Différents types d'évaporateurs
Fonctionnement
Le
schéma ci-dessous représente un évaporateur
a détente directe. On suppose :
Fluide
R404A
HP = 14 bar
BP = 4 bar
Sous refroidissement = 5°C
Au
point 1,
le liquide frigorigène à 14 bar et sous refroidi
5°C arrive au détendeur therrnostatique. Sa
température est environ de 30°C, l'entrée du
détendeur est tiède.
Au
point 2,
le liquide s'est détendu grace au détendeur.
La pression a chuté à environ 5 bar. Une partie
du liquide s'est vaporisée. La température du
mélange liquide vapeur est de 0°C.
Entre
2 et 3 :
le mélange liquide vapeurs avance dans l’évaporateur
en absorbant de la chaleur. II y a de plus en
plus de vapeurs et de moins en moins de liquide.
La pression et la température sont constantes
à 5 bar et 0°C, selon la relation pression température
du R404A.
Au
point 3,
la dernière molécule de liquide se vaporise.
II y a donc a ce point 100% de vapeurs à 0°C.
Entre
3 et 4,
les vapeurs étant toujours en contact avec l'air
à refroidir, leurs températures augmentent.
La pression est toujours de 5 bar.
Au
point 4,
la température au bulbe du détendeur est de
6°C. Les vapeurs sont donc surchauffées de 6°C
- 0°C = 6°C.
Que
se passe t'il pour l'air qui passe sur l'évaporateur
?
qas :
température de l’air
en sortie
d’évaporateur
qae :
température de l’air
à l'entrée
évaporateur
qo
: température d'évaporation lue au manomètre
BP
Dans
l'exemple ci-dessus, l'air arrive sur l’évaporateur
à une température de 8°C et il se refroidi jusqu’à
4 °C en cédant de la chaleur au fluide frigorigène :
Le D
q
sur l'air = tae-tas = 8-4 = 4°C
La
pression d’évaporation est de 5 bar, ce
qui équivaut pour le R404A à une température
d’évaporation de 0 °C:
Le D
q
total = tae-to = 8-0 = 8°C
Il
est difficile de fixer des valeurs usuelles
de D
q
, à cause des problèmes liés à la déshumidification
(en climatisation) ou au givrage (en froid commercial).
Cependant,
pour les applications courantes, on rencontre
généralement sur les évaporateurs refroidisseurs
d'air :
En
climatisation :
Un
Dq
sur
l'air (tae - tas) de 6 à 10°C et un Dq
total (tae - to) de16 à 20°C
En
froid commercial :
Un
Dq
sur l'air de 3 a 5°C et un
Dq
total de 6 à 10°C
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