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الثلاثاء، 24 فبراير 2015
Le pressostat HP Le pressostat BP
Le travail du cuivre
- La coupe du tube s'effectuera à l'aide d'un coupe tube. Il ne faut jamais utiliser de scie à métaux pour couper le tube, car la coupe ne serait pas d'équerre et les bavures importantes. A l'aide du coupe tube, on réalise une coupe d'équerre nécessaire pour les opérations de dudgeonnage.
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Coupe tube et mini coupe tube
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- L'ébavurage consiste à retirer les bavures résultantes de la coupe du tube. On doit ébavurer l'intérieur et l'extérieur du tube. Les bavures ne doivent pas pénétrer dans le tube. Pour cela on placera toujours l'ébavureur sous le tube à ébavurer. Il est interdit de souffler dans le tube pour chasser les bavures.
- Le dudgeonnage du cuivre consiste a utiliser une petite longueur droite pour réaliser une partie conique sur laquelle on pourra adapter un écrou raccord pour assurer l'étanchéïté sur les éléments à visser. La quantité de cuivre à utilisée sera égale à 2mm.
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Pour réaliser la pièce ci-contre, on a donc utilisé une longueur développée égale à la longueur L de la pièce + 2mm pour le dudgeon.
Exemple :
Pour réaliser une pièce droite de 200mm qui comporte un dudgeon à chaque extrémité, on doit couper une logueur droite qui correspond à 200+2x2=204mm. |
 | Une dudgeonnière |
- L'évasement consiste à porter le diamètre intérieur d'un tube à celui de son diamètre extérieur sur une longueur de 10mm, on peut donc ensuite emboiter les tubes qui avait la même section. Cette opération va donc consommer une logueur droite égale à 10 mm.
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Pour réaliser la pièce ci-contre, on a utilisé une lougueur développée totale de L+10mm. Les 10mm correspondent à la pénétration du cuivre dans l'emboiture.
Exemple :
Pour réaliser une pièce droite de 200mm qui comporte un évasement, on doit couper une logueur droite de 200+10=210mm. |
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Un coffret composé d'une pince à évaser et de têtes pour les différents diamètre de tuyauterie
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- Le cintrage est une opération qui consiste à réaliser un changement de direction du tube sans avoir à le couper et à ajouter une pièce supplémentaire. Pour cintrer le tube, on utilise une cintreuse. Etudions un cintrage pour connaitre la quantité de cuivre nécessaire à cette opération...
Soit une pièce de longueur L1 et L2. Les côtes sont données à l'extérieur du tube. Cette pièce peut se décomposer en 3 parties : deux longueurs droites AB et CD, et un cintrage BC. Sur le schéma ci-dessus, Rc représente le rayon de cintrage (donné par la cintreuse) et Rt le rayon du tube. Le but de l'exercice est de déterminer la longueur dévellpoée de cette pièce pour savoir quelle longueur de cuivre il faut couper pour la réaliser.
Commençons par déterminer les longueurs droites AB et CD.
AB = L1-Rc-Rt
CD = L2-Rc-Rt
Maintenant il faut déterminer la longueur nécessaire au cintrage...
La longueur développée totale sera donc égale à AB+BC+CD
Commençons par déterminer les longueurs droites AB et CD.
AB = L1-Rc-Rt
CD = L2-Rc-Rt
Maintenant il faut déterminer la longueur nécessaire au cintrage...
La longueur développée totale sera donc égale à AB+BC+CD
La charge en liquide
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La recherche de fuites
Introduction :
Une fois le montage du cicuit frigorifique terminé, il faut rechercher les fuites sur les raccords, les brasures, les joints et tous les éléments qui sont succeptibles de fuire.
Conditions de départ :
Le montage est terminé, l'installation est remplis d'air. Un déshydrateur usagé est monté sur le circuit. Il faudra le remplacer juste avant le tirage au vide.
Matériel nécessaire :
- Une bouteille de fluide frigorigène.
- Une bouteille d'azote équipée d'un manodétendeur.
- Une clef à cliquet.
- Un détecteur de fuite adapté au fluide frigorigène de l'installation.
- Un jeux de manifolds.
Mode opératoire :
- Raccorder le jeux de manomètre sur l'installation puis la bouteille de charge sur sa voie de service.
- Ouvrir les vannes 3 et 4, les bypass des manifolds et mettre les vannes 1 et 2 en position intermédiaire.
- Ouvrir la vanne 5 pour introduire un peu de fluide frigorigène dans le circuit. Refermer la vanne 5 et les bypass des manomètres.
- Débrancher le flexible de la bouteille de charge au niveau de son raccord de vanne 5.
- Raccorder le flexible que vous venez de débrancher sur le raccord du manodétendeur 6. Desserez le manodétendeur, ouvrir 5 et régler le manodétendeur pour avoir 10 bar de détente.
- Réouvrir les bypass des manifolds pour introduire l'azote.
- Rechercher les fuites sur les raccords, les brasures, les joints et tous les éléments succeptibles de fuire en commençant par les parties hautes du circuit frigorifique.
- Une fois la recherche terminée, refermer la vanne 5 et débrancher la bouteille d'azote.
- L'azote et le fluide frigorigène s'échappent de l'installation. Une fois la pression tombée à 0,5 bar, fermer les bypass des manifolds ainsi que les vannes 3 et 4 et remplacer le déshydrateur par le nouveau. Il faut a présent tirer au vide puis charger le circuit frigorifique.
Le tirage au vide
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Technologie de détection de fuites
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Schéma de principe d'une installation frigorifique
cliquez sur le schéma de principe pour avoir une fonction détaillée des élèments.
Explication sommaire du rôle des élements principaux :
| Le compresseur : | Il réduit la pression dans l'évaporateur pour permettre au réfrigérant de s'y vaporiser. Il aspire les vapeurs fournies par l'évaporateur permettant ainsi au processus d'évaporation de se renouveller. Il comprime les vapeurs pour les ammener à la pression de condensation. |
| Le détendeur thermostatique : | Il controle l'écoulement du réfrigérant et permet sa détente. Il régule le débit de façon à optimiser le remplissage de l'évaporateur permettant ainsi une production de froid optimale. Il evite au compresseur d'aspirer du refrigérant liquide. |
| L'évaporateur : | Le réfrigérant s'y vaporise en prenant la chaleur de l'enceinte à refroidir. C'est le siège d'un changement d'état appelé l'évaporation (passage du liquide au gaz) |
| Le condenseur : | Il reçoit les vapeurs surchaufées sous haute pression et les refroidit de façon à les faire changer d'état. On obtient ainsi du liquide sous haute pression. Ce changement d'état s'appelle la condensation. |
| Le réservoir de liquide : | Il permet de compenser les variations de demande de débit du détendeur thermostatique. |
Le test du frigoriste online
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Les huiles frigorifiques
La lubrification est un des facteurs principaux du bon fonctionnement d'une installation frigorifique. Le choix d'un lubrifiant est spécifique à un compresseur pour une application donnée. Déterminer le lubrifiant adapté est essentiel pour la performance et la longévité d'une installation frigorifique. Dans l'industrie frigorifique, il existe plusieurs familles d'huiles dont l'utilisation avec les différents types de fluides frigorigènes est synthétisée ci-dessous.
Familles
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Origines
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Sous-familles
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Types de fluides frigorigènes
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Minérales
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naturelles, issues de la distillation du pétrole brut.
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- naphténique
-paraffiniques selon la nature et la provenance du pétrole.
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CFC,HCFC,NH3
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Semi-synthétiques
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mélanges d'huiles minérales et synthétiques.
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CFC,HCFC,NH3
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Synthétiques
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chimiques
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- alkylbenzènes (AB)
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CFC,HCFC,NH3
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- hydrocarbures : polyalphaoléfines (PAO)...
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CFC,HCFC,NH3
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- polyglycols:
polyalkylèneglycols (PAG) |
- R-134a en climatisation automobile
- NH3 dans quelques cas pour certains compressoristes
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esters:
polyolesters(POE) |
HFC
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LES FAMILLES DE LUBRIFIANTS POUR SYSTEMES FRIGORIFIQUES :
Les huiles minérales pour la lubrification des compresseurs frigorifiques sont des mélanges d'hydrocarbures sans cire spécifiquement sélectionnés pour leur très bonne fluidité à basse température.
Les huiles minérales sont les produits traditionnellement utilisés pour la lubrification des compresseurs frigorifiques.
Elles sont adaptées pour l'utilisation avec des fluides frigorigènes CFC, HCFC, et l'ammoniac.
Les huiles minérales sont les produits traditionnellement utilisés pour la lubrification des compresseurs frigorifiques.
Elles sont adaptées pour l'utilisation avec des fluides frigorigènes CFC, HCFC, et l'ammoniac.
Les huiles synthétiques sont des polymères de monomères chimiques spécifiques tel que les esters ou les glycols.
Les premières huiles synthétiques ont été développées pour les HCFC (alkylbenzène et polyalphaoléfines).
Avec l'introduction :
-des nouveaux fluides
- les HFC
- le besoin de nouveaux types d'huiles
est apparu, la raison principale étant la non miscibilité des huiles minérales avec les HFC, ce qui ne favorise pas le retour d'huile dans les systèmes.
Les premières huiles synthétiques ont été développées pour les HCFC (alkylbenzène et polyalphaoléfines).
Avec l'introduction :
-des nouveaux fluides
- les HFC
- le besoin de nouveaux types d'huiles
est apparu, la raison principale étant la non miscibilité des huiles minérales avec les HFC, ce qui ne favorise pas le retour d'huile dans les systèmes.
Ce sont les premières huiles synthétiques qui ont été utilisées dans l'industrie de la réfrigération. Elles ont une excellente stabilité thermique et chimique (moins de décomposition d'huile à haute température) et une excellente miscibilité à basse température. Les huiles alkylbenzènes sont recommandées pour les fluides de type R-22 et mélanges de HCFC. Elles sont compatibles avec les huiles minérales traditionnelles. En cas de mauvais fonctionnement avec les huiles minérales, les huiles alkylbenzènes peuvent avantageusement remplacer l'huile d'origine.
Les huiles polyalphaoléfines - ou PAO - peuvent être décrites comme des "huiles minérales synthétiques" car elles ont la même structure chimique que les huiles minérales traditionnel les mais ce sont des produits fabriqués à partir de monomères. Les huiles PAO ont des points d'écoulement très bas et une excellente stabilité thermique, ce qui permet de les utiliser dans des systèmes au R-22 ou à l'ammoniac fonctionnant dans des conditions extrêmes.
Les huiles polyalkylèneglycols - mieux connues sous l'abréviation PAG - ont été les premiè res huiles développées pour l'utilisation des fluides HFC. Elles ont donc une bonne miscibili té avec ces produits. En- revanche, elles sont très hygroscopiques. Du fait de leur tendance à absorber de l'eau et de leur réaction en présence de cuivre, les huiles PAG sont essentiellement utilisées dans les systèmes de climatisation automobile fonctionnant au R-134a, car les constructeurs ont éliminé les métaux cuivreux. Grâce à leur bonne miscibilité avec l'ammoniac, les PAG pourraient être utilisées dans les systèmes contenant ce fluide.
Les huiles polyolesters - ou POE - sont la deuxième génération d'huiles à avoir été dévelop pée pour les HFC. Il s'agit d'excellents lubrifiants, moins hygroscopiques que les PAG et beaucoup plus stables chimiquement que les PAG en présence d'eau. Les POE sont les huiles dédiées aux HFC dans toutes les applications de réfrigération et conditionnement d'air à l'exception de la climatisation automobile qui utilise principalement les PAG.
Les changements d'état
Définitions :
Un corps physique peut prendre 3 états :
Solide, liquide ou gazeux.
Chaque passage d'un état à l'autre s'appelle changement d'état.
Solide, liquide ou gazeux.
Chaque passage d'un état à l'autre s'appelle changement d'état.
La fusion :
| C'est le passage de l'état solide à l'état liquide. Ce changement d'état s'obtient en apportant de la chaleur au corps que l'on désire faire changer d'état. Pour l'eau, on dira que la glace fond. |
La vaporisation :
| C'est le passage de l'état liquide à l'état gazeux. Ce changement d'état s'obtient en apportant de la chaleur au corps que l'on désire faire changer d'état. Pour l'eau, on dira qu'elle bout. |
La condensation :
| C'est le passage de l'état gazeux à l'état liquide. Pour réaliser ce changement d'état, le corps doit céder de la chaleur. |
La solidification :
| C'est le passage de l'état liquide à l'état solide.Pour réaliser ce changement d'état, le corps doit céder de la chaleur. On dira pour l'eau qu'elle gèle. |
La sublimation :
| C'est le passage direct l'état solide à l'état gazeux sans passer par l'état liquide. Pour réaliser ce changement d'état, le corps doit prendre de la chaleur au milieu ambiant. ce changement d'état s'obtient dans des conditions de pression et de température particulières. Le coprs le plus connu qui réalise ce changement d'état est la naphtaline (boule anti-mîtes). |
Exemple de l'eau :
Si nous partons d'un bloc de glace de 1kg à -20°C, sous pression atmosphérique, et que nous le chauffons. Nous allons rencontrer plusieurs étapes fondamentales dans la transformation de ce bloc de glace...
De A à B :
La température de la glace augemente régulièrement pour atteindre 0°C. La chaleur apportée et nécessaire à cette étape est de 41,8 kJ. C'est de la chaleur sensible (la température augmente).
En B :On a un bloc de glace de 1kg à 0°C.
De B à C :
A 0°C, la 1ère goutte de liquide apparaît et la glace commence à fondre. Pendant toute la fonte de la glace, le mélange liquide/solide aura une température rigouresement égale à 0°C. La chaleur apportée est de 335 kJ, c'est de la chaleur latente (la température reste constante).
En C :
On a 1kg d'eau entièrement liquide à 0°C.
De C à D :
La température de l'eau s'élève progressivement jusqu'à atteindre 100°C. Pour réaliser cette augmentation de température, nous devons apporter 419 kJ. C'est de la chaleur sensible.
En D :
On a 1kg d'eau entièrement liquide à 100°C, c'est du liquide saturé.
De D à E :A 100°C, comme nous continuons à apporter de la chaleur, l'eau se met a bouillir et la première molécule de vapeur apparaît. C'est le début de l'évaporation. La température reste constante pendant tout le changement d'état. Quand la dernière goutte de liquide s'évapore, le changement d'état sera terminé, nous aurons apporté 2257 kJ de chaleur latente.
En E :Nous avons 1kg de vapeur à 100°C, c'est de la vapeur saturée.
Après E :
Si on continue à chauffer la vapeur, la tempéraure continue d'augementer nécessitant 1,9 kJ/kg.K.
La température de la glace augemente régulièrement pour atteindre 0°C. La chaleur apportée et nécessaire à cette étape est de 41,8 kJ. C'est de la chaleur sensible (la température augmente).
En B :On a un bloc de glace de 1kg à 0°C.
De B à C :
A 0°C, la 1ère goutte de liquide apparaît et la glace commence à fondre. Pendant toute la fonte de la glace, le mélange liquide/solide aura une température rigouresement égale à 0°C. La chaleur apportée est de 335 kJ, c'est de la chaleur latente (la température reste constante).
En C :
On a 1kg d'eau entièrement liquide à 0°C.
De C à D :
La température de l'eau s'élève progressivement jusqu'à atteindre 100°C. Pour réaliser cette augmentation de température, nous devons apporter 419 kJ. C'est de la chaleur sensible.
En D :
On a 1kg d'eau entièrement liquide à 100°C, c'est du liquide saturé.
De D à E :A 100°C, comme nous continuons à apporter de la chaleur, l'eau se met a bouillir et la première molécule de vapeur apparaît. C'est le début de l'évaporation. La température reste constante pendant tout le changement d'état. Quand la dernière goutte de liquide s'évapore, le changement d'état sera terminé, nous aurons apporté 2257 kJ de chaleur latente.
En E :Nous avons 1kg de vapeur à 100°C, c'est de la vapeur saturée.
Après E :
Si on continue à chauffer la vapeur, la tempéraure continue d'augementer nécessitant 1,9 kJ/kg.K.
Evolution des températures de changements d'état en fonction de la pression :
Plus la pression est élevée et plus la tempéraure du changement d'état augemente.
Exemple : à 1,5 bar l'eau bout à 110°C
Exemple : à 1,5 bar l'eau bout à 110°C
Notion d'enthalpie :
Nous avons vu qu'il fallait apporter 2257 kJ de chaleur à l'eau pour l'évaporer et donc la convertir en 1kg de vapeur à 100°C. Si nous ajoutons les 419 kJ nécessaires pour chauffer 1kg d'eau de 0 à 100°C, on obtient alors 2676 kJ, la teneur en chaleur ou en enthalpie d'1 kg de vapeur saturée à 100°C. (Le point 0 de l'échelle d'enthalpie est fixé à une température de matière de 0°C).
Notion de surchauffe :
Si nous ajoutons de la chaleur à la vapeur saturée sèche à 100°C, il se produit une augmentation de température appelée surchauffe. La chaleur de surchauffe est de la chaleur sensible. pour augmenter 1kg de vapeur sèche à 100°C de 15K, on doit fournir 28,3 kJ. L'enthalpie de cette vapeur d'eau à 115°C est de 2676+28,3=2704,3 kJ.
Notion de sous-refroidissement :
De même si on extrait de la chaleur à de l'eau qui vient de se condenser, on la sous-refroidit. Ainsi sous pression atmosphérique, de l'eau à 80°C est sous-refroidit de 20°C.
L'enthalpie de l'eau à 80°C est de :
h = 419-20x419/100 = 335,2 kJ/kg.
L'enthalpie de l'eau à 80°C est de :
h = 419-20x419/100 = 335,2 kJ/kg.
PHYSIQUE Initiation à la production de froid
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Le diagramme psychrométrique
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