POMPE A CHALEUR AIREAU

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                                                                                         P5670
                                                                                       POMPE A
                                                                                       CHALEUR
                                                                                        AIR/EAU




INTRODUCTION                                             L’instrumentation est montée sur le panneau avant
                                                         pour mesurer le débit dans le réfrigérant, le débit
La pompe de chaleur air/eau P5670 de Cussons
                                                         d’eau, la pression du liquide du réfrigérant, la
démontre comment les équipement frigorifiques
                                                         pression du réfrigérant pour 8 points, la température
standards peuvent être utilisés comme pompe à
                                                         de l’eau (2 points), la température du bulbe sec (2
chaleur pour transformer la chaleur à basse
                                                         points) et du bulbe humide (2 points). Un manomètre
température, dans une soufflerie, en chaleur à
                                                         à tube incliné est également fourni pour mesurer la
température plus élevée afin d’augmenter la
                                                         perte de pression dans les appareils de mesure du flux
température d’un flux d’eau utilisant un cycle de
                                                         d’air entrant.
compression de vapeur. L’instrumentation permet de
                                                         Des thermostats, des pressostats, des relais et des
régler précisément les paramètres d’opération et
                                                         contacteurs reliés à l’appareil de réfrigération et au
fournit à l’étudiant suffisamment d’information pour
                                                         ventilateur sont placés sur le panneau de contrôle et
réaliser un bilan énergétique.
                                                         d’instrumentation.

DESCRIPTION
                                                         FONCTIONNEMENT
Le système complet comprend un appareil de
réfrigération et des conduits d’alimentation en air
                                                         GENERAL
montés sur un châssis en acier sur lequel se trouvent
également les tableaux de contrôle et
                                                         La figure 1 illustre le principe de fonctionnement
d’instrumentation. L’appareil de réfrigération est un
                                                         utilisé par la pompe à chaleur. La vitesse variable du
système simple de compression de vapeur qui est
                                                         ventilateur situé dans le système d’alimentation en air
constitué d’un compresseur hermétique, d’un
                                                         conduit l’air ambiant à travers un diaphragme et un
condenseur à tubes concentriques et refroidi à l’eau,
                                                         filtre pour évaporer le fluide de travail. De là l’air est
des détendeurs thermostatique et à main et un
                                                         renvoyé via une section insonorisée dans l’air
échangeur de chaleur à aspiration/de liquide à liquide
                                                         ambiant. Le flux d’air est mesuré par un manomètre à
pour sous-refroidir les liquides et aspirer la vapeur
                                                         travers le diaphragme d’entrée. Les températures des
surchauffée. Les conduits d’alimentation en air
                                                         bulbes sec et humide sont mesurées avant et après la
comprennent une section d’entrée de mesure du flux,
                                                         section d’évaporation pour permettre d’évaluer le
un dispositif de régulation du flux, une section de
                                                         taux d’extraction de chaleur à réaliser. Le débit d’air
mesure de la température, un filtre, un serpentin
                                                         est contrôlé par le ventilateur à 3 vitesses.
d’évaporation, une section de sortie de mesure de la
température et un ventilateur à 3 vitesses.
                                                                           Le rendement utile d’une pompe à chaleur est le
                                                                           chauffage de l’eau passant par le condenseur. La
                             5   4 3                                       source de cette chaleur est l’air ambiant. La quantité
                                                              2
                                                                           d’énergie utilisée par le cycle est la quantité d’énergie
                                                                           employée par le compresseur. Le Coefficient de
                                                                           Performance (COP) d’une pompe à chaleur est
                                                                           calculé en divisant le rendement utile par la quantité
     PRESSION                                                              d’énergie utilisée ce qui ici revient à diviser le
                                                      1
                                                                           chauffage de l’eau par l’énergie consommée par le
                         6                    7   8
                                                                           compresseur.

                                                                           SPECIFICATION
                                  ENTHALPIE                                Appareil monté sur roulettes, comprend un
                                                                           compresseur à mouvement alternatif, semi-
           FIG. 1 Diagramme pression - enthalpie                           hermétique, à deux cylindres, refroidi à l’air de 48
                                                                           mm d’alésage, course de 30 mm et capacité de 9.46
                                                                           m³/h pour 1450 tour/min, un condenseur à faisceaux
                                                                           avec de l’eau du côté des tubes; une unité
                                                                           d’alimentation en eau avec ventilateur à 3 vitesses
   DETAILLE                                                                fournissant 2.37 m³/sec avec points de mesure pour
   L’appareil fonctionne par cycles de compression de                      bulbes sec et humide à l’entrée et à la sortie, équipé
   vapeur et utilise du Tétrafluoroéthane, R134a,                          d’un diaphragme de mesure du flux d’air de 0.2 m de
   comme liquide de travail. Le schéma de pression-                        diamètre sur un conduit amovible; conduit
   enthalpie pour le cycle est présenté ci-dessus.                         d’évacuation équipé d’un silencieux et un évaporateur
   Le compresseur augmente la pression du liquide de                       à expansion directe pour le fluide de travail.
   travail dans sa phase gazeuse le long de la droite entre                L’instrumentation est constituée d’un dispositif
   les points 1 et 2 comme présenté ci-dessus. Ce                          numérique qui indique la température du fluide de
   procédé est thermodynamiquement irréversible,                           travail en huit points tout au long du circuit, le
   comme il est possible de le voir avec l’augmentation                    refroidissement de la température de l’eau dans et à la
   de l’entropie. Le fluide est ensuite condensé à                         sortie de l’unité d’alimentation d’eau, et la
   pression constante dans le condenseur refroidi à l’eau                  température des bulbes sec et humide à l’entrée et à la
   (2 - 3 ci-dessus). La chaleur rejetée dans l’eau lors de                sortie de l’unité d’alimentation en eau, un dispositif
   cette étape représente le rendement utile de la pompe                   analogique pour indiquer la pression du fluide de
   à chaleur. Le liquide R134a passe ensuite à travers                     travail sur quatre points tout au long du circuit
   l’échangeur de chaleur (3 - 4) où il est sous-refroidi. Il              mesurée par une jauge de type Bourdon, le débit de
   sera également sous-refroidi par la perte de charge (4 -                l’eau et du fluide de travail par des débitmètres à
   5) du débitmètre R134a et dans les canalisations.                       tubes coniques et à section variable, la mesure de la
   La pression du R134a est ensuite réduite de façon                       dépression de l’air dans le diaphragme par un
   adiabatique par l’utilisation d’un détendeur                            manomètre à tube incliné et dispositif numérique à
   thermostatique, (5 - 6) avant d’être évaporée à                         tendance analogique de compresseur électrique.
   pression constante dans la section d’évaporation de
   l’unité d’alimentation en air (6 - 7). Cette évaporation                SERVICES
   extrait de la chaleur de l’air passant à travers l’unité                Alimentation électrique: 415 V, triphasé, 50 Hz
   d’alimentation en air.                                                  Consommation maximale 2.5 kW
   Afin de s’assurer qu’aucune trace de liquide n’est                      Alimentation en eau: maximum 18 litre/min à 20ºC
   présente dans le fluide entrant dans le compresseur, le                 maximum
   R134a passe par un échangeur de chaleur qui le
   surchauffe (7 - 8). Il sera également surchauffé dans                   DIMENSIONS ET POIDS
   les canalisations entre l’échangeur de chaleur et
   l’entrée du compresseur (8 - 1) comme il sera soumis
   à une température moins élevée que celle de l’air                                   Poids net      Longueur       Largeur       Hauteur
   ambiant.
                                                                                      kg      lb       m      in    m       in     m      in

                                                                           P5670     250     550      2.9    114    1.3    51     1.7    67



                                                                       102 Great Clowes Street, Manchester M7 1RH, England
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