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Diagrammes enthalpiques
Dans l'univers des pompes à chaleur, on a souvent
recours à des diagrammes enthalpiques. Ces diagrammes comportent de
nombreuses informations. Généralement, ils donnent l'enthalpie d'un
élément (par exemple d'un fluide frigorigène) en fonction de sa pression
absolue, et de sa température. On visualise également son état :
liquide, liquide/gazeux, ou gazeux.
Chaque fluide à son
propre diagramme :
téléchargements des diagrammes
Voici comment les utiliser, avec l'exemple du fluide
frigo R407c :
(cliquez sur les images pour les agrandir)
a) notion d'enthalpie (H)
L'enthalpie représente l'énergie d'un corps.
Elle augmente avec sa pression, et sa température. Elle se mesure en
joules par kilogramme (j.kg-1). Elle est représentée par la formule :
H = U + pV (U énergie interne, p pression, et V
volume)
b) l'isotherme
L'isotherme est une ligne de constante température.
Tous les points qui s'y trouvent ont la même température.
c) l'isobare
L'isobare est une ligne de pression constante.
c) liquide, gazeux, ou les deux ?
Sur un diagramme enthalpique, on remarque 3 zones, sui correspondent
aux différents états du fluide frigorigène.
d) Tracé d'un cycle dans le diagramme du R410a
Explications :
de 1 à 2 : évaporation du fluide, il
se charge en énergie au travers de l'évaporateur.
de 2 à 3 : on surchauffe le gaz, afin
-entre autre- d'être sur que l'on n'envoie que du gaz dans le
compresseur (un liquide étant incompressible, le compresseur casserait).
de 3 à 4 : on compresse le
gaz ; cette
compression est adiabatique (sans échange de chaleur ; attention, cela
ne signifie absolument pas que la température du gaz ne change pas,
c'est même le contraire qui se produit.)
de 4 à 5 : le fluide cède son énergie
au travers du condenseur, ce qui le refait passer à l'état liquide.
de 5 à 6 : on sur
refroidit, pour être sur que la condensation soit complète.
de 6 à 1 : on détend
le fluide, qui commence à s'évaporer du fait de la chute de pression
provoquée par le détendeur.
Et le fluide recommence un nouveau
cycle...
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