Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Département Sciences et Technologies Industrielles (STIN) Fascicule de Travaux

Département Sciences et Technologies Industrielles (STIN) Fascicule de Travaux Pratiques 2ème année Génie Energétique et Electrique Travaux pratiques Climatisation : TP 1 : Conditionnement d’air TP 2 : Pompe à chaleur Réalisé par : Fatima Ezzahrae M. Alaoui Université Chouaib Doukkali Ecole Nationale Des Sciences ppliquées El Jadida 2 3 TP : Banc d’étude du conditionnement d’air 1-Introduction Le banc d’étude pour conditionnement d’air permet d’étudier de façon complète une installation climatique et les différents traitements que l’air peut subir. C’est l’étudiant qui agit directement et indépendamment sur les éléments de la centrale. Ceci lui permet, grâce aux diverses mesures, de constater l’effet de chaque élément sur l’air traité et de se familiariser avec les composants de l’installation. 2-Rôle d’une installation de conditionnement d’air L’équipement est destiné à être piloté par plusieurs vannes, gérant le chauffage, le refroidissement, l'humidification, la déshumidification. Le rôle de cet équipement est d’assurer des conditions spécifiques à l’air d’un local : - Température sèche : Ts - Degré hygrométrique :  - Pureté ou qualité (odeurs, poussières) Il existe deux types d’installations : • Installations « confort » : zones d’occupation où les conditions sont définies pour le bien être des occupants (domestique ou tertiaire, bureaux) • Installations industrielles : zones de travail où les conditions sont dictées par des nécessités qui dépendent de l’activité : - Locaux de métrologie - Locaux pour matériels informatiques - Locaux pour productions spéciales (traitements de surfaces) - Locaux spéciaux (ambiance hospitalière ou pharmaceutique) 3- But de TP 4 Le banc didactique modulaire et évolutif d'étude du traitement de l'air permettant aux étudiants de : - comprendre et analyser les principes de fonctionnement d’une installation de conditionnement d’air, - définir les rôles des équipements d’une installation, - réaliser différentes évolutions thermodynamiques élémentaires de l’air appliquées en climatisation, - étude des transformations psychrométriques sur le diagramme de l’air humide, - détermination du bilan thermique et massique pour chaque processus. 4- Matériel : 4.1- Description de l’installation de conditionnement d’air Figure 1 : Banc d’étude pour conditionnement d’air 1- Compresseur 2-Condenseur à air 3- Vanne thermostatique 4-Indicateur de passage 5- Filtre de déshydratation 6-Pressostat de sécurité 7- Unité de conditionnement d’air constituée par : a- Volet d’air b- Batterie de refroidissement et déshumidification 5 c- Batterie d’humidification d- batterie de chauffage e- ventilateur 6- Thermomètres 7- Hygromètres 8- Alimentation électrique monophasée 9- Interrupteur différentiel 10- Boutons de mise en marche et arrêt 11- Interrupteurs de mise en marche et arrêt pour : a- ventilateur b- refroidissement et déshumidification c- chauffage 1er et 2ème étage d- humidification 1er et 2ème étage 12- Wattmètre 13- Manomètre pour haute pression 14- Manomètre pour basse pression 15- Débit mètre 16- Séparateur du liquide. 4.2- Descriptif des sous parties Les éléments suivants constituent l’installation du conditionnement d’air : Compresseur L'installation possède un compresseur hermétique comme le montre la photo ci-dessous : Figure 2: Coupe d’un compresseur hermétique à 2 cylindres 1- Stator du moteur électrique 2- Rotor du moteur électrique 3- Bobinage 6 4- Capteur du protecteur thermique 5- Arbre moteur 6- Bielle principale 7- Piston 8- Chambre d’aspiration 9- Silencieux d’aspiration 10- Conduite d’aspiration 11- Collecteur d’aspiration 12- Soupape d’aspiration et soupape de décharge (superposées et coaxiales) 13- Silencieux de décharge 14- Tuyau d’échappement 15- Aspiration du lubrifiant 16- Suspension élastique de la machine à l’intérieur de son conteneur hermétique. Condenseur à air Ci-dessous la photo représentant condenseur à air Figure 3: Condenseur à air Dimensions A x B x H (mm) Pas entre les tuyaux (mm) Nombre de ranges Nombre tuyaux Diamètre tuyaux (mm) Pas entre les ailettes (mm) Longueur totale d’ailettes (mm) Surface (m2) Capacité (W) 300 x 112 x 256 25 x 21.65 3 24 9.52 4 240 1.879 A trouver expérimentalement Section batterie froide L’installation possède une batterie froide afin de refroidir ou de déshumidifier l’air. 7 Figure 4: Batterie de refroidissement et deshumidification d’air Dimensions L xH x S (mm) Pas entre les tuyaux (mm) Nombre de ranges Nombre tuyaux Diamètre tuyaux (mm) Pas entre les ailettes (mm) Longueur totale d’ailettes (mm) Surface (m2) Capacité (W) 180 x 155 x 176 25 x 12.5 8 48 8 3 129 1.264 A trouver expérimentalement Section d’humidification L’installation possède une section d’humidification comme décrite ci-dessous. Figure 5: Batterie d’humidification de l’air Batterie de chauffage Ci-dessous la représentation de la batterie électrique de chauffage : 8 Figure 6: Batterie de chauffage de l’air Ventilateur Ci-dessous la photo représentant le ventilateur hélicoïde ou axial : Figure7 : Ventilateur Dimensions A x B x H (mm) Alimentation (VAC) Fréquence (Hz) Courant (A) Puissance (W) Vitesse (rpm) Débit (m3/h) 172 x 151 x 51 230 50/60 0.25/0.22 39/36 2600/2800 302/326 Vanne d’expansion On retrouve après le condenseur un détendeur thermostatique afin de moduler le débit de fluide réfrigérant à l'entrée de l'évaporateur comme le montre la photo ci-dessous : 9 Figure 8: Vanne d’expansion thermostatique 1- Diaphragme 5- Vis de réglage 2- Tige de commande 6- Bulbe 3- Obturateur 7- Orifice 4- Ressort de réglage fb : Force exercée par le fluide du bulbe fe : Force exercée parla pression du gaz à l’entrée de l’évaporateur fr : Force exercée par le ressort de réglage. Le Pressostat combiné BHP (Basse Haute Pression) Le pressostat combiné remplit les fonctions de pressostat BP et HP (deux en un). Il assure à la fois la sécurité et la régulation de la machine frigorifique. Le pressostat est montré sur les photos ci-dessous : Figure 9 : Pressostat de haute et basse pression 10 A Vis de réglage H Terminal 3 B Index de différentiel I Terminal 2 C Vis de différentiel J Terminal 1 D Alternative réarmement manuel K Vis de terre ET Index de consigne L Passe-câble F Contact signal M Raccords prise BP raccord prise HP G Terminal 4 N Déshydrateur Le déshydrateur permet de piéger les impuretés et l’humidité qui peuvent être contenue dans le circuit frigorifique ou dans le fluide frigorigène. L’eau est dangereuse pour un circuit frigorifique pour diverses raisons : - Risques de gel au détenteur ; - Formation d’hydrates ; - Bouchage de circuits ; - Formation d’acides par hydrolyte du fluide frigorigène, avec risque de détériorer le bobinage du moteur électrique. Ce filtre est composé de petite bille qui absorbe l'humidité (c'est le filtre du circuit frigorifique) Figure 10 : Filtre de déshydratation 1- Ame en céramique 2- Nervures de l’âme 3- Enveloppe métallique 4- Granulat de filtrage 5- Ressort de retenue 6- Embouts filetés 11 Voyant Il permet de contrôler: 1. l'état du fluide frigorigène dans la conduite liquide de l'installation 2. la présence d'humidité dans le circuit frigorifique Le voyant liquide est constitué d'un élément sensible (sel chimique) qui change de couleur en fonction de la teneur en humidité du circuit. Quand celui-ci est de couleur verte le circuit est considéré comme sain, quand il vire au vert il y a risque d'humidité, mais quand celui-ci devient jaune on doit changer le déshydrateur. La présence de bulle à travers le voyant indique ou un manque de fluide ou une évaporation partielle du fluide. Figure 11 : Indicateur de passage Débitmètre Figure 12 : Débitmètre 12 5-Manipulation TP 1 : Analyse du comportement de l’air pendant le passage à travers la batterie de chauffage Mode opératoire - Activer le ventilateur, le 1er et le 2ème étage du chauffage et placer la vanne d’une façon telle que les valeurs de température en entrée et en sortie de la batterie chauffante sont loin de 8°C au moins. - Relever les températures de l’air en entrée et sortie de la batterie et l’humidité relative en entrée. - Reporter les valeurs trouvées sur le diagramme psychrométrique. - Du diagramme psychrométrique, on tire les données suivantes :  Température et humidité de l’air dans les points 1 et 2 ;  Enthalpie de l’air dans les points 1 et 2 ;  Volume spécifique de l’air dans les points 1 et 2 ;  Humidité absolue. - Calculer la puissance absorbée par l’air. On donne air = 2.04 m/s - Etablir un bilan thermique et massique. - Conclusion (comparaison entre la puissance absorbée calculée par des valeurs extraits du diagramme psychrométrique et celle calculée à partir de bilan: voir la partie de: Grandeurs caractéristiques de l'air humide). TP 2 : Analyse du comportement de l’air pendant le passage à travers la batterie d’humidification Mode opératoire - Activer le ventilateur, le 1 er et le 2ème étage de la batterie d’humidification et placer la vanne d’une façon telle que les valeurs d’humidité relative en entrée et en sortie de la batterie d’humidification sont loin d’une valeur signifiante. - Relever les températures et l’humidité de l’air en entrée et sortie. - Reporter les valeurs trouvées sur le diagramme psychrométrique. - Du diagramme psychrométrique, on tire les données suivantes :  Température et humidité de l’air dans les points 1 et 2 ;  Enthalpie de l’air dans les points 1 et 2 ;  Volume spécifique de l’air dans les points 1 et 2 ;  Humidité absolue uploads/s3/ fascicule-de-travaux-pratiques-alaoui-s8-g2e-climatisation-pdf.pdf