Forum : Questions pour les étudiants, débutants, novices / Exercice Bilan frigo.


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Posté : 23-08-2010 21:16

Bonjour à tous et à toute,

Voila je solicite votre aide car j'ai un probleme de comprehension sur un exercice.

Voici l'ennoncè de cette exercice.

Un container contient 12.400 kg de cerise
La surface S = 106 m2 et le contenu est de V = 52 m3
La valeur k du container est 0,8 W/m2°C
La chaleur spécifique des fraises est 3,6 kJ/kg. °C
La chaleur de respiration des fraises est 3,2 kJ/kg.24h à une température moyenne de 6°C
Les fraises sont refroidies de 18°C à 4°C dans une période de 48 heures.
La température moyenne dans le container durant le refroidissement est 8°C à une humidité relative de 70%

L’ambiance est à une température de 28°C et une humidité relative de 60%.
La densité de l’air à 0°C est 1,2 kg/m3
Durant ces 48 heures l’air du container est 12 fois renouvelé
Un ventilateur à rendement 0,9 et surpression 4mbar fait circuler un débit d’air de 0,6 m3/s

L’installation fonctionne à l’ R12
L’évaporation se fait à 1,8 bar avec 5°C de surchauffe
La condensation se fait à 8,5 bar avec 2°C de sous refroidissement

La vitesse moyenne du piston du compresseur est 1,2 m/s
Le taux de livraison est 0,8 et le nombre de tours 480 tr/min
La vitesse des vapeurs de fréon est limitée à 12 m/s dans le tuyau d’aspiration et
à 10 m/s dans le tuyau de refoulement

Question :
Déterminer :

• La puissance frigorifique
• La course et le diamètre du piston du compresseur en cm
• Les diamètres des tuyaux d’aspiration et de refoulement en cm
• La puissance du compresseur en KW

Mon probleme se situe à la premiere question. Pour calculer la puissance frigorifique je ne comprend pas tout. Je sais qu'il faut que je tienne compe de la valeur k du container , ainsi que de la chaleur specifique des fraises. Je sais aussi qu'il faut que je tienne compte de temps qui est de 48h00 pour descendre de 18°C à 4°C. Je me doute qu'il doit falloire aussi prendre en comptes la chaleur de respiration des fraise à 6°c comme indiquè dans l'ennoncè et aussi que je tienne compte du renouvellement de l'air. Mais voila quand il s'agit de passer au calcul je sait pas comment je doit les calculer et comment les prendre en comptes.

Pouvez vous m'aider à repondre à cette premiere question svp ?

dmarco

5962

Modérateur

Posté : 23-08-2010 22:44

Bonsoir shark33,

A peine arrivé, tu nous mets déjà au boulot!!

Cependant, dans notre métier ( comme dans beaucoup d'autres ), un minimum de relecture ne peut nuire!

- Tu nous parle de 12.400kg de cerises ... ensuite tu parles de fraises!
Les chaleurs spécifiques sont-elles les mêmes???

- Lorsque tu nous dit que durant les 48 heures du refroidissement, l'air y est 12 fois renouvelé.... Tu nous parle d'un container de 106m2, mais tu ne nous en donne pas le cubage total!!

- Pourquoi faire ce calcul avec du R12?? .... Alors que beaucoup d'entre-nous n'ont même plus les abaques pour ce fluide! Et je ne parle même pas des plus jeunes, qui eux, ne l'ont jamais connu ( vu qu'il est interdsit depuis un bon bout de temps maintenant !! ).

- Tu devrais également prendre l'habitude de nous donner les températures de condensation et évaporation... en degrés, plutôt qu'en pression ( ou à la limite, les deux ).

- Qu'entends-tu par le " taux de livraison "? Personnellement, ca ne me dit rien de spécial...

... mais bon, je ne suis pas ingénieur non plus!

A+

Au choix:

- Il faut toujours se fier à la première impression, surtout si elle mauvaise. ( Oscar Wilde )

- Si vous traitez un individu comme il est, il restera ce qu'il est.
Mais si vous le traitez comme s’il était ce qu'il doit et peut devenir, a

Profil

Posté : 24-08-2010 21:20

Bonjour, et merci de ta reponse.

Tout d'abord oui effectivement c'est bien des fraises et pas des cerise dsl.....

La raison du R12 il n'y en as pas vraiment. C'est juste que le probleme ce pose avec du R12. On Peut prendre un autre.
Pour les T° je m'en souviendrais . Dans ce cas ci pour info :
L’évaporation se fait à 1,8 bar ce qui donne environ 35°C
La condensation se fait à 8,5 bar ce qui donne environ -15°C.
Pour le volume c'est indiquè. Il fait 52m3.
Ce qui appelle le Taux de livraison c'est en faite le rendement volumetrique du compresseur.

Voila. J'espere sincerement trouver un peut d'aide
Merci

dmarco

5962

Modérateur

Posté : 24-08-2010 21:33

Citation : shark33
Pour le volume c'est indiquè. Il fait 52m3.

Bonsoir shark33,

Ce que je voulais dire, à propos du volume de la chambre froide.... c'est que dans l'absolu, tout en respectant ta superficie de 106m2 .... elle peut tout aussi bien faire 2m de haut.... que 5m de haut!! Et tout ca, en ayant toujours le même volume de marchandise à l'intérieur!!

Donc, ton volume à refroidir varie ... et par conséquent, ta puissance frigorifique également!! Et je ne parle pas encore du renouvellement de l'air intérieur....

En effet, tu nous parle du " volume du contenu " .... et non du " volume du contenant "!!

Il faut être plus précis que ca...

A+

Profil

Posté : 25-08-2010 02:11

Bonjour,

Oui effectivement tu as raison, veuillez m'excuser pour les indications pas très précise j'en suis dsl.

Pou être franc j'ai fait un copier-coller de l'exercice qu’on m’a donné et je n’ai pas relu...

Oui, donc je reprends.
Le volume du contenant et bien de 52 m³ il y a bien une erreur de texte.

dmarco

5962

Modérateur

Posté : 25-08-2010 03:59

Bonsoir,

Ahhhhh.... les vieux manuels scolaires!! En voyant l'énoncé avec le R12, j'aurais du m'en douter!!

Merci pour cette précision... très précieuse... notamment pour la partie de tes calculs concernant la chaleur dûe au renouvellement de l'air!!

Sauf erreur, nous avons donc la formule suivante :

Qre = (( n . V . Paa . Dh ) / 86400)

Qre : Chaleur dûe au renouvellement de l'air ( en W )
n : Taux de renouvellement de l'air par jour
V : Volume intérieur de la chambre froide ( en M3 )
Paa : Masse volumique de l'air dans la chambre froide ( en Kg/M3 )
Dh : Différence d'enthalpie entre l'air extérieur et l'air ambiant de la chambre froide ( en J/Kg )
86400 : Nombre de secondes dans une journée.

Je te laisse faire les calculs toi-même!

Pour faire plus clair, les points ( . ) symbolisent une multiplication, et la barre oblique ( / ) une division

P.S. : Désolé, mas je n'ai pas trouvé le signe conventionel du " delta " sur mon clavier!

Concernant les autres calculs intermédiaires, il n'est pas interdit que tu nous fasse part de tes premières avançées ( ou que d'autres participants à ce forum mettent leur pierre à l'édifice!!

Je veux bien t'aider.... mais je ne vais tout de même pas faire tout le boulot à ta place....

Il y a bien des confrères ( ou des étudiants ) qui vont se faire un plaisir de ressortir leurs notes pour avancer sur ton énoncé.

A+

Profil

Posté : 25-08-2010 17:25

Bonjours à tous,

Tout d’abord je tiens à te remercier pour ton aide.

Voici les calculs que j’ai effectués pour la première question. Mais peut-être qu’il manque des turc.

Energie dut au renouvellement de l’air :

Je sais que je dois renouveler mon volume d’air 12 fois par 48h00 et que mon volume fait 52m³ et donc un total de 624m³ d’air qui va circuler en 48h00.
Je sais aussi qu’a 8°C, l’air à une densité de 1.25 kg/m³
Je sais aussi (lu sur le diagramme de l’air) que :
- A 8°C l’enthalpie et de 19.8 kJ/kg
- A 28°C l’enthalpie et de 64 kJ/kg

Donc :
Qre = [12 x 52m³ x 1.25 kg/m³ x (64 – 19.8) kJ/kg] / 48h x 3600sec
Qre = 0.2 kJ/s = 0.2 kW

Energie dut au container lui-même :

Je sais que k = 0.8 w/m². °C et aussi que le container a une surface de 106 m².
Donc :
Qcont = 0.8 w/m².°C x 106 m² x (28 – 8)°C
Qcont = 1187.2 w = 1.1872 kW

Energie du au fraises :

Je sais qu’il y a 12400 kg de fraise et que la chaleur massique spécifique des fraises et de
3.6 kJ/kg. °C
On veut les refroidir de 18°C à 4°C en 48 heures.

Donc :
Qfraise = [12400 kg x 3.6 kJ/kg. °C x (18 – 4) °C] / 48h x 3600 sec
Qfraise = 3.61 kW

Je sais aussi que la chaleur de respiration des fraises et de 3.2 kJ/kg par 24h et à une T° de 6°C.

Qresp = 12400 kg x 3.2 kJ/kg / 24h x 3600sec
Qresp = 0.46 kW

Donc énergie frigorifique total:

Qtot = Qre + Qcont + Qfraise + Qresp
Qtot = 0.2 kW + 1.1872 kW + 3.61 kW + 0.46 kW
Qtot = 5.46 kW

dmarco

5962

Modérateur

Posté : 25-08-2010 20:46

Citation : shark33
Qre = [12 x 52m³ x 1.25 kg/m³ x (64 – 19.8) kJ/kg] / 48h x 3600sec
Qre = 0.2 kJ/s = 0.2 kW

Bonjour shark33,

48 . 3600, si je ne me trompe pas, ca fait 172400 ... soit le double de 86400! Ce qui te divise ta puissance par 2!

Tu trouveras, en section " téléchargement " de ce site, un cours qui t'en dira plus sur ces calculs.

C'est ici : http://mdf.afpa.free.fr/static/telechargement/cours%20divers/cours_general.pdf ( c'est d'ailleurs là que j'avais recopié les infos que je t'ai laissées! ... on fait rarement ce genre de calculs de tête!

A partir de la page 180, et tu remarqueras qu'ils nous parlent également de la chaleur dégagée par les " éléments électriques " ( notamment la ventilation et les dégivrages ( ce que je ne vois pas dans tes calculs ).
Mais ils nous donnent une charge de 20% ( page 190 ) " La détermination provisoire des évaporateurs se fait à partir du calcul de la puissance frigorifique prévisionnelle Pprev en ajoutant 20% à la puissance frigorifique intermédiaire. "

Bref, un calcul initial divisé par 2, et une marge provisionnelle de 20% ignorée, je crains fort que tes calculs ne soient sous-estimés!

Qu'en pensent mes confrères??????

A+

Profil

Posté : 26-08-2010 01:15

Ok merci du lien je vais jeter un oeuil et je reposte un message après.

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