Froid industriel

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En travaux

Le froid industriel regroupe tous les systèmes permettant d'obtenir et de maintenir une température dans un local, une cuve d'eau, etc... quelque soit la température extérieure.

Sommaire 1 Les procédés du froid industriel 2 Les 5 éléments incontournables d'un systéme frigorifique 3 Le compresseur frigorifique 4 CFC, HCFC, HFC et autres fluides frigorifiques 5 Cycle du fluide dans un circuit frigorifique 6 Conversions des installations frigorifiques 7 Le froid industriel dans le monde routier

[modifier] Les procédés du froid industriel

La réfrigération est une façon d'abaisser la température d'un local, qu'il s'agisse d'un frigo ménager, d'un congélateur industriel, de la climatisation d'une maison, d'un immeuble ou d'une voiture, le système reste quasiment le même. Seule les températures et les pressions de fonctionnement sont diffèrentes aussi bien dans les locaux que dans le circuit frigorifique.

Il existe différentes façons d'obtenir du froid. Le principe réside en un transfert de calories. Pour ceci, la solution la plus répandue consiste à utiliser la compression/détente d'un fluide frigorifique. En effet le passage de l'état liquide à gazeux consomme des calories (ou produit des frigories) et les fluides frigorifiques ont des propriétés thermodynamiques qui nous permettent de créer artificiellement un cycle de condensation / détente. En pratique, on observera deux techniques différentes :

1. Par conduction
2. Par convection

[modifier] Les 5 éléments incontournables d'un systéme frigorifique

1. Le compresseur frigorifique
2. Le condenseur frigorifique
3. Le détendeur
4. L' évaporateur
5. Le fluide frigorifique

[modifier] Le compresseur frigorifique

Le compresseur a pour rôle de créer une Haute Pression d'un côté et une Basse Pression de l'autre et par conséquant, d'assurer la circulation du fluide dans le circuit frigorifique.

Il existe trois grandes familles de compresseurs frigorifiques :

1. Les compresseurs hermétiques
2. Les compresseurs semi hermétiques
3. Les compresseurs ouverts

• Les compresseurs hermétiques

Les compresseurs hermétiques sont des compresseurs confinés dans une cloche hermétiques d'où leur nom. De l'exterieur, ils disposent généralement d'un bornier de raccordement electrique ainsi que de 3 orifices :

1. Un orifice de remplissage / vidange pour le fluide frigorifique (côté BP)
2. Un orifice BP
3. Un orifice HP

On retrouve différents types de compresseurs hermétiques :

• A piston : ceux-ci équipent principalement l'électroménager du fait de leur taille réduite.
• A piston rotatif
• A spirale aussi appelé compresseur hermétique scroll

[modifier] CFC, HCFC, HFC et autres fluides frigorifiques

1. CFC

• R11 Trichlorofluorométhane
• R12 Dichlorodifluorométhane
• R502 Mélange azéotropique

2. HCFC

• R22 Chlorodifluorométhane
• R141b1,1-Dichloro-1-fluoroéthane

3. HFC

• R125 1,1,1,2,2-Pentafluoroéthane
• R134a 1,1,1,2 Tétrafluoroéthane
• R404a Mélange zéotropique
• R407c Mélange zéotropique
• R410a Mélange zéotropique
• R507 Mélange azéotropique

4. Autres fluides frigorifiques

• R707 L'eau
• R717 Ammoniac
• R744 Dioxide de carbone

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• Nouvelle réglementation pour les CFC et HCFC

[modifier] Cycle du fluide dans un circuit frigorifique

1. Le fluide frigorifique sort du compresseur par le tube rouge (HP = Haute pression). A ce stade, le fluide sort comprimé et très chaud à l'état gazeux.
2. Le fluide frigorifique traverse alors le condenseur qui a pour rôle d'évacuer les calories emmagasinées par le fluide. À la sortie du condenseur, le fluide est à l'état liquide.
3. Par la suite, le fluide se déverse dans une bouteille liquide. On observe un certain niveau de liquide au fond de la bouteille. Au dessus il s'agit de vapeurs de fluide non condensées. Le rôle de cette réserve est de s'assurer que le prochain organe soit uniquement alimenté par du fluide à l'état liquide.
4. Le fluide peut désormais traverser le détendeur. Le détendeur a pour rôle de réguler la détente du fluide en fonction de plusieurs paramètres. Le fluide sort du détendeur à l'état liquide (90%) et gazeux(10%) et a aussi perdu quelques calories.
5. Le diffuseur est ensuite alimenté par un fluide froid et le distribue à l'évaporateur.
6. L'évaporateur est donc traversé par un fluide qui va totalement s'évaporer. Le rôle de l'évaporateur est de capter les calories du local à réfrigérer. On obtient donc du froid !!!
7. À la sortie de l'évaporateur, le fluide frigorifique a regagné des calories et se déverse dans la bouteille "anti-coup". Le rôle de cette bouteille est de s'assurer que le compresseur soit uniquement alimenté par un fluide compressible c'est à dire par du fluide frigorifique à l'état gazeux.
8. Le fluide est alors acheminé au compresseur par le tube bleu (BP = Basse pression).

[modifier] Conversions des installations frigorifiques

Ce chapitre traitera des conversions des installations pour les nouveaux fluides. (Retrofiting et Drop-in...)

[modifier] Le froid industriel dans le monde routier

Dans le monde routier, le groupe frigorifique dispose d'une ou plusieurs sources d'énergie en fonction de son activité..

1. l'énergie thermique (la plus répandue) : Un moteur thermique entraîne le compresseur.
2. l'énergie électrique : Un moteur électrique entraîne le compresseur.