Les formules de réfrigération sont des équations mathématiques utilisées pour calculer les propriétés thermodynamiques et les performances des systèmes de réfrigération. Ces formules et leurs applications sont utilisées dans les systèmes de réfrigération et de climatisation, y compris les réfrigérateurs, congélateurs et climatiseurs résidentiels et commerciaux. Ils sont également utilisés dans les systèmes de réfrigération industriels, tels que ceux utilisés dans la transformation des aliments, les produits pharmaceutiques et la production chimique.
Il est également important de noter que ces formules sont basées sur des conditions idéales et que les performances réelles du système peuvent être différentes des valeurs calculées.
Travail de compression
Le travail de compression est une notion fondamentale dans le domaine de la réfrigération et de la climatisation. Il fait référence au travail effectué par un compresseur pour comprimer le réfrigérant, ce qui est essentiel pour que le processus de réfrigération ait lieu. Dans ce processus, le compresseur augmente la pression et la température du réfrigérant, l'amenant à absorber la chaleur de l'air ou du liquide environnant.
La quantité de travail effectuée par un compresseur peut être calculée à l'aide de la formule de travail de compression, qui est donnée par `W = h * q`. Dans cette formule, W représente le travail de compression en Btu/min, h représente la chaleur de compression en Btu/lb et q représente le réfrigérant circulé en lb/min.
La formule de travail de compression est un outil simple mais puissant qui peut être utilisé pour déterminer l'efficacité d'un système de réfrigération. En connaissant le travail de compression et la quantité de fluide frigorigène circulé, il est possible de calculer le coefficient de performance (COP) du système, qui est une mesure de son efficacité énergétique.
Puissance de compression
La puissance de compression est une mesure de la puissance nécessaire pour comprimer le réfrigérant dans un système de réfrigération ou de climatisation. Il peut être calculé à l'aide de deux formules différentes, toutes deux basées sur le travail de compression effectué par le compresseur.
La première formule pour la puissance de compression est :
`P = W / 42,4`
Où P est la puissance de compression en chevaux (hp) et W est le travail de compression en Btu/min.
La deuxième formule pour la puissance de compression est :
`P = c / (42,4 * COP)`
Où P est la puissance de compression en chevaux (hp), c est la capacité en Btu/min et COP est le coefficient de performance.
La troisième formule de puissance de compression par tonne est :
`p = 4,715 / (CDP)`
Où p est la puissance du compresseur par tonne (hp/tonne) et COP est le coefficient de performance.
COP – Coefficient de performance
Le coefficient de performance (COP) est une mesure de l'efficacité d'un système de réfrigération ou de climatisation. Il est défini comme le rapport entre la quantité de refroidissement fournie par le système et la quantité d'énergie nécessaire pour faire fonctionner le système.
La formule du COP est :
`COP = NRE / h`
Où COP est le coefficient de performance, NRE est l'effet net de réfrigération en Btu/lb, et h est la chaleur de compression en Btu/lb.
Effet de réfrigération net
L'effet net de réfrigération (NRE) est une mesure de la quantité de chaleur absorbée par le réfrigérant lorsqu'il circule dans un système de réfrigération ou de climatisation. C'est la différence entre l'enthalpie de la vapeur sortant de l'évaporateur et l'enthalpie de la vapeur entrant dans l'évaporateur.
La formule du NRE est :
`NRE = hl – il`
Où NRE est l'effet de réfrigération net en Btu/lb, hl est l'enthalpie de la vapeur sortant de l'évaporateur en Btu/lb et il est l'enthalpie de la vapeur entrant dans l'évaporateur en Btu/lb.
Capacité
La capacité est une mesure de la quantité de refroidissement fournie par un système de réfrigération ou de climatisation. C'est le produit du réfrigérant circulé et de l'effet de réfrigération net.
La formule de capacité est :
`c = q * NRE`
Où c est la capacité en Btu/min, q est le réfrigérant circulé en lb/min et NRE est l'effet net de réfrigération en Btu/lb.
Cylindrée du compresseur
Le déplacement du compresseur fait référence au volume de réfrigérant comprimé par le compresseur par unité de temps. C'est le produit du volume de gaz entrant dans le compresseur et de la capacité du compresseur divisé par l'effet de réfrigération net.
La formule pour la cylindrée du compresseur est :
`d = c * v / NRE`
Où d est la cylindrée du compresseur en pi3/min, c est la capacité en Btu/min, v est le volume de gaz entrant dans le compresseur en pi3/lb et NRE est l'effet net de réfrigération en Btu/lb.
Chaleur de compression
La chaleur de compression est une mesure de la quantité de chaleur ajoutée au réfrigérant par le compresseur lorsqu'il comprime le réfrigérant. C'est la différence entre l'enthalpie de la vapeur sortant du compresseur et l'enthalpie de la vapeur entrant dans le compresseur.
La formule de la chaleur de compression est :
`h = (hlc) – (hec)`
Où h est la chaleur de compression en Btu/lb, hlc est l'enthalpie de la vapeur sortant du compresseur en Btu/lb et hec est l'enthalpie de la vapeur entrant dans le compresseur en Btu/lb.
Efficacité volumetrique
L'efficacité volumétrique est une mesure de l'efficacité avec laquelle un compresseur est capable de comprimer le réfrigérant. Il est défini comme le rapport du poids réel de réfrigérant comprimé par le compresseur au poids théorique qui serait comprimé si le compresseur fonctionnait à 100 % d'efficacité.
La formule du rendement volumétrique est :
`μ = (100 * (wa)) / (poids)`
Où μ est l'efficacité volumétrique, wa est le poids réel de réfrigérant comprimé par le compresseur et wt est le poids théorique de réfrigérant qui pourrait être comprimé si le compresseur fonctionnait à 100 % d'efficacité.
Ratio de compression
Le taux de compression (CR) est le rapport entre la pression de refoulement et la pression d'aspiration d'un système de réfrigération ou de climatisation. C'est une mesure de la quantité de réfrigérant comprimé par le compresseur.
La formule du taux de compression est :
`CR = (ph) / (ps)`
Où CR est le taux de compression, ph est la pression de refoulement absolue en psia (livres par pouce carré absolu) et ps est la pression d'aspiration absolue en psia.
