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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    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

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    C"cle #ngénieur GP

     

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     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

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    C"cle #ngénieur GP

     

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     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

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    C"cle #ngénieur GP

     

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     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.

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    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.

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    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-

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    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.

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    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

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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 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

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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. AA!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. 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 /

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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. 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 /

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

     Le coefficient de transmission de chaleur solidefluide ou coeffic