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8/16/2019 Cours Froid Industriel 2013 Chambre Froide(Partie4)
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Charges
thermiques et dimensionnemen
t
Université Ibn Zohr
Ecole Nationale des Sciences Appliquées
Agadir
Pr. AZZABAKH Aniss
Département de Génie des Procédés, de l’Energie & de l’Environnement
!me année C"cle #ngénieur G$P
Année universitaire : 2012 - 2013
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ann e
C"cle #ngénieur GP
I. Introduction. II. Espaces réfrigéré
III. Transmission de chaleur
IV. Charges thermiques
V. Logiciels
Plan :
ème
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C"cle #ngénieur GP
PR. A. AA!A"#$ E%&A '(A)A'IR *C+,R& : -R+I' I%',&TRIEL */0*1*/023
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C"cle #ngénieur GP
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C"cle #ngénieur GP I. Introduction :
2C+,R& : -R+I' I%',&TRIEL */0*1*/023 PR. A. AA!A"#$ E%&A '(A)A'IR
Champs d’utilisati
on du %roid
Produits périssa'les Petites machines domestiques
Réfrigération Congélation Stockage Transport
Installations industrielles !ait" agrumes" #$
Climatisation %e &confort&
Climats industriels
-(asse température Super'conductivité Cr(ogénie )étallurgie *iomédicau+
!(ophilisation aussi en autres utilisations$ Utilisations cliniques
-Applications industrielles Industrie chimique Construction fabriqué$ Usines de glace Rail patinage
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C"cle #ngénieur GP
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C"cle #ngénieur GP II. Espaces réfrigérés :
4C+,R& : -R+I' I%',&TRIEL */0*1*/023 PR. A. AA!A"#$ E%&A '(A)A'IR
E5igences pour les espaces réfrigérés:
Isolation contre la transmission de la chaleur.
!arri6re de 7apeur contre l8humidité 9 scellage des oints.
Portes d8acc6s de dimensions adéquates$ ;AI& hermétiques.
Protection contre les sources de chaleur peintures$ re7
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C"cle #ngénieur GP
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C"cle #ngénieur GP II. Espaces réfrigérés :
=C+,R& : -R+I' I%',&TRIEL */0*1*/023 PR. A. AA!A"#$ E%&A '(A)A'IR
Isolation contre la transmission de chaleur:
,n >on isolant doit satisfaire certaines e5igences :
Résistance ma5imale au flu5 de chaleur ?
&ta>ilité : ne doit pas se pourrir ?
%e doit pas le ?
%e doit a>sor>er de l(humidité$ 7u qu(il peut perdre ses propriétés ?
'oit le ?
'e facile disposition.
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C"cle #ngénieur GP II. Espaces réfrigérés :
B C+,R& : -R+I' I%',&TRIEL */0*1*/023 PR. A. AA!A"#$ E%&A '(A)A'IR
!arri6re de 7apeur contre l(humidité:
La grande partie des isolants thermiques perdent leurs caractéristiques
isolantes par la présence d(humidité en son intérieur.
L(eau accumulée peut se coller sur l(isolant et faire que ce dernier perdra
une partie de ses propriétés 'éplacement de l(air3.
&i l(eau arri7e se congeler$ elle peut détruire les parois de l(espace
réfrigéré en se délattant.
Il est ha>ituel de sceller la paroi e5térieure$ laissant des oints dans la paroi intérieur pour é7acuer l(humidité$ qui se con7ertit en gi7re dans
l(é7aporateur.
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C"cle #ngénieur GP II. Espaces réfrigérés :
C+,R& : -R+I' I%',&TRIEL */0*1*/023 PR. A. AA!A"#$ E%&A '(A)A'IR
)’*+#D#-. SE C/NDENSE S# )A -EP.0A-+0E S+PE01#C#E))E ES- #N1.0#E+0E 2 CE))E DE )A
0/S.E DE 3EN-
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C"cle #ngénieur GP II. Espaces réfrigérés :
DC+,R& : -R+I' I%',&TRIEL */0*1*/023 PR. A. AA!A"#$ E%&A '(A)A'IR
Portes d(acc6s :
Elles de7raient assurer la continuité de l(isolant. Alors$ parfois$ leurs poids est e5cessi7es et nécessitent des sst6mes solides de fi5ation.
Autres cas$ comme les 7itrines e5positoires$ ne se doi7ent pas ternir
perdre leurs éclats3. Le 7erre est un mau7ais isolant$ de sorte que la solution passe par
plusieurs couches a7ec cham>re d(air$ nitrog6ne$ argon ou autres gaF
no>les.
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C"cle #ngénieur GP II. Espaces réfrigérés :
GC+,R& : -R+I' I%',&TRIEL */0*1*/023 PR. A. AA!A"#$ E%&A '(A)A'IR
Protection face au5 sources de chaleur :
Pour un sens commun pur$ les machines productrices de chaleur
ne doi7ent pas le$ é7iter l(emplacement a7ec l(e5térieur e5posé au
soleil ?
&i ce n(est pas possi>le$ pro7oquer des am>res$ peindre la surface
d(une couleur >lanche ou la re7
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C"cle #ngénieur GP III. Transmission de chaleur:
Pour la transmission de chaleur$ il est nécessaire une différence de
température T$ transmettant la chaleur de corps de grande température ceu5 de moins.
La thermodnamique étudie les processus de transfert d(énergie dans les
sst6mes en équili>re.
La transmission de chaleur compl6te les principes de la thermodnamique$ de mani6re qu(elles puissent déterminer des aspects tels que :
Vitesse de transfert de chaleur ?
tats intermédiaires.
Les mécanismes de transmission de chaleur :
Conduction$ dans l(intérieur des corps ?
Con7ection$ entre solides et fluides ?
Radiation$ tra7ers d(un fluide$ ou le 7ide. 0/C+,R& : -R+I' I%',&TRIEL */0*1*/023 PR. A. AA!A"#$ E%&A '(A)A'IR
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C"cle #ngénieur GP III. Transmission de chaleur:
Conducti7ité thermique J K 1m.MC N ta>les3 : c(est une fonction de la
température du matériau.
00C+,R& : -R+I' I%',&TRIEL */0*1*/023 PR. A. AA!A"#$ E%&A '(A)A'IR
Conduction 4 5 l’intérieur des corps
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C"cle #ngénieur GP III. Transmission de chaleur:
La résistance de conduction au paroi est donnée par :
0*C+,R& : -R+I' I%',&TRIEL */0*1*/023 PR. A. AA!A"#$ E%&A '(A)A'IR
Cas tpiques de conduction thermique J
,- Pour une paroi de conductivité thermique . /
0- Pour une paroi plane recouverte d1un isolant de conductivité .2 /
3- Pour 0 parois en parall4le de surfaces 5, et 50 de matériau+ différents" avec le
m6me épaisseur 7" et deu+ conductivités thermiques . , et . 0 différentes /
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C"cle #ngénieur GP III. Transmission de chaleur:
&oit RO la résistance thermique équi7alente des deu5 parois :
02C+,R& : -R+I' I%',&TRIEL */0*1*/023 PR. A. AA!A"#$ E%&A '(A)A'IR
La résistance de conduction de la conduite :
8- Pour une conduite c(lindrique de conductivité thermique . /
9- Tube c(lindrique entourée par une vaine de conductivité thermique .2 /
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C"cle #ngénieur GP III. Transmission de chaleur:
Le coefficient de transmission de chaleur solidefluide ou coeffic