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Diagrammes enthalpiques

 

Dans l'univers des pompes à chaleur, on a souvent recours à des diagrammes enthalpiques. Ces diagrammes comportent de nombreuses informations. Généralement, ils donnent l'enthalpie d'un élément (par exemple d'un fluide frigorigène) en fonction de sa pression absolue, et de sa température. On visualise également son état : liquide, liquide/gazeux, ou gazeux.

 

Chaque fluide à son propre diagramme : téléchargements des diagrammes

Voici comment les utiliser, avec l'exemple du fluide frigo R407c. Cliquez sur les images pour les agrandir.

a) notion d'enthalpie (H)

L'enthalpie représente l'énergie d'un corps. Elle augmente avec sa pression, et sa température. Elle se mesure en joules par kilogramme (j.kg-1). Elle est représentée par la formule :

H = U + pV (U énergie interne, p pression, et V volume)

b) l'isotherme

L'isotherme est une ligne de constante température. Tous les points qui s'y trouvent ont la même température.

 

c) l'isobare

L'isobare est une ligne de pression constante.

c) liquide, gazeux, ou les deux ?

Sur un diagramme enthalpique, on remarque 3 zones, sui correspondent aux différents états du fluide frigorigène.

d) Tracé d'un cycle dans le diagramme du R410a

Explications :

de 1 à 2 : évaporation du fluide, il se charge en énergie au travers de l'évaporateur.

de 2 à 3 : on surchauffe le gaz, afin -entre autre- d'être sur que l'on n'envoie que du gaz dans le compresseur (un liquide étant incompressible, le compresseur casserait).

de 3 à 4 : on compresse le gaz ; cette compression est adiabatique (sans échange de chaleur ; attention, cela ne signifie absolument pas que la température du gaz ne change pas, c'est même le contraire qui se produit.)

de 4 à 5 : le fluide cède son énergie au travers du condenseur, ce qui le refait passer à l'état liquide.

de 5 à 6 : on sur refroidit, pour être sur que la condensation soit complète.

de 6 à 1 : on détend le fluide, qui commence à s'évaporer du fait de la chute de pression provoquée par le détendeur.

Et le fluide recommence un nouveau cycle...

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