Le diagramme enthalpique de MOLLIER


I. 3. Le diagramme enthalpique de MOLLIER (Cf. annexe)

Le diagramme de Mollier permet de connaître l’état du réfrigérant en fonction de la pression et de l’enthalpie. Il a été déduit de la relation pression – température existant dans les gaz liquéfiables.

Ce diagramme porte en abscisses, l’enthalpie h en kJ/kg (contenu en énergie du fluide) et en ordonnées, la pression absolue P sur une échelle logarithmique en bars (10³ Pa).

Chaque fluide frigorigène possèdera donc un diagramme (log P, h) qui lui est propre.

D’une manière générale le diagramme enthalpique fait apparaître une zone de changement

d’état où le fluide est à l’état diphasique. (Mélange liquide + vapeur)

A gauche, La courbe de liquide saturé où chaque point correspond à un état 100 % liquide et donc 0 % de vapeur.

A droite, une courbe dite de vapeur saturée (100% vapeur et 0 % liquide).

L’intersection de ces deux courbes se réalise en un point sommet appelé point critique au-dessus

duquel un changement d’état n’est plus possible.

La zone située dans l’enveloppe représente la zone hétérogène de mélange liquide/vapeur en

changement d’état par exemple.





Figure 8 : Diagramme de Mollier

Le diagramme représente également :

 Les courbes à pourcentage de vapeur constant (de 0 à 1 ou de 0 à 100 %) dans la zone liquide/vapeurs.

Les courbes :

 à volume spécifique V en m³/Kg (isochores)

 à entropie constante en kJ/kg.°K. (isentropes)

 à température constante. (isothermes)

Les parallèles aux axes

 des abscisses sont les droites isobares où chaque point a la même pression,

 des ordonnées sont les droites isenthalpiques où chaque point a la même enthalpie.

Dans la zone liquide/vapeurs, les isothermes (lignes des points qui sont à la même température) sont confondues avec les isobares (lignes des points de même pression). Ce qui renvoie à des lois thermodynamiques telles que : l’évaporation et la condensation se produisent à pression constante sans changement de température mettant en présence un mélange de liquide/vapeur durant le changement d’état physique.

Le diagramme enthalpique permet donc sans calcul :

– de relever les paramètres physiques d’un fluide dans un état physique donné.

– de tracer le cycle fonctionnel d’une installation frigorifique pour un fluide déterminé en fonction des températures (ou pressions) d’évaporation et de condensation.

I.4. Influence des variations de température, à l’évaporateur et au condenseur, sur le fonctionnement de l’installation :

Dans le but de produire du froid, l’installation frigorifique interagit avec les milieux extérieurs : l’enceinte à refroidir et le milieu ambiant. Ce qui signifie que la modification des paramètres extérieurs influe sur le fonctionnement de l’installation.

Une augmentation de la température ambiante entraine une augmentation de la température de condensation. Au niveau du condenseur cela s’explique par une production calorifique importante. Le compresseur pour répondre à cette augmentation de température de condensation doit consommer une quantité d’énergie importante. Ce qui implique une diminution des performances de l’installation autrement dit de son coefficient de performance.

Cependant, Une diminution de la température ambiante entraine une diminution de la température de condensation. Ce qui implique la diminution de la production calorifique au condenseur. Le compresseur travaille moins, ce qui améliore les performances de l’installation.

Lorsqu’il y a diminution de la température de l’enceinte à refroidir, la température de vaporisation diminue. Cela se traduit par une faible production frigorifique à l’évaporateur et une consommation de l’énergie importante au compresseur. Par conséquent, le coefficient de performance de l’installation diminue.

L’augmentation de la température de l’enceinte à refroidir entraine une augmentation de la température de vaporisation. L’évaporateur produit alors plus de froid et le compresseur consomme moins d’énergie. Ce qui par conséquent se traduit par l’amélioration du coefficient de performance de l’installation.

D'autres étudiants ont aussi consulté...
Commentaires

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Ce site utilise Akismet pour réduire les indésirables. En savoir plus sur comment les données de vos commentaires sont utilisées.