Le condenseur est un échangeur thermique qui permet la transformation des gaz surchauffés en liquide sous-refroidi,permettant ainsi d'alimenter le détendeur en 100% liquide.La chaleur contenue dans les vapeurs refoulées par le compresseur est transmise au médium de refroidissement que ce soit de l'air ou de l'eau.
Cet échange comprend :
- La chaleur sensible des vapeurs chaudes du travail de compression.
- La chaleur latente de condensation (changement d'état liquéfaction).
- La chaleur sensible du liquide.
Dans cet article nous verrons quelques calculs autour du condenseur.
Puissance calorifique à évacuée au condenseur
Φk = Φe + P
Φk : puissance à évacuée exprimée en W
Φe : puissance développée à l'évaporateur en W
P : puissance du moteur électrique exprimé en W
ou encore
Φk = Φe x k
Φk : puissance à évacuée exprimée en W
Φe : puissance de l'évaporateur en W
k : équivalent travail de compression (coefficient suivant les conditions de fonctionnement, t° évaporation et t° condensation )
Déterminer la puissance effective évacuée au condenseur
Φk = K x S x Δt
Φk : puissance évacuée exprimée en W
K : coefficient de transmission en W/m2.K
Condenseur à air = 30 à 40 W/m2.K
Condenseur à eau multitubulaire = 650 W/m2.K
S : surface du condenseur en m2
Δt : Différence de température entre la température de condensation et la température moyenne entrée/sortie du médium de refroidissement
Température moyenne entrée/sortie = (t° entrée air/eau + t° sortie air/eau) /2
Calcul de la puissance d'un condenseur mesurée sur site
Condenseur à air (en Watts )
Comme le condenseur à air a une chaleur massique très faible et coefficient de transmission thermique assez réduit il faut pour évacuer la chaleur un grand volume d'air ou une grande surface d'échange.
Φk = qV x Δt x 0,34 (W)
Φk : puissance évacuée par le condenseur exprimée en W
qV : débit d'air mesuré par un anémonètre en m3/h
Δt : Différence de température entrée/sortie de l'air condenseur
0,34 : Chaleur massique de l'air en W
Condenseur à eau ( en kJ )
Le condenseur à eau nettement plus efficace au point de vue échange thermique mais nécessite une installation plus lourde, tuyauterie, pompe, aéroréfrigérants, tours de refroidissement, boucle d'eau, etc.
Φk = qV x Δt x 4,18 (kJ/kg.°C)
Φk : puissance évacuée par le condenseur exprimée en W
qV : débit d'eau en l/h
Δt : Différence de température entrée/sortie de l'eau condenseur
4,18 : Chaleur massique de l'eau en kilojoules par kilo et par degrés centigrade
Sources de l'article : L'abc du froid de Robert Therville éditions Pyc livres et Aide formulaire du froid éditions Dunod
