Cahier d’exercices Simulateur PAC

1ème partie THERMODYNAMIQUE

Fonctionnement d’une PAC (mode chaud) REPERER LES ORGANES PRINCIPAUX ET INDIQUER LES ZONES DE PRESSION HP ET BP DANS LES BULLES

Fonctionnement d’une PAC (mode chaud) INDIQUER LE NOM DES TUYAUTERIES, LEUR DIAMETRE (GROS Ø OU PETIT Ø) AINSI QUE LES DIFFERENTES TEMPERATURES (BRULANT-TIEDE-TRES FROIDE ET FROIDE)

Fonctionnement d’une PAC (mode chaud) liquide ». La surchauffe permet d’apprécier le bon fonctionnement aspire parfaitement le fluide frigorigène à l’état gazeux et qu’il n’y a pas de risques que le compresseur prenne un « coup de de la PAC et d’ajuster le cas échéant le réglage du détendeur. La valeur de la surchauffe nous indique que le compresseur La surchauffe représente la différence entre la température du palier d’évaporation (lue au manomètre BP) et celle du fluide frigorigène mesurée sur la tuyauterie d’aspiration. Phase E :SURCHAUFFE Le sous-refroidissement représente la différence entre la température du palier de condensation (lue au manomètre HP) et celle du fluide frigorigène mesurée à la sortie du condenseur sur la ligne liquide. Une valeur du sous-refroidissement trop faible peu indiquer un manque de charge. Une valeur de sous-refroidissement trop importante un excès de charge en fluide frigorigène. Phase C :SOUS-REFROIDISSEMENT Filtre déshydrateur Refoulement 100% gaz Fonctionnement d’une PAC (mode chaud) 100% liquide Détendeur Compresseur B Condensation – Vapeur + liquide C Sous refroidissement - Liquide D Evaporation – Liquide + vapeur Nommer les différentes phases et indiquer l’état physique du fluide frigorigène (vapeur-liquide ou en mélange liquide / vapeur : A Désurchauffe - Vapeur E Surchauffe - Vapeur 80% liquide et 20% gaz Aspiration 100 % gaz

DIAGRAMME ENTHALPIQUE OU DE MOLLIER 2ème partie DIAGRAMME ENTHALPIQUE OU DE MOLLIER

Pompe à chaleur fonctionnant au R410A T2 °C T1 °C Entrée d’eau °C Sortie d’eau °C 34°C 34°C -1°C 30°C Déshy EVAPORATEUR CONDENSEUR Aspiration °C Entrée d’eau °C 3°C Sortie compresseur 59,5°C Sortie d’eau °C 15°C 35°C BP HP P = bar t = ° C 6,5 22,6 -2 39 Unités R410A Température d’évaporation °C Pression d’évaporation bar Température sortie évaporateur Surchauffe Température de condensation Pression de condensation Température de sous-refroidissement Sous-refroidissement Température sortie compresseur ΔH à l’évaporateur (425,8-255,1) kJ / kg ΔH au condenseur (458,45-255,1) ΔH au compresseur (458,45-425,8)

REPERAGE DES COMPOSANTS 3ème partie REPERAGE DES COMPOSANTS

Le simulateur PAC

Repérage des lignes fluides

Repérage des lignes fluides

Repérage des composants

Repérage des composants

Repérage des composants

4ème partie MISE EN SERVICE ET ESSAIS

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 N° Pression Moyen de mesure Température Moyen de Etat du fluide frigorigène Observations 1 p1 P évaporation Mano BP T1 T° entrée compresseur Thermomètre Vapeur surchauffée T1> T° évaporation 2 p2 P condensation Mano HP T2 T° sortie compresseur T2> T° condensation 3 p3 T3 T° entrée condenseur T3> T° condensation 4 p4 T4 T° condensation Changement d’état T4=T5= T° condensation 5 p5 T5 Liquide saturé 6 p6 T6 T° sortie condenseur Liquide sous refroidi T6<T° condensation 7 p7 T7 T° entrée détendeur T7<T6<T° condensation 8 p8 T8 T° évaporation Mélange liquide vapeur Changement d’état T8=T9= T° évaporation 9 p9 T9 Vapeur saturée 10 p10 T10 T° sortie évaporateur T10> T° évaporation

Mise en service et relevé de fonctionnement en mode chaud Actionner le bouton marche du compresseur HP BP P = bar t = ° C T° Sortie d’air °C T° Sortie d’air °C T° Aspiration °C Aspiration °C

Essai N°1 Relevé des grandeurs mesurées ΔT (K) Condensation ………………… T° de condensation théorique * (°C) T° liquide sortie condenseur (°C) Δt Sous-refroidissement (K) Température refoulement compresseur T° sortie air condenseur (°C) T° entrée air condenseur (°C) Δt (K) ΔT (K) Evaporation ………………. T° aspiration entrée compresseur (°C) T° évaporation théorique * (°C) Δt Surchauffe (K) T° entrée air évaporateur (°C) T° sortie air évaporateur (°C) Δt (K) * Valeurs théoriques lues au manomètre

Essai N°1 Relevés électriques Tension nominale compresseur (V) Tension aux bornes du compresseur (V) Intensité nominale compresseur (A) Intensité absorbée (A) Observations : ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Conclusions : ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Essai N°1 Interprétation des résultats SOUS-REFROIDISSEMENT : 5 à 8 K Prendre la pression de condensation et relever la température de condensation au manomètre HP. Prendre la température de la tuyauterie sortie liquide ( sortie condenseur) à l’aide d’un thermomètre à contact. L’écart de ces 2 températures nous donne le sous-refroidissement. Il permet de contrôler la charge en fluide frigorigène. Si sous-refroidissement est trop important =>Réduire charge fluide si sous-refroidissement est trop faible => Augmenter charge fluide SURCHAUFFE : 5 à 10 K Prendre la pression d’évaporation et relever la température d’évaporation au manomètre BP. Prendre la température de la tuyauterie d’aspiration compresseur ( sortie évaporateur) à l’aide d’un thermomètre à contact. L’écart de ces 2 températures nous donne la surchauffe. Elle permet de s’assurer que le fluide frigorigène rentrera en phase vapeur dans le compresseur pour éviter d’éventuels coups de liquide et de contrôler le réglage du détendeur. Si surchauffe est trop importante =>Augmenter débit détendeur si surchauffe est trop faible => Réduire débit détendeur

Essai N°1 Interprétation des résultats ∆t condenseur : 5 à 15 K C’est l’écart de température entre l’entrée et la sortie de l’air du condenseur. Le ∆t condenseur permet de s’assurer que le débit d’air au travers du condenseur est correct . ∆T condensation : 3 à 10 K Relever la température de condensation au manomètre HP. Prendre la température de l’eau à la sortie du condenseur. L’écart de ces 2 températures nous donne le ∆T condensation, et nous permet de contrôler le bon échange entre l’eau du circuit de chauffage et le fluide frigorigène. ∆t évaporateur : 5 à 16 K C’est l’écart de température entre l’entrée et la sortie de l’air de l’évaporateur. Le ∆t évaporateur permet de s’assurer que le débit d’air dans l’évaporateur est correct . ∆T évaporation : 8 à 14 K Relever la température d’évaporation au manomètre BP. Prendre la température de la sortie d’air à l’évaporateur. L’écart de ces 2 températures nous donne le ∆T évaporation, et nous permet de contrôler le bon échange entre l’air et le fluide frigorigène.

Essai N°1 Inscription des points de mesures dans le diagramme Enthalpique

Essai N°1 Relation pression température Comme vous pouvez le constater dans le diagramme enthalpique, pression et température sont liées. Touchez à gauche et à droite du détendeur, que constatez-vous? : …………………………………………………………………… Faites varier la vitesse du ventilateur côté condenseur (HP), que constatez-vous? : …………………………………………………………….. Faites varier la vitesse du ventilateur côté évaporateur (BP), que constatez-vous? : …………………………………………………………….. Quelle(s) conclusion(s) pouvez-vous en tirer en ramenant la vitesse du ventilateur à la qualité de l’échange thermique entre fluide frigorigène et air ou eau? : ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… Formule

Calcul du Coefficient de performance COP Puissance récupérée au condenseur P abs. par le compresseur COP = Tension aux bornes du compresseur (V) Intensité nominale compresseur (A) Intensité absorbée (A) Puissance absorbée au compresseur (W) T° sortie air condenseur (°C) T° entrée air condenseur (°C) Δt (K) Pcondens = Δt x cpair x ρair x V Cpair = 1 Kj/Kg.K Ρair = 1,2 kg/m3 V = 265 m3/h Pcondens = ……………………………………………………………. COP = Pcondens/Pabs_comp = ………………………………………..

Calcul du Coefficient d’efficacité frigorifique EER Puissance récupérée à l’évaporateur Puissance absorbée par le compresseur EER = Tension aux bornes du compresseur (V) Intensité nominale compresseur (A) Intensité absorbée (A) Puissance absorbée au compresseur (W) T° entrée évaporateur (°C) T° sortie air évaporateur (°C) Δt (K) Pévap = Δt x cpair x ρair x V Cpair = 1 Kj/Kg.K Ρair = 1,2 kg/m3 V = 265 m3/h Pévap = ……………………………………………………………. EER = Pévap/Pabs_comp = ………………………………………..

Relevé de fonctionnement en mode froid Actionner le bouton d’inversion de cycle Relever les grandeurs physiques (T°, pression) HP BP P = bar t = ° C T° Sortie d’air °C T° Sortie d’air °C T° Aspiration °C Aspiration °C

Essai N°2 Relevé des grandeurs mesurées ΔT (K) Condensation ………………… T° de condensation théorique * (°C) T° liquide sortie condenseur (°C) Δt Sous-refroidissement (K) Température refoulement compresseur T° sortie air condenseur (°C) T° entrée air condenseur (°C) Δt (K) ΔT (K) Evaporation ………………. T° aspiration entrée compresseur (°C) T° évaporation théorique * (°C) Δt Surchauffe (K) T° entrée air évaporateur (°C) T° sortie air évaporateur (°C) Δt (K) * Valeurs théoriques lues au manomètre

Essai N°2 Relevés électriques Tension nominale compresseur (V) Tension aux bornes du compresseur (V) Intensité nominale compresseur (A) Intensité absorbée (A) Observations : ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Conclusions : ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Essai N°2 Relation pression température Comme vous pouvez le constater dans le diagramme enthalpique, pression et température sont liées. Touchez à gauche et à droite du détendeur, que constatez-vous? : …………………………………………………………………… Faites varier la vitesse du ventilateur côté condenseur (HP), que constatez-vous? : …………………………………………………………….. Faites varier la vitesse du ventilateur côté évaporateur (BP), que constatez-vous? : …………………………………………………………….. Quelle(s) conclusion(s) pouvez-vous en tirer en ramenant la vitesse du ventilateur à la qualité de l’échange thermique entre fluide frigorigène et air ou eau? : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Calcul du Coefficient de performance COP Puissance récupérée au condenseur P abs. par le compresseur COP = Tension aux bornes du compresseur (V) Intensité nominale compresseur (A) Intensité absorbée (A) Puissance absorbée au compresseur (W) T° sortie air condenseur (°C) T° entrée air condenseur (°C) Δt (K) Pcondens = Δt x cpair x ρair x V Cpair = 1 Kj/Kg.K Ρair = 1,2 kg/m3 V = 265 m3/h Pcondens = ……………………………………………………………. COP = Pcondens/Pabs_comp = ………………………………………..

Calcul du Coefficient d’efficacité frigorifique EER Puissance récupérée à l’évaporateur Puissance absorbée par le compresseur EER = Tension aux bornes du compresseur (V) Intensité nominale compresseur (A) Intensité absorbée (A) Puissance absorbée au compresseur (W) T° entrée évaporateur (°C) T° sortie air évaporateur (°C) Δt (K) Pévap = Δt x cpair x ρair x V Cpair = 1 Kj/Kg.K Ρair = 1,2 kg/m3 V = 265 m3/h Pévap = ……………………………………………………………. EER = Pévap/Pabs_comp = ………………………………………..

Caractéristiques composants

Caractéristiques du compresseur

Caractéristiques du compresseur

Caractéristiques du compresseur

Caractéristiques échangeurs

Caractéristiques du détendeur

Caractéristiques vanne 4 voies Caractéristiques bouteilles anti-coup de liquide Caractéristiques vanne 4 voies

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