°C - Débit demandé : 141m^3/h

On utilise le NH3 comme fluide frigorigène car il possède de très bonnes propriétés thermodynamiques et qu’il est facilement disponible en Afrique.

I. Choix des températures des échangeurs

1. Evaporateur

On choisit une température d’évaporation à -4°C, car on détermine un pincement de 4/5°C entre la température de fin de refroidissement et la température d’évaporation qui permet un équilibre entre la surface de l’appareil et la puissance électrique par expérience au sein de notre entreprise.

La puissance thermique de l’évaporateur s’exprime par cette formule :

Qevapo (W) = K×S×Δθlog

K= Coefficient d’échange thermique
S= Surface de l’appareil
Δθ= différence de température logarithmique

Si l’on prend une température d’évaporation de 4°C, le Δθlog sera petit et donc la surface de l’appareil devra être grande ce qui engendre un coût.
Si on prend un Δθlog grand,, la surface de l’appareil sera plus petite mais la puissance électrique sera beaucoup plus élevée car le taux de compression est plus grand (2.9B pour
-10°C à 3.7B pour -4°C).

2. Condenseur

Nous faisons le choix d’utiliser un condenseur évaporatif car le client ne dispose que de peu d’eau.
On choisit une température de condensation de 38°C car la température du bulbe humide est de 29°C : soit un écart de 9°C, ceci est une règle de sélection interne propre à l’entreprise et son expérience.

II. Calcul puissance frigorifique

Données fluide caloporteur : (logiciel COOLpack)

- Fluide : Propylene Glycol - Density (kg/m^3) : 1034.44 -