Cours Froid Industriel 2013 Chambre Froide(Partie4)

8/16/2019 Cours Froid Industriel 2013 Chambre Froide(Partie4)

1/34

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

8/16/2019 Cours Froid Industriel 2013 Chambre Froide(Partie4)

2/34

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP

 I. Introduction.  II. Espaces réfrigéré 

 III. Transmission de chaleur 

 IV. Charges thermiques

V. Logiciels

 Plan :  

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP

 PR. A. AA!A"#$ E%&A '(A)A'IR *C+,R& : -R+I' I%',&TRIEL */0*1*/023

8/16/2019 Cours Froid Industriel 2013 Chambre Froide(Partie4)

3/34

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP I. Introduction :

2C+,R& : -R+I' I%',&TRIEL */0*1*/023 PR. A. AA!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

8/16/2019 Cours Froid Industriel 2013 Chambre Froide(Partie4)

4/34

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP II. Espaces réfrigérés :

4C+,R& : -R+I' I%',&TRIEL */0*1*/023 PR. A. AA!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

8/16/2019 Cours Froid Industriel 2013 Chambre Froide(Partie4)

5/34

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP II. Espaces réfrigérés :

=C+,R& : -R+I' I%',&TRIEL */0*1*/023 PR. A. AA!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.

8/16/2019 Cours Froid Industriel 2013 Chambre Froide(Partie4)

6/34

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP II. Espaces réfrigérés :

B C+,R& : -R+I' I%',&TRIEL */0*1*/023 PR. A. AA!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.

8/16/2019 Cours Froid Industriel 2013 Chambre Froide(Partie4)

7/34

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP II. Espaces réfrigérés :

 C+,R& : -R+I' I%',&TRIEL */0*1*/023 PR. A. AA!A"#$ E%&A '(A)A'IR

)’*+#D#-. SE C/NDENSE S# )A -EP.0A-+0E S+PE01#C#E))E ES- #N1.0#E+0E 2 CE))E DE )A

0/S.E DE 3EN-

8/16/2019 Cours Froid Industriel 2013 Chambre Froide(Partie4)

8/34

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP II. Espaces réfrigérés :

DC+,R& : -R+I' I%',&TRIEL */0*1*/023 PR. A. AA!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 sst6mes 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.

8/16/2019 Cours Froid Industriel 2013 Chambre Froide(Partie4)

9/34

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP II. Espaces réfrigérés :

GC+,R& : -R+I' I%',&TRIEL */0*1*/023 PR. A. AA!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

8/16/2019 Cours Froid Industriel 2013 Chambre Froide(Partie4)

10/34

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP

ème

 ann e

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 thermodnamique étudie les processus de transfert d(énergie dans les

sst6mes en équili>re.

  La transmission de chaleur compl6te les principes de la thermodnamique$ 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. AA!A"#$ E%&A '(A)A'IR

8/16/2019 Cours Froid Industriel 2013 Chambre Froide(Partie4)

11/34

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP

ème

 ann e

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. AA!A"#$ E%&A '(A)A'IR

Conduction 4 5 l’intérieur des corps

8/16/2019 Cours Froid Industriel 2013 Chambre Froide(Partie4)

12/34

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP

ème

 ann e

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. AA!A"#$ E%&A '(A)A'IR

Cas tpiques 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 /

8/16/2019 Cours Froid Industriel 2013 Chambre Froide(Partie4)

13/34

ème

 ann e

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. AA!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 /

8/16/2019 Cours Froid Industriel 2013 Chambre Froide(Partie4)

14/34

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP

ème

 ann e

C"cle #ngénieur GP III. Transmission de chaleur:

 Le coefficient de transmission de chaleur solidefluide ou coeffic