SlideShare une entreprise Scribd logo
MODULE 14 : Etablir un bilan énergétique
Code : TSES-14
Durée : 90 heures
Formateur: Mohamed BOUSLA
Année de formation : 2021/2022
Filière : Efficacité énergétique
( Bilan énergétique d’une chambre froide )
2 .2 Chambres froides
A – Définition
Une chambre froide est une enceinte destinée à conserver des produits
(agroalimentaires, pharmaceutiques, ...), à une humidité relative et une température
(généralement inférieure à la température ambiante) fixées. Ses façades, son plafond et
son plancher sont thermiquement isolés.
2 .2 Chambres froides
B – Types des chambres froides
Les chambres froides sont classées en 2 catégories : Positive et négative
Chambre froide positive : Est tout simplement une chambre froide dont la
température est supérieure à 0 °C. La température de référence est généralement de +3
°C, mais elle peut varier selon les aliments à conserver. Cette chambre est utilisée
principalement pour conserver les légumes et les fruits.
2 .2 Chambres froides
B – Types des chambres froides
Chambre froide négative : Est un lieu de stockage où la température se situe
en dessous de 0°C. on prend en général une température de -18°C (et jusqu’à
–50°C). Cette chambre est utilisée principalement pour la congélation de viande
de poisson...
2 .2 Chambres froides
C – Principe de fonctionnement
Le fonctionnement est en globalité le même fonctionnement qu'un
réfrigérateur avec une plus grande puissance et des contraintes
techniques beaucoup plus importantes.
2 .2 Chambres froides
C – La composition d’une chambre froide
La chambre froide est composée de deux parties bien distinctes : le circuit
frigorifique ( compresseur, condenseur, détendeur, évaporateur) et les
panneaux d’isolation.
2 .2 Chambres froides
C – La composition d’une chambre froide
Le compresseur : Le compresseur est indispensable ! Sans le compresseur
le fonctionnement de la chambre froide est impossible :
2 .2 Chambres froides
C – La composition d’une chambre froide
Le condenseur : Le condenseur est un échangeur de chaleur, son rôle
est similaire à celui d'un radiateur de voiture.
Le gaz ou fluide frigorigène pénètre dans le condenseur en état vapeur et il doit
en ressortir en état liquide. Le fluide à l'entrée du condenseur est à une
température de 70°C et à sa sortie il avoisine les 35°C.
Lors de son passage dans le condenseur le gaz change d'état (gaz-liquide)
grâce son refroidissement.
2 .2 Chambres froides
C – La composition d’une chambre froide
Le détendeur : Un détendeur dans un circuit frigorifique est un organe qui
assure le bon fonctionnement de la chambre froide.
Le fluide passe dans une buse qui diminue sa pression ainsi que sa
température une relation pression température (une chute de pression = une
chute de température).
2 .2 Chambres froides
C – La composition d’une chambre froide
L’évaporateur : L'évaporateur est un échangeur de chaleur qui absorbe
l'énergie provenant de l’intérieur de la chambre à refroidir par le biais d'un
liquide ( fluide frigorigène) s'évaporant après avoir été détendu.
Le fluide frigorigène pénètre dans l'évaporateur en état liquide et se transforme
en vapeur avec une température d'évaporation de -15°C à -40°C.
2 .2 Chambres froides
C – La composition d’une chambre froide
Les panneaux d’isolation : L'isolation thermique est le moyen le plus efficace de
maintenir une température idéale. D’un point de vue technique, l'isolation consiste à
minimiser la transmission de l'énergie frigorifique de la chambre froide et le milieu
extérieur.
2 .2 Chambres froides
C – La composition d’une chambre froide
Types d’isolants :
Parois verticales
Plafonds
Planchers
Polyuréthane (Liège plus cher)
polystyrène expansé ( légèreté)
Polystyrène expansé (légèreté)
Epaisseur optimal pour l’isolation :
•7 à 10 cm en stockage pour réfrigération.
•10 à 17 cm en stockage congélation.
2 .2 Chambres froides
C – La composition d’une chambre froide
Choix de type de compresseur : Il existe deux grandes familles de compresseurs
frigorifiques selon le mode de compression :
Compresseur volumétrique Compresseur centrifuge
2 .2 Chambres froides
C – La composition d’une chambre froide
Compresseurs volumétriques : La compression du fluide frigorigène se fait par
réduction du volume de la chambre de compression. Il existe des compresseurs à
piston, à vis et à spirales (compresseurs scroll).
compresseur à piston
2 .2 Chambres froides
Compresseur à spirales (compresseurs scroll). Compresseur à vis
Compresseurs volumétriques
C – La composition d’une chambre froide
2 .2 Chambres froides
C – La composition d’une chambre froide
Compresseur centrifuge : La compression du fluide est créée par la force centrifuge
générée par une roue à aubes. On parle de turbocompresseur. Les
turbocompresseurs sont souvent choisis dans des applications industrielles de
grosses puissances.
2 .2 Chambres froides
C – La composition d’une chambre froide
Critères de choix :
Globalement en climatisation et réfrigération, la tendance actuelle est :
➢ à l’abandon des machines à mouvement alternatif (compresseur à pistons),
➢ au développement des machines tournantes : compresseur centrifuge, à spirale
rotative (scroll) à vis ou encore la nouvelle technologie turbocor.
Mais le choix de tel ou tel compresseur dépend plusieurs paramètres ( la performance
énergétique, la puissance installée, la taille d’installation, la maintenance…)
2 .2 Chambres froides
C – La composition d’une chambre froide
Caractéristiques des compresseurs :
Technologie Avantages Inconvénients
Machine
tournantes
A vis
• un rendement volumétrique d’un compresseur
assez bon grâce à l’absence d’espaces morts,
comme dans les compresseurs à pistons,
• une plus grande longévité,
• un niveau sonore nettement plus favorable
(moins de vibrations), surtout pour les appareils
hermétiques.
• un coût de maintenance également plus faible,
puisque le risque de panne est diminué.
• leur coût d’achat plus élevé ;
• nécessité de personnel qualifié ;
• en cas de défaillance, les
machines tournantes tels que les
scroll’s doivent être remplacés et
sont limités en puissance ;
• les compresseurs à vis sont de
plus grosse puissance et moins
adaptés à la puissance frigorifique.
A spirale
rotative
(scroll)
centrifuge
Faible poids, facile à fabriquer et à concevoir
Les parties flottantes sont peu nombreuses
Contrairement aux compresseurs d’air à
déplacement positif, les compresseurs centrifuges
ont un débit élevé.
Ils nécessitent peu d’entretien et sont très fiables.
Il rencontre le problème de
l’étouffement, du décrochage et de la
montée en puissance.
Comme il fonctionne à grande vitesse, il
a besoin d’un support vibratoire
élégant.
2 .2 Chambres froides
C – La composition d’une chambre froide
Caractéristiques des compresseurs :
Technologie Avantages Inconvénients
Machines
alternatives
A piston
• l’investissement est raisonnable ;
• la réparation est facile ;
• au niveau des centrales de
compresseurs, le niveau de puissance
frigorifique est très modulable par le
découpage par étage ainsi qu’une
régulation de vitesse sur un des
compresseurs ;
• la gamme de puissance frigorifique
unitaire est étendue.
• leur longévité est limitée ;
• ils sont sensibles aux
entrées de fluide
frigorigène liquide ;
• le risque de panne n’est
pas négligeable ;
2 .2 Chambres froides
Bilan énergétique d’une chambre froide
Le bilan frigorifique d’une chambre froide permet de quantifier la somme des apports
de chaleur qu’il faudra combattre pour maintenir une enceinte réfrigérée et ce qu’elle
contient à température.
Il est évident que ce bilan doit être
établi avec une précision, car celui-
ci a un impact direct sur le cout
d’installation et d’exploitation de la
chambre froide.
Définition
2 .2 Chambres froides
Bilan énergétique d’une chambre froide
Les apports à extraire
Les
apports
à
extraire
de
la
chambre
froide
Les apports des parois : Q1
Les apports générés par les marchandises introduites:
Q2
Les apports produits par la chaleur de respiration des
fruits et légumes : Q3
Les apports par renouvellement d’air :Q4
Les apports dégagés par le personnel : Q5
Les apports de l’éclairage : Q6
Les apports du ou des moteurs de ventilateurs de
l’évaporateur : Q7
Il est très difficile de
calculer la puissance
réellement nécessaire car il
s’agit d’un calcul
dynamique. Le calcul
statique est d’autant plus
éloigné de la réalité qu’on
travaille dans des régimes
non stationnaires (par
exemple : quand il y a
beaucoup d’entrées de
chaleur sous formes d’air,
de marchandises, etc.).
Ces quantités de chaleur sont calculées sur 24 h.
2 .2 Chambres froides
Bilan énergétique d’une chambre froide
Les apports à extraire
Ces quantités de chaleur sont calculées sur 24 h.
La puissance moyenne sur 24 h (ou sur une journée de travail) est la somme de ces
apports de chaleur sur 24 h (ou sur la journée de travail) [kWh] divisée par 24 [h] (ou par
le nombre d’heures de la journée de travail).
Il est très difficile de calculer la puissance
réellement nécessaire car il s’agit d’un calcul
dynamique,
Donc on peut majorer la puissance frigorifique
moyenne par un coefficient de 24/20
(chambre froide négative) ou de 24/16
(chambre froide positive) pour se rapprocher
de la puissance maximale réelle nécessaire.
2 .2 Chambres froides
Bilan énergétique d’une chambre froide
Les apports à extraire
Ce coefficient de majoration est aussi indicatif du nombre d’heure de fonctionnement
quotidien du groupe compresseur : avec une base de temps de 24 h, le nombre d’heures
de fonctionnement quotidien du groupe compresseur est d’environ 16 h pour une
chambre froide positive et de 20 h pour une chambre froide négative.
Le coefficient de majoration permet donc à la machine de s’arrêter un peu de temps, ce
qui est indispensable, notamment pour le dégivrage.
P =
Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 +Q7
24
X
24
20 𝑂𝑈 16
P : en kW
Q : en kWh
2 .2 Chambres froides
Bilan énergétique d’une chambre froide
Les apports des parois : Q1
Les apports des parois sont égaux aux flux qui traversent les différentes composantes des
chambres.
Ces flux sont calculables par l’utilisation de la formule de transfert thermique par
conduction : Q1 = U . S . ΔT. 24 /1000 [kWh]
Q1 = Flux thermique qui traverse les parois en kWh
U : coefficient de transmission thermique des parois en W/m².K.
S = surfaces extérieures totales (parois verticales + plafond et sol) (m²)
ΔT = différence entre la température extérieure et la température de stockage
(intérieur de la chambre) .
2 .2 Chambres froides
Bilan énergétique d’une chambre froide
Les apports des parois : Q1
Si la température ambiante extérieure n’est pas connue, on considère une température
de 25 °C.
Notons que la température extérieur étant définie comme la température ou la chambre
froide est installées, cette température peut être variable, en générale on prend la
température la plus défavorable, le calcul s’établit généralement avec une température
extérieur minimum de 25°C et au maximum de 35°C.
2 .2 Chambres froides
Bilan énergétique d’une chambre froide
Les apports générés par les marchandises introduites : Q2
• En froid positif
Q2 = P1 x Cs x ΔT / 1 000
Où :
• Q2 = quantité de chaleur par introduction de marchandises à température ambiante
extérieure (en kWh).
• P1 = quantité de denrées introduites en 24h (kg).
• Cs = chaleur spécifique des denrées (Wh/kgK).
• ΔT = différence entre la température à l’arrivée des denrées et leur température de
stockage (K).
2 .2 Chambres froides
Bilan énergétique d’une chambre froide
Les apports générés par les marchandises introduites : Q2
Remarque : Le calcul ci-dessus suppose que le refroidissement des denrées se fait sur
24 h (ou sur la durée de « la journée de travail » considérée). Le gestionnaire peut, selon
le type de denrées et les exigences d’hygiène à atteindre, demander une autre base de
temps plus longue (ex.: le nombre de jours qui séparent deux livraisons) ou plus courte
(quelques heures).
2 .2 Chambres froides
Bilan énergétique d’une chambre froide
Les apports générés par les marchandises introduites : Q2
• En froid négatif
Si l’on introduit des marchandises qui ne sont pas à température de la chambre froide
négative, Q2′ = [(P1 x Cs x ΔT) + (P1 x Cl) + (P1 x Cs’ x ΔT’)] / 1 000
Où :
• Q2′ = quantité de chaleur par introduction de marchandises à température ambiante
extérieure (en kWh).
• P1 = poids des denrées lors d’une nouvelle livraison (kg).
• Cs = chaleur spécifique au-dessus de 0°C des denrées (Wh/kgK).
• Cl = chaleur latente nécessaire au changement d’état du constituant liquide des denrées
(passage à l’état solide) (Wh/kg).
• Cs’ = chaleur spécifique en-dessous de 0°C des denrées (Wh/kgK).
• ΔT = différence entre la température à l’arrivée des denrées et 0°C (K).
• ΔT’ = différence entre 0°C et la température négative de stockage (- 18K).
2 .2 Chambres froides
Bilan énergétique d’une chambre froide
Quantité de chaleur journalière produite par la respiration des fruits et légumes : Q3
Les fruits et légumes sont des organismes vivants qui respirent. Ils dégagent donc de la
chaleur. On considère une chaleur dégagée moyenne de 1,4 Wh/kg/24 heures.
Q3= P x 1,4 / 1 000
Où :
Q3 = quantité de chaleur journalière produite par la respiration des fruits et légumes
(kWh).
P = poids des denrées de la chambre froide (kg).
2 .2 Chambres froides
Bilan énergétique d’une chambre froide
Quantité de chaleur journalière par renouvellement d’air : Q4
Il s’agit de la chaleur provenant des entrées d’air par infiltration et par ouverture de la
porte.
Q4 = 0.34.Va. ΔT/1000
Où :
• Q4 = quantité de chaleur par renouvellement d’air (kWh)
• Va = volume d’air renouvelé (m3).
• 0.34 = correspond à la capacité calorifique de l’air (Wh/m3.K)
• ΔT= différence entre la température d’entré d’air et la température de stockage
2 .2 Chambres froides
Bilan énergétique d’une chambre froide
Quantité de chaleur journalière par renouvellement d’air : Q4
Volume de la chambre en
m3
Volume d’air renouvelé en m3/24h
Jusqu’à 5 150
10 280
25 345
50 650
75 850
100 900
150 1000
200 1200
Le tableau suivant présente le volume d’air en m3/24h selon le volume des chambres
froides
2 .2 Chambres froides
Bilan énergétique d’une chambre froide
Les apports dégagés par le personnel : Q5
L’homme apporte chaleur sensible (par notre corps à 37 °C) et chaleur latente (par
notre production de vapeur d’eau en respiration et transpiration). Cette chaleur on
peut l’exprimer comme suit :
Q5 = q x t x n / 1 000
Avec :
• Q5 = quantité de chaleur journalière dégagée par le personnel travaillant dans la
chambre froide (kWh).
• q = chaleur dégagée par personne et par heure (en Wh/h = W).
• t = durée de la présence dans la chambre froide (h).
• n = nombre de personnes dans la chambre froide.
2 .2 Chambres froides
Bilan énergétique d’une chambre froide
Les apports dégagés par le personnel : Q5
Différentes valeurs sont données dans la littérature, le tableau suivant présente la
chaleur dégagée par les personnes selon la température de la chambre froide.
Température de la
chambre froide
Chaleur dégagée par personne et par heure : q (W)
Travail dur Travail moyen Travail léger
+10°C 372 244 186
+7°C 372 250 198
+4°C 372 256 209
+2°C 372 267 221
0°C 372 273 233
-7°C 384 314 279
-12°C 395 337 291
-18°C 407 372 326
-23°C 419 407 349
2 .2 Chambres froides
Bilan énergétique d’une chambre froide
Les apports d’éclairage : Q6
Le niveau d’éclairement moyen à atteindre dans les lieux de stockage est de 125 à 250 lux.
Les fabricants prévoient, en général, une puissance de 10 W/m².
Q6 = 10 x t x S / 1 000 (kWh)
Où :
• Q6 = quantité de chaleur journalière dégagée par l’éclairage (kWh).
• t = durée de la présence humaine dans la chambre froide (h).
• S = surface intérieure de la chambre froide (m²).
Sans précision propre au projet, on peut évaluer la présence humaine journalière dans les
chambres froides à 15 occupations de 1,5 minutes au maximum, soit 22,5 minutes.
2 .2 Chambres froides
Bilan énergétique d’une chambre froide
Les apports du ou des moteurs de ventilation : Q7
On estime la puissance dégagée par les moteurs empiriquement suivant la formule
30W/m2 de surface de la chambre froide.
Q7 = 30 x S x 24 h / 1 000
Où :
• Q7 = quantité de chaleur journalière dégagée par les ventilateurs de l’évaporateur
(kWh).
• S = surface intérieure de la chambre froide (m²).
On suppose que le moteur du ventilateur tourne en permanence. En effet, pendant la
période de dégivrage, la quantité de chaleur dégagée par celui-ci est supposée être
équivalente à la chaleur dégagée par le moteur de l’évaporateur.
2 .2 Chambres froides
Bilan énergétique d’une chambre froide
Bilan frigorifique global : Qg
Le bilan frigorifique global d’une chambre froide c’est la somme de toutes les aperditions :
Qg = Q1+Q2+Q+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7
Cette quantité de chaleur estimée et établie pour une période de 24 heures.
Donc la puissance frigorifique de l’évaporateur sera
Pg = Qg/16
Qg : Chaleur journalière à dégager par l’évaporateur (somme des appérditions)
16 : heures de fonctionnement du compresseur
On peut majorer ce résultat de 5% afin de tenir compte des apports non calculés, donc la puissance
frigorifique devienne : Pg =
Qg
16
+
Qg
16
𝑋 5%
Avec un coefficient de performances de 3, cette installation nécessite un compresseur avec une
puissance électrique à l’entrée de : Pinp =
Pg
cop

Contenu connexe

Tendances

stroke
strokestroke
stroke
Hema Sree
 
A case study on anemia with congestive heart failure
A case study on anemia with congestive heart failureA case study on anemia with congestive heart failure
A case study on anemia with congestive heart failure
martinshaji
 
Addressing the Burden of Prurigo Nodularis: Expert Insight on Disease Pathoge...
Addressing the Burden of Prurigo Nodularis: Expert Insight on Disease Pathoge...Addressing the Burden of Prurigo Nodularis: Expert Insight on Disease Pathoge...
Addressing the Burden of Prurigo Nodularis: Expert Insight on Disease Pathoge...
PVI, PeerView Institute for Medical Education
 
A case study on tuberculosis
A case study on tuberculosisA case study on tuberculosis
A case study on tuberculosis
DrMaheshGurajapu
 
case presentation on cOPD
case presentation on cOPDcase presentation on cOPD
case presentation on cOPD
Rajeshwari Netha
 
case ppt on UTI with IBD
case ppt on UTI with IBDcase ppt on UTI with IBD
case ppt on UTI with IBD
Dr B Naga Raju
 
Typhoid fever case study, explanation and treatment
Typhoid fever case study, explanation and treatmentTyphoid fever case study, explanation and treatment
Typhoid fever case study, explanation and treatment
DR Ramdu
 
A case study on acute renal failure
A case study on acute renal failureA case study on acute renal failure
A case study on acute renal failure
DrMaheshGurajapu
 
A case study on uti
A case study on utiA case study on uti
A case study on uti
DrMaheshGurajapu
 
PPT CRS MENINGITIS TB dengan tb klinis.pptx
PPT CRS MENINGITIS TB dengan tb klinis.pptxPPT CRS MENINGITIS TB dengan tb klinis.pptx
PPT CRS MENINGITIS TB dengan tb klinis.pptx
Fajri29
 
A case study on copd
A case study on copdA case study on copd
A case study on copd
DrMaheshGurajapu
 
Soap format
Soap formatSoap format
Soap format
Pooja Panjwani
 
CASE PRESENTATION ON TUBERCULOSIS
CASE PRESENTATION ON TUBERCULOSISCASE PRESENTATION ON TUBERCULOSIS
CASE PRESENTATION ON TUBERCULOSIS
ashimajoseph123
 
Diet hipertensi
Diet hipertensiDiet hipertensi
Diet hipertensi
yuli anggraeni
 
Case study patient with copd
Case study patient with copdCase study patient with copd
Case study patient with copd
nawal al-matary
 
Diet bagi penderita hipertensi
Diet bagi penderita hipertensiDiet bagi penderita hipertensi
Diet bagi penderita hipertensiSii AQyuu
 
Chronic Obstructive Pulmonary Disease Exacerbation
Chronic Obstructive Pulmonary Disease ExacerbationChronic Obstructive Pulmonary Disease Exacerbation
Chronic Obstructive Pulmonary Disease Exacerbation
candicelainereyes
 
case study on Tuberculosis
case study on Tuberculosis case study on Tuberculosis
case study on Tuberculosis
sandhoshini
 
Kusta
KustaKusta
A case study on malaria
A case study on malariaA case study on malaria
A case study on malaria
DrMaheshGurajapu
 

Tendances (20)

stroke
strokestroke
stroke
 
A case study on anemia with congestive heart failure
A case study on anemia with congestive heart failureA case study on anemia with congestive heart failure
A case study on anemia with congestive heart failure
 
Addressing the Burden of Prurigo Nodularis: Expert Insight on Disease Pathoge...
Addressing the Burden of Prurigo Nodularis: Expert Insight on Disease Pathoge...Addressing the Burden of Prurigo Nodularis: Expert Insight on Disease Pathoge...
Addressing the Burden of Prurigo Nodularis: Expert Insight on Disease Pathoge...
 
A case study on tuberculosis
A case study on tuberculosisA case study on tuberculosis
A case study on tuberculosis
 
case presentation on cOPD
case presentation on cOPDcase presentation on cOPD
case presentation on cOPD
 
case ppt on UTI with IBD
case ppt on UTI with IBDcase ppt on UTI with IBD
case ppt on UTI with IBD
 
Typhoid fever case study, explanation and treatment
Typhoid fever case study, explanation and treatmentTyphoid fever case study, explanation and treatment
Typhoid fever case study, explanation and treatment
 
A case study on acute renal failure
A case study on acute renal failureA case study on acute renal failure
A case study on acute renal failure
 
A case study on uti
A case study on utiA case study on uti
A case study on uti
 
PPT CRS MENINGITIS TB dengan tb klinis.pptx
PPT CRS MENINGITIS TB dengan tb klinis.pptxPPT CRS MENINGITIS TB dengan tb klinis.pptx
PPT CRS MENINGITIS TB dengan tb klinis.pptx
 
A case study on copd
A case study on copdA case study on copd
A case study on copd
 
Soap format
Soap formatSoap format
Soap format
 
CASE PRESENTATION ON TUBERCULOSIS
CASE PRESENTATION ON TUBERCULOSISCASE PRESENTATION ON TUBERCULOSIS
CASE PRESENTATION ON TUBERCULOSIS
 
Diet hipertensi
Diet hipertensiDiet hipertensi
Diet hipertensi
 
Case study patient with copd
Case study patient with copdCase study patient with copd
Case study patient with copd
 
Diet bagi penderita hipertensi
Diet bagi penderita hipertensiDiet bagi penderita hipertensi
Diet bagi penderita hipertensi
 
Chronic Obstructive Pulmonary Disease Exacerbation
Chronic Obstructive Pulmonary Disease ExacerbationChronic Obstructive Pulmonary Disease Exacerbation
Chronic Obstructive Pulmonary Disease Exacerbation
 
case study on Tuberculosis
case study on Tuberculosis case study on Tuberculosis
case study on Tuberculosis
 
Kusta
KustaKusta
Kusta
 
A case study on malaria
A case study on malariaA case study on malaria
A case study on malaria
 

Similaire à Bilan énergétique des chambres froides.pdf

Projet de climatisation.pptx
Projet de climatisation.pptxProjet de climatisation.pptx
Projet de climatisation.pptx
RaNim11
 
Chauffage
ChauffageChauffage
Chauffage
Manel_khodja
 
Guide pratique - Installer une pompe à chaleur - Ademe
Guide pratique - Installer une pompe à chaleur - AdemeGuide pratique - Installer une pompe à chaleur - Ademe
Guide pratique - Installer une pompe à chaleur - Ademe
Build Green
 
Document sur le chauffage et fluides.pdf
Document sur le chauffage et fluides.pdfDocument sur le chauffage et fluides.pdf
Document sur le chauffage et fluides.pdf
jcvignoud
 
5-Machines thermiques de la thermodynamique.pdf
5-Machines thermiques de la thermodynamique.pdf5-Machines thermiques de la thermodynamique.pdf
5-Machines thermiques de la thermodynamique.pdf
OudraogoYoussoufIbnO
 
projet froid final moi 2
projet froid final moi 2projet froid final moi 2
projet froid final moi 2Nurwazni Mazlan
 
POMPE A CHALEUR.pdf
POMPE A CHALEUR.pdfPOMPE A CHALEUR.pdf
POMPE A CHALEUR.pdf
Cheiimae
 
Etude de cas : Déterminer la puissance d'une chaudière d'un bâtiment de 42 lo...
Etude de cas : Déterminer la puissance d'une chaudière d'un bâtiment de 42 lo...Etude de cas : Déterminer la puissance d'une chaudière d'un bâtiment de 42 lo...
Etude de cas : Déterminer la puissance d'une chaudière d'un bâtiment de 42 lo...
Cegibat
 
Compte rendu n°3(pompe a chaleur)
Compte rendu n°3(pompe a chaleur)Compte rendu n°3(pompe a chaleur)
Compte rendu n°3(pompe a chaleur)
Hatem Jebali
 
Tablomag n°5 10/2011
Tablomag n°5 10/2011Tablomag n°5 10/2011
Tablomag n°5 10/2011
Gimélec
 
Climatisation 3
Climatisation 3Climatisation 3
Climatisation 3rabahrabah
 
La climatisation solaire
La climatisation solaireLa climatisation solaire
La climatisation solaire
Ahmed Helali
 
3-composants-d-un-climatiseur.ppt
3-composants-d-un-climatiseur.ppt3-composants-d-un-climatiseur.ppt
3-composants-d-un-climatiseur.ppt
said394509
 
Rvp361 fiche produit_fr
Rvp361 fiche produit_frRvp361 fiche produit_fr
Rvp361 fiche produit_fr
e-genieclimatique
 
production de froid diapo modif pdf
production de froid diapo modif pdfproduction de froid diapo modif pdf
production de froid diapo modif pdfNurwazni Mazlan
 
Projet Tuteuré
Projet TuteuréProjet Tuteuré
Projet Tuteuré
MegatSaifulIslamMdSa
 
Diagnostique des installations frigorifiques 2022 helali ahmed
Diagnostique  des installations frigorifiques 2022 helali ahmedDiagnostique  des installations frigorifiques 2022 helali ahmed
Diagnostique des installations frigorifiques 2022 helali ahmed
Ahmed Helali
 
Geo climatisation TotalEcoEnergy
Geo climatisation TotalEcoEnergyGeo climatisation TotalEcoEnergy
Geo climatisation TotalEcoEnergy
Azi Col
 
Diaporamavolcane
DiaporamavolcaneDiaporamavolcane
Diaporamavolcanestegman54
 
groupe_froid.ppt
groupe_froid.pptgroupe_froid.ppt
groupe_froid.ppt
selmi17
 

Similaire à Bilan énergétique des chambres froides.pdf (20)

Projet de climatisation.pptx
Projet de climatisation.pptxProjet de climatisation.pptx
Projet de climatisation.pptx
 
Chauffage
ChauffageChauffage
Chauffage
 
Guide pratique - Installer une pompe à chaleur - Ademe
Guide pratique - Installer une pompe à chaleur - AdemeGuide pratique - Installer une pompe à chaleur - Ademe
Guide pratique - Installer une pompe à chaleur - Ademe
 
Document sur le chauffage et fluides.pdf
Document sur le chauffage et fluides.pdfDocument sur le chauffage et fluides.pdf
Document sur le chauffage et fluides.pdf
 
5-Machines thermiques de la thermodynamique.pdf
5-Machines thermiques de la thermodynamique.pdf5-Machines thermiques de la thermodynamique.pdf
5-Machines thermiques de la thermodynamique.pdf
 
projet froid final moi 2
projet froid final moi 2projet froid final moi 2
projet froid final moi 2
 
POMPE A CHALEUR.pdf
POMPE A CHALEUR.pdfPOMPE A CHALEUR.pdf
POMPE A CHALEUR.pdf
 
Etude de cas : Déterminer la puissance d'une chaudière d'un bâtiment de 42 lo...
Etude de cas : Déterminer la puissance d'une chaudière d'un bâtiment de 42 lo...Etude de cas : Déterminer la puissance d'une chaudière d'un bâtiment de 42 lo...
Etude de cas : Déterminer la puissance d'une chaudière d'un bâtiment de 42 lo...
 
Compte rendu n°3(pompe a chaleur)
Compte rendu n°3(pompe a chaleur)Compte rendu n°3(pompe a chaleur)
Compte rendu n°3(pompe a chaleur)
 
Tablomag n°5 10/2011
Tablomag n°5 10/2011Tablomag n°5 10/2011
Tablomag n°5 10/2011
 
Climatisation 3
Climatisation 3Climatisation 3
Climatisation 3
 
La climatisation solaire
La climatisation solaireLa climatisation solaire
La climatisation solaire
 
3-composants-d-un-climatiseur.ppt
3-composants-d-un-climatiseur.ppt3-composants-d-un-climatiseur.ppt
3-composants-d-un-climatiseur.ppt
 
Rvp361 fiche produit_fr
Rvp361 fiche produit_frRvp361 fiche produit_fr
Rvp361 fiche produit_fr
 
production de froid diapo modif pdf
production de froid diapo modif pdfproduction de froid diapo modif pdf
production de froid diapo modif pdf
 
Projet Tuteuré
Projet TuteuréProjet Tuteuré
Projet Tuteuré
 
Diagnostique des installations frigorifiques 2022 helali ahmed
Diagnostique  des installations frigorifiques 2022 helali ahmedDiagnostique  des installations frigorifiques 2022 helali ahmed
Diagnostique des installations frigorifiques 2022 helali ahmed
 
Geo climatisation TotalEcoEnergy
Geo climatisation TotalEcoEnergyGeo climatisation TotalEcoEnergy
Geo climatisation TotalEcoEnergy
 
Diaporamavolcane
DiaporamavolcaneDiaporamavolcane
Diaporamavolcane
 
groupe_froid.ppt
groupe_froid.pptgroupe_froid.ppt
groupe_froid.ppt
 

Dernier

Iris van Herpen. pptx
Iris            van        Herpen.     pptxIris            van        Herpen.     pptx
Iris van Herpen. pptx
Txaruka
 
Formation Intelligence Artificielle pour dirigeants- IT6-DIGITALIX 24_opt OK_...
Formation Intelligence Artificielle pour dirigeants- IT6-DIGITALIX 24_opt OK_...Formation Intelligence Artificielle pour dirigeants- IT6-DIGITALIX 24_opt OK_...
Formation Intelligence Artificielle pour dirigeants- IT6-DIGITALIX 24_opt OK_...
cristionobedi
 
Burkina Faso library newsletter May 2024
Burkina Faso library newsletter May 2024Burkina Faso library newsletter May 2024
Burkina Faso library newsletter May 2024
Friends of African Village Libraries
 
Newsletter SPW Agriculture en province du Luxembourg du 12-06-24
Newsletter SPW Agriculture en province du Luxembourg du 12-06-24Newsletter SPW Agriculture en province du Luxembourg du 12-06-24
Newsletter SPW Agriculture en province du Luxembourg du 12-06-24
BenotGeorges3
 
Formation M2i - Onboarding réussi - les clés pour intégrer efficacement vos n...
Formation M2i - Onboarding réussi - les clés pour intégrer efficacement vos n...Formation M2i - Onboarding réussi - les clés pour intégrer efficacement vos n...
Formation M2i - Onboarding réussi - les clés pour intégrer efficacement vos n...
M2i Formation
 
Edito-B1-francais Manuel to learning.pdf
Edito-B1-francais Manuel to learning.pdfEdito-B1-francais Manuel to learning.pdf
Edito-B1-francais Manuel to learning.pdf
WarlockeTamagafk
 
Iris van Herpen. pptx
Iris         van         Herpen.      pptxIris         van         Herpen.      pptx
Iris van Herpen. pptx
Txaruka
 
Cycle de Formation Théâtrale 2024 / 2025
Cycle de Formation Théâtrale 2024 / 2025Cycle de Formation Théâtrale 2024 / 2025
Cycle de Formation Théâtrale 2024 / 2025
Billy DEYLORD
 
Procédure consignation Lock Out Tag Out.pptx
Procédure consignation  Lock Out Tag Out.pptxProcédure consignation  Lock Out Tag Out.pptx
Procédure consignation Lock Out Tag Out.pptx
caggoune66
 
Impact des Critères Environnementaux, Sociaux et de Gouvernance (ESG) sur les...
Impact des Critères Environnementaux, Sociaux et de Gouvernance (ESG) sur les...Impact des Critères Environnementaux, Sociaux et de Gouvernance (ESG) sur les...
Impact des Critères Environnementaux, Sociaux et de Gouvernance (ESG) sur les...
mrelmejri
 
Iris van Herpen. pptx
Iris         van        Herpen.      pptxIris         van        Herpen.      pptx
Iris van Herpen. pptx
Txaruka
 
Conseils pour Les Jeunes | Conseils de La Vie| Conseil de La Jeunesse
Conseils pour Les Jeunes | Conseils de La Vie| Conseil de La JeunesseConseils pour Les Jeunes | Conseils de La Vie| Conseil de La Jeunesse
Conseils pour Les Jeunes | Conseils de La Vie| Conseil de La Jeunesse
Oscar Smith
 

Dernier (12)

Iris van Herpen. pptx
Iris            van        Herpen.     pptxIris            van        Herpen.     pptx
Iris van Herpen. pptx
 
Formation Intelligence Artificielle pour dirigeants- IT6-DIGITALIX 24_opt OK_...
Formation Intelligence Artificielle pour dirigeants- IT6-DIGITALIX 24_opt OK_...Formation Intelligence Artificielle pour dirigeants- IT6-DIGITALIX 24_opt OK_...
Formation Intelligence Artificielle pour dirigeants- IT6-DIGITALIX 24_opt OK_...
 
Burkina Faso library newsletter May 2024
Burkina Faso library newsletter May 2024Burkina Faso library newsletter May 2024
Burkina Faso library newsletter May 2024
 
Newsletter SPW Agriculture en province du Luxembourg du 12-06-24
Newsletter SPW Agriculture en province du Luxembourg du 12-06-24Newsletter SPW Agriculture en province du Luxembourg du 12-06-24
Newsletter SPW Agriculture en province du Luxembourg du 12-06-24
 
Formation M2i - Onboarding réussi - les clés pour intégrer efficacement vos n...
Formation M2i - Onboarding réussi - les clés pour intégrer efficacement vos n...Formation M2i - Onboarding réussi - les clés pour intégrer efficacement vos n...
Formation M2i - Onboarding réussi - les clés pour intégrer efficacement vos n...
 
Edito-B1-francais Manuel to learning.pdf
Edito-B1-francais Manuel to learning.pdfEdito-B1-francais Manuel to learning.pdf
Edito-B1-francais Manuel to learning.pdf
 
Iris van Herpen. pptx
Iris         van         Herpen.      pptxIris         van         Herpen.      pptx
Iris van Herpen. pptx
 
Cycle de Formation Théâtrale 2024 / 2025
Cycle de Formation Théâtrale 2024 / 2025Cycle de Formation Théâtrale 2024 / 2025
Cycle de Formation Théâtrale 2024 / 2025
 
Procédure consignation Lock Out Tag Out.pptx
Procédure consignation  Lock Out Tag Out.pptxProcédure consignation  Lock Out Tag Out.pptx
Procédure consignation Lock Out Tag Out.pptx
 
Impact des Critères Environnementaux, Sociaux et de Gouvernance (ESG) sur les...
Impact des Critères Environnementaux, Sociaux et de Gouvernance (ESG) sur les...Impact des Critères Environnementaux, Sociaux et de Gouvernance (ESG) sur les...
Impact des Critères Environnementaux, Sociaux et de Gouvernance (ESG) sur les...
 
Iris van Herpen. pptx
Iris         van        Herpen.      pptxIris         van        Herpen.      pptx
Iris van Herpen. pptx
 
Conseils pour Les Jeunes | Conseils de La Vie| Conseil de La Jeunesse
Conseils pour Les Jeunes | Conseils de La Vie| Conseil de La JeunesseConseils pour Les Jeunes | Conseils de La Vie| Conseil de La Jeunesse
Conseils pour Les Jeunes | Conseils de La Vie| Conseil de La Jeunesse
 

Bilan énergétique des chambres froides.pdf

  • 1. MODULE 14 : Etablir un bilan énergétique Code : TSES-14 Durée : 90 heures Formateur: Mohamed BOUSLA Année de formation : 2021/2022 Filière : Efficacité énergétique ( Bilan énergétique d’une chambre froide )
  • 2. 2 .2 Chambres froides A – Définition Une chambre froide est une enceinte destinée à conserver des produits (agroalimentaires, pharmaceutiques, ...), à une humidité relative et une température (généralement inférieure à la température ambiante) fixées. Ses façades, son plafond et son plancher sont thermiquement isolés.
  • 3. 2 .2 Chambres froides B – Types des chambres froides Les chambres froides sont classées en 2 catégories : Positive et négative Chambre froide positive : Est tout simplement une chambre froide dont la température est supérieure à 0 °C. La température de référence est généralement de +3 °C, mais elle peut varier selon les aliments à conserver. Cette chambre est utilisée principalement pour conserver les légumes et les fruits.
  • 4. 2 .2 Chambres froides B – Types des chambres froides Chambre froide négative : Est un lieu de stockage où la température se situe en dessous de 0°C. on prend en général une température de -18°C (et jusqu’à –50°C). Cette chambre est utilisée principalement pour la congélation de viande de poisson...
  • 5. 2 .2 Chambres froides C – Principe de fonctionnement Le fonctionnement est en globalité le même fonctionnement qu'un réfrigérateur avec une plus grande puissance et des contraintes techniques beaucoup plus importantes.
  • 6. 2 .2 Chambres froides C – La composition d’une chambre froide La chambre froide est composée de deux parties bien distinctes : le circuit frigorifique ( compresseur, condenseur, détendeur, évaporateur) et les panneaux d’isolation.
  • 7. 2 .2 Chambres froides C – La composition d’une chambre froide Le compresseur : Le compresseur est indispensable ! Sans le compresseur le fonctionnement de la chambre froide est impossible :
  • 8. 2 .2 Chambres froides C – La composition d’une chambre froide Le condenseur : Le condenseur est un échangeur de chaleur, son rôle est similaire à celui d'un radiateur de voiture. Le gaz ou fluide frigorigène pénètre dans le condenseur en état vapeur et il doit en ressortir en état liquide. Le fluide à l'entrée du condenseur est à une température de 70°C et à sa sortie il avoisine les 35°C. Lors de son passage dans le condenseur le gaz change d'état (gaz-liquide) grâce son refroidissement.
  • 9. 2 .2 Chambres froides C – La composition d’une chambre froide Le détendeur : Un détendeur dans un circuit frigorifique est un organe qui assure le bon fonctionnement de la chambre froide. Le fluide passe dans une buse qui diminue sa pression ainsi que sa température une relation pression température (une chute de pression = une chute de température).
  • 10. 2 .2 Chambres froides C – La composition d’une chambre froide L’évaporateur : L'évaporateur est un échangeur de chaleur qui absorbe l'énergie provenant de l’intérieur de la chambre à refroidir par le biais d'un liquide ( fluide frigorigène) s'évaporant après avoir été détendu. Le fluide frigorigène pénètre dans l'évaporateur en état liquide et se transforme en vapeur avec une température d'évaporation de -15°C à -40°C.
  • 11. 2 .2 Chambres froides C – La composition d’une chambre froide Les panneaux d’isolation : L'isolation thermique est le moyen le plus efficace de maintenir une température idéale. D’un point de vue technique, l'isolation consiste à minimiser la transmission de l'énergie frigorifique de la chambre froide et le milieu extérieur.
  • 12. 2 .2 Chambres froides C – La composition d’une chambre froide Types d’isolants : Parois verticales Plafonds Planchers Polyuréthane (Liège plus cher) polystyrène expansé ( légèreté) Polystyrène expansé (légèreté) Epaisseur optimal pour l’isolation : •7 à 10 cm en stockage pour réfrigération. •10 à 17 cm en stockage congélation.
  • 13. 2 .2 Chambres froides C – La composition d’une chambre froide Choix de type de compresseur : Il existe deux grandes familles de compresseurs frigorifiques selon le mode de compression : Compresseur volumétrique Compresseur centrifuge
  • 14. 2 .2 Chambres froides C – La composition d’une chambre froide Compresseurs volumétriques : La compression du fluide frigorigène se fait par réduction du volume de la chambre de compression. Il existe des compresseurs à piston, à vis et à spirales (compresseurs scroll). compresseur à piston
  • 15. 2 .2 Chambres froides Compresseur à spirales (compresseurs scroll). Compresseur à vis Compresseurs volumétriques C – La composition d’une chambre froide
  • 16. 2 .2 Chambres froides C – La composition d’une chambre froide Compresseur centrifuge : La compression du fluide est créée par la force centrifuge générée par une roue à aubes. On parle de turbocompresseur. Les turbocompresseurs sont souvent choisis dans des applications industrielles de grosses puissances.
  • 17. 2 .2 Chambres froides C – La composition d’une chambre froide Critères de choix : Globalement en climatisation et réfrigération, la tendance actuelle est : ➢ à l’abandon des machines à mouvement alternatif (compresseur à pistons), ➢ au développement des machines tournantes : compresseur centrifuge, à spirale rotative (scroll) à vis ou encore la nouvelle technologie turbocor. Mais le choix de tel ou tel compresseur dépend plusieurs paramètres ( la performance énergétique, la puissance installée, la taille d’installation, la maintenance…)
  • 18. 2 .2 Chambres froides C – La composition d’une chambre froide Caractéristiques des compresseurs : Technologie Avantages Inconvénients Machine tournantes A vis • un rendement volumétrique d’un compresseur assez bon grâce à l’absence d’espaces morts, comme dans les compresseurs à pistons, • une plus grande longévité, • un niveau sonore nettement plus favorable (moins de vibrations), surtout pour les appareils hermétiques. • un coût de maintenance également plus faible, puisque le risque de panne est diminué. • leur coût d’achat plus élevé ; • nécessité de personnel qualifié ; • en cas de défaillance, les machines tournantes tels que les scroll’s doivent être remplacés et sont limités en puissance ; • les compresseurs à vis sont de plus grosse puissance et moins adaptés à la puissance frigorifique. A spirale rotative (scroll) centrifuge Faible poids, facile à fabriquer et à concevoir Les parties flottantes sont peu nombreuses Contrairement aux compresseurs d’air à déplacement positif, les compresseurs centrifuges ont un débit élevé. Ils nécessitent peu d’entretien et sont très fiables. Il rencontre le problème de l’étouffement, du décrochage et de la montée en puissance. Comme il fonctionne à grande vitesse, il a besoin d’un support vibratoire élégant.
  • 19. 2 .2 Chambres froides C – La composition d’une chambre froide Caractéristiques des compresseurs : Technologie Avantages Inconvénients Machines alternatives A piston • l’investissement est raisonnable ; • la réparation est facile ; • au niveau des centrales de compresseurs, le niveau de puissance frigorifique est très modulable par le découpage par étage ainsi qu’une régulation de vitesse sur un des compresseurs ; • la gamme de puissance frigorifique unitaire est étendue. • leur longévité est limitée ; • ils sont sensibles aux entrées de fluide frigorigène liquide ; • le risque de panne n’est pas négligeable ;
  • 20. 2 .2 Chambres froides Bilan énergétique d’une chambre froide Le bilan frigorifique d’une chambre froide permet de quantifier la somme des apports de chaleur qu’il faudra combattre pour maintenir une enceinte réfrigérée et ce qu’elle contient à température. Il est évident que ce bilan doit être établi avec une précision, car celui- ci a un impact direct sur le cout d’installation et d’exploitation de la chambre froide. Définition
  • 21. 2 .2 Chambres froides Bilan énergétique d’une chambre froide Les apports à extraire Les apports à extraire de la chambre froide Les apports des parois : Q1 Les apports générés par les marchandises introduites: Q2 Les apports produits par la chaleur de respiration des fruits et légumes : Q3 Les apports par renouvellement d’air :Q4 Les apports dégagés par le personnel : Q5 Les apports de l’éclairage : Q6 Les apports du ou des moteurs de ventilateurs de l’évaporateur : Q7 Il est très difficile de calculer la puissance réellement nécessaire car il s’agit d’un calcul dynamique. Le calcul statique est d’autant plus éloigné de la réalité qu’on travaille dans des régimes non stationnaires (par exemple : quand il y a beaucoup d’entrées de chaleur sous formes d’air, de marchandises, etc.). Ces quantités de chaleur sont calculées sur 24 h.
  • 22. 2 .2 Chambres froides Bilan énergétique d’une chambre froide Les apports à extraire Ces quantités de chaleur sont calculées sur 24 h. La puissance moyenne sur 24 h (ou sur une journée de travail) est la somme de ces apports de chaleur sur 24 h (ou sur la journée de travail) [kWh] divisée par 24 [h] (ou par le nombre d’heures de la journée de travail). Il est très difficile de calculer la puissance réellement nécessaire car il s’agit d’un calcul dynamique, Donc on peut majorer la puissance frigorifique moyenne par un coefficient de 24/20 (chambre froide négative) ou de 24/16 (chambre froide positive) pour se rapprocher de la puissance maximale réelle nécessaire.
  • 23. 2 .2 Chambres froides Bilan énergétique d’une chambre froide Les apports à extraire Ce coefficient de majoration est aussi indicatif du nombre d’heure de fonctionnement quotidien du groupe compresseur : avec une base de temps de 24 h, le nombre d’heures de fonctionnement quotidien du groupe compresseur est d’environ 16 h pour une chambre froide positive et de 20 h pour une chambre froide négative. Le coefficient de majoration permet donc à la machine de s’arrêter un peu de temps, ce qui est indispensable, notamment pour le dégivrage. P = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 +Q7 24 X 24 20 𝑂𝑈 16 P : en kW Q : en kWh
  • 24. 2 .2 Chambres froides Bilan énergétique d’une chambre froide Les apports des parois : Q1 Les apports des parois sont égaux aux flux qui traversent les différentes composantes des chambres. Ces flux sont calculables par l’utilisation de la formule de transfert thermique par conduction : Q1 = U . S . ΔT. 24 /1000 [kWh] Q1 = Flux thermique qui traverse les parois en kWh U : coefficient de transmission thermique des parois en W/m².K. S = surfaces extérieures totales (parois verticales + plafond et sol) (m²) ΔT = différence entre la température extérieure et la température de stockage (intérieur de la chambre) .
  • 25. 2 .2 Chambres froides Bilan énergétique d’une chambre froide Les apports des parois : Q1 Si la température ambiante extérieure n’est pas connue, on considère une température de 25 °C. Notons que la température extérieur étant définie comme la température ou la chambre froide est installées, cette température peut être variable, en générale on prend la température la plus défavorable, le calcul s’établit généralement avec une température extérieur minimum de 25°C et au maximum de 35°C.
  • 26. 2 .2 Chambres froides Bilan énergétique d’une chambre froide Les apports générés par les marchandises introduites : Q2 • En froid positif Q2 = P1 x Cs x ΔT / 1 000 Où : • Q2 = quantité de chaleur par introduction de marchandises à température ambiante extérieure (en kWh). • P1 = quantité de denrées introduites en 24h (kg). • Cs = chaleur spécifique des denrées (Wh/kgK). • ΔT = différence entre la température à l’arrivée des denrées et leur température de stockage (K).
  • 27. 2 .2 Chambres froides Bilan énergétique d’une chambre froide Les apports générés par les marchandises introduites : Q2 Remarque : Le calcul ci-dessus suppose que le refroidissement des denrées se fait sur 24 h (ou sur la durée de « la journée de travail » considérée). Le gestionnaire peut, selon le type de denrées et les exigences d’hygiène à atteindre, demander une autre base de temps plus longue (ex.: le nombre de jours qui séparent deux livraisons) ou plus courte (quelques heures).
  • 28. 2 .2 Chambres froides Bilan énergétique d’une chambre froide Les apports générés par les marchandises introduites : Q2 • En froid négatif Si l’on introduit des marchandises qui ne sont pas à température de la chambre froide négative, Q2′ = [(P1 x Cs x ΔT) + (P1 x Cl) + (P1 x Cs’ x ΔT’)] / 1 000 Où : • Q2′ = quantité de chaleur par introduction de marchandises à température ambiante extérieure (en kWh). • P1 = poids des denrées lors d’une nouvelle livraison (kg). • Cs = chaleur spécifique au-dessus de 0°C des denrées (Wh/kgK). • Cl = chaleur latente nécessaire au changement d’état du constituant liquide des denrées (passage à l’état solide) (Wh/kg). • Cs’ = chaleur spécifique en-dessous de 0°C des denrées (Wh/kgK). • ΔT = différence entre la température à l’arrivée des denrées et 0°C (K). • ΔT’ = différence entre 0°C et la température négative de stockage (- 18K).
  • 29. 2 .2 Chambres froides Bilan énergétique d’une chambre froide Quantité de chaleur journalière produite par la respiration des fruits et légumes : Q3 Les fruits et légumes sont des organismes vivants qui respirent. Ils dégagent donc de la chaleur. On considère une chaleur dégagée moyenne de 1,4 Wh/kg/24 heures. Q3= P x 1,4 / 1 000 Où : Q3 = quantité de chaleur journalière produite par la respiration des fruits et légumes (kWh). P = poids des denrées de la chambre froide (kg).
  • 30. 2 .2 Chambres froides Bilan énergétique d’une chambre froide Quantité de chaleur journalière par renouvellement d’air : Q4 Il s’agit de la chaleur provenant des entrées d’air par infiltration et par ouverture de la porte. Q4 = 0.34.Va. ΔT/1000 Où : • Q4 = quantité de chaleur par renouvellement d’air (kWh) • Va = volume d’air renouvelé (m3). • 0.34 = correspond à la capacité calorifique de l’air (Wh/m3.K) • ΔT= différence entre la température d’entré d’air et la température de stockage
  • 31. 2 .2 Chambres froides Bilan énergétique d’une chambre froide Quantité de chaleur journalière par renouvellement d’air : Q4 Volume de la chambre en m3 Volume d’air renouvelé en m3/24h Jusqu’à 5 150 10 280 25 345 50 650 75 850 100 900 150 1000 200 1200 Le tableau suivant présente le volume d’air en m3/24h selon le volume des chambres froides
  • 32. 2 .2 Chambres froides Bilan énergétique d’une chambre froide Les apports dégagés par le personnel : Q5 L’homme apporte chaleur sensible (par notre corps à 37 °C) et chaleur latente (par notre production de vapeur d’eau en respiration et transpiration). Cette chaleur on peut l’exprimer comme suit : Q5 = q x t x n / 1 000 Avec : • Q5 = quantité de chaleur journalière dégagée par le personnel travaillant dans la chambre froide (kWh). • q = chaleur dégagée par personne et par heure (en Wh/h = W). • t = durée de la présence dans la chambre froide (h). • n = nombre de personnes dans la chambre froide.
  • 33. 2 .2 Chambres froides Bilan énergétique d’une chambre froide Les apports dégagés par le personnel : Q5 Différentes valeurs sont données dans la littérature, le tableau suivant présente la chaleur dégagée par les personnes selon la température de la chambre froide. Température de la chambre froide Chaleur dégagée par personne et par heure : q (W) Travail dur Travail moyen Travail léger +10°C 372 244 186 +7°C 372 250 198 +4°C 372 256 209 +2°C 372 267 221 0°C 372 273 233 -7°C 384 314 279 -12°C 395 337 291 -18°C 407 372 326 -23°C 419 407 349
  • 34. 2 .2 Chambres froides Bilan énergétique d’une chambre froide Les apports d’éclairage : Q6 Le niveau d’éclairement moyen à atteindre dans les lieux de stockage est de 125 à 250 lux. Les fabricants prévoient, en général, une puissance de 10 W/m². Q6 = 10 x t x S / 1 000 (kWh) Où : • Q6 = quantité de chaleur journalière dégagée par l’éclairage (kWh). • t = durée de la présence humaine dans la chambre froide (h). • S = surface intérieure de la chambre froide (m²). Sans précision propre au projet, on peut évaluer la présence humaine journalière dans les chambres froides à 15 occupations de 1,5 minutes au maximum, soit 22,5 minutes.
  • 35. 2 .2 Chambres froides Bilan énergétique d’une chambre froide Les apports du ou des moteurs de ventilation : Q7 On estime la puissance dégagée par les moteurs empiriquement suivant la formule 30W/m2 de surface de la chambre froide. Q7 = 30 x S x 24 h / 1 000 Où : • Q7 = quantité de chaleur journalière dégagée par les ventilateurs de l’évaporateur (kWh). • S = surface intérieure de la chambre froide (m²). On suppose que le moteur du ventilateur tourne en permanence. En effet, pendant la période de dégivrage, la quantité de chaleur dégagée par celui-ci est supposée être équivalente à la chaleur dégagée par le moteur de l’évaporateur.
  • 36. 2 .2 Chambres froides Bilan énergétique d’une chambre froide Bilan frigorifique global : Qg Le bilan frigorifique global d’une chambre froide c’est la somme de toutes les aperditions : Qg = Q1+Q2+Q+Q3+Q4+Q5+Q6+Q7 Cette quantité de chaleur estimée et établie pour une période de 24 heures. Donc la puissance frigorifique de l’évaporateur sera Pg = Qg/16 Qg : Chaleur journalière à dégager par l’évaporateur (somme des appérditions) 16 : heures de fonctionnement du compresseur On peut majorer ce résultat de 5% afin de tenir compte des apports non calculés, donc la puissance frigorifique devienne : Pg = Qg 16 + Qg 16 𝑋 5% Avec un coefficient de performances de 3, cette installation nécessite un compresseur avec une puissance électrique à l’entrée de : Pinp = Pg cop