Evolutions élémentaires

EVOLUTIONS ELEMENTAIRES
I. Réchauffement de l’air
1. Présentation
Représentation schématique
Evolution de l’air
Remarque : Le réchauffement de l’air se fait suivant une humidité absolue
constante (r1 = r2)
2. Les différents types de batterie chaude
§
§
§
§
Batterie électrique,
Batterie à vapeur,
Batterie à eau chaude
Condenseur d’un groupe frigorifique
3. Puissance récupérée par l’air
P = q mas × (h2 − h1 )
q mas en kgas /s
h2-h1 en kJ/kgas
P en kW
4. Application 1
Données
qm = 5000 kg/h.
Lecture sur le diagramme
r1 = 1,8 g v / kg as
Calcul
Puissance de la batterie
θ1 = -7 °C.
r2= 1,8 g v / kgas
P = 37.5 kW
ϕ1 = 90 %.
h1= -2 kJ/kg as
θ 2 = 20°C.
h2= 25 kJ/kg as
1
II. Refroidissement sec
1. Présentation
Représentation schématique
Evolution de l’air
θ bat > θ r1
Remarque : Le refroidissem ent sec se fait suivant une humidité absolue
constante (r1 = r2).
2. Les différents types de batterie froide : Batterie froide à détente directe
(évaporateur) et Batterie froide à eau glacée
3. Puissance cédée par l’air
P = qmas × (h1 − h2 )
qmas en kgas /s
h1-h2 en kJ/kg as
P en kW
4. Efficacité
L’efficacité représente l’énergie réellement échangée
par rapport à l’énergie maximale idéale (si θ 2 = θ surf) :
ε =
θ1 − θ2
θ 1 − θ surf
.
4. Application : Batterie froide sèche car la température de rosée est
inférieure à la température de la batterie
Données
qm = 4000 kg/h.
θ 1 = 30 °C.
ϕ 1 = 30 %.
θ 2 = 20°C.
? Bat = 18 °C.
Lecture sur le diagramme
θ Rosée = 10.5°C
r1 =8gv/kg as
r2=8gv/kg as
h1= 50,7 kJ/kg as
h2= 41 kJ/kg as
Calcul
Puissance de la batterie
P = 11,33 kW
Efficacité = 83 %
III) Refroidissement humide
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1) Présentation
θBat < θ R1
2. Puissance cédée par l’air
P = qmas × (h1 − h2 )
qmas en kgas /s
h1-h2 en kJ/kg as
P en kW
3. Débit d’eau condensé
q me = q mas × ( r1 − r2 )
qme en kg e /s
qmas en kgas /s
4. Efficacité
L’efficacité est donnée par la formule suivante
ε =
r1-r2 en kge/kgas
θ1 − θ2
θ 1 − θ surf
5. Application
Données
qm = 7200 kg/h.
θ1 = 30 °C.
ϕ 1 = 30 %.
θ 2 = 20°C.
θ Bat = 6 °C.
Lecture sur le diagramme
θ Rosée = 10.5°C
r1 =8gv/kg as
r2=8gv/kg as
h1= 50,7 kJ/kg as
h2= 41 kJ/kg as
Calcul
Puissance de la batterie
P = 25 ,5 kW
Efficacité = 41,6 %
IV) humidification par évaporation d’eau
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1. Présentation
Représentation schématique
Evolution de l’air
2. les différents systèmes
•
•
Laveur à eau recyclée
Humidificateur à contact.
3. Le débit d’eau vaporisée durant cette évolution
q me = q mas × ( r1 − r2 )
qme en kg e /s
qmas en kgas /s
4. Efficacité
L’efficacité de l’humidificateur à eau est donnée par la formule
suivante :
r1-r2 en kge/kgas
ε =
θ
θ
1
1
− θ 2
− θh
5. Application
Caractéristiques de l’air avant l’humidification (humidificateur à eau) :
θ S1 = 25 ° C
ϕ 1 = 40 %
- Tracer l’évolution de l’air pour atteindre une humidification de 60 %
- Donner les caractéristiques de l’air après l’humidification (humidificateur à
eau) :
- Calculer l’efficacité de cet humidificateur
V) humidification par injection de la vapeur
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1. Présentation
Représentation schématique
Evolution de l’air
Pendant
l’humidification
(à
vapeur), la température de
l’air ne change presque pas.
Cette évolution est assurée
grâce à l’humidificateur à
vapeur.
2. Débit d’humidification durant cette évolution.
qme = qmas × (r2 − r1)
qme en kg e /s
qmas en kgas /s
r2-r1 en kge/kgas
3. Puissance récupérée par l’air
P = qmas × (h2 − h1 )
qmas en kgas /s
h1-h2 en kJ/kg as
P en kW
4. Application
Caractéristiques de l’air avant l’humidification (humidificateur à vapeur) :
θ S1 = 28 ° C
ϕ 1 = 30 %
- Tracer l’évolution de l’air pour atteindre une humidification de 70 %
- Donner les caractéristiques de l’air après l’humidification (humidificateur à
vapeur) :
- Calculer le débit de la vapeur d’eau (qm as = 1,2 kg/s)
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