Introduction :
Une pompe à chaleur est une machine thermique à deux sources fonctionnant en cycle inverse. Etant donné une source chaude à la température T1 et une source froide à la température T2 (T2 < T1), on fait décrire à un fluide frigorigène (fréon R-134a) un cycle fermé au cours duquel il soutire à la source froide une quantité de chaleur Q2 puis cède à la source chaude une quantité de chaleur Q1. Le but de ce TP est d’étudier les performances d’une pompe à chaleur, de déterminer les quantités de chaleur et de froid produites et de déduire le rendement thermodynamique de ce système.
Matériels et méthodes :
Figure 1 : Schéma de l’installation

Tout d’abord, nous ouvrons le circuit d’eau, mettons en marche le compresseur (Figure 1) et choisissons un débit d’eau de 0,2 L/min. Nous attendons alors environ 25 minutes afin que les températures et les pressions se stabilisent, puis nous pouvons commencer les mesures. Enfin nous recommençons l’expérience avec un débit d’eau de 1 L/min.

Résultats :
PUISSANCES ECHANGEES POUR LE CYCLE 1 (Tableau 1)
Au condenseur:

Débit de fluide frigo dans l’installation :

Puissance calorifique échangée par l’eau du condenseur :

A l’évaporateur:

Débit de fluide frigo dans l’installation :

Puissance calorifique échangée par l’eau de l’évaporateur :

Nous remarquons que d’environ 0,001 kg/s ce qui ne représente pas une grande différence. Nous pouvons faire une moyenne qui est de .

Au compresseur:
Puissance du compresseur:

Rendement du compresseur : PUISSANCES ECHANGEES POUR LE CYCLE 2 (Tableau 2)
Au condenseur:

Débit de fluide frigo dans l’installation :

Puissance calorifique échangée par l’eau du condenseur :

A l’évaporateur:

Débit de fluide frigo dans l’installation :

Puissance calorifique échangée par l’eau de l’évaporateur :

Nous remarquons que d’environ 0,0002 kg/s ce qui ne représente pas une grande différence. Nous pouvons faire une