DIAGRAMME ENTHALPIQUE + v3.2

log(p)-h · Cycle simple · Bi-étagé · CO₂ transcritique · Puissances kW · Convertisseur

📊 Diagramme

⚡ Cycles avancés

🎓 Exercice

🌡 SC / SR & Mano

🔄 Convertisseur

🔁 Comparateur

📖 Méthode

⚙ Relevé terrain — Cycle simple

Relevé terrain

Simulation

Fluide

Moteur

🔧 Pressions (bar relatif)

PO — BP BP

PK — HP HP

PO rel

—

PO abs

—

PK rel

—

PK abs

—

🌡 Températures (°C)

T° sortie évap Bulbe

SC utile = Tbulbe − TO

T° aspiration comp.

SC totale = Tasp − TO

T° refoulement

T° sortie condenseur

SR = TK − Tsortcond

T° entrée détendeur

SR ligne si ≠ sort.cond

⚡ Puissances (optionnel)

Débit massique

kg/s (laisser vide = kJ/kg)

OU Puiss. frigo souhaitée

kW → calcul qm auto

Rendement isentropique

0.60 à 0.85 typ.

⚡ TK · TO · PK · PO

—

TO (°C)

—

TK (°C)

—

PO abs

—

PK abs

🔥 Surchauffe · Sous-refroidissement

—

SC utile (K)

—

SC totale (K)

—

SC ligne (K)

—

SR (K)

📈 Performances massiques (kJ/kg)

—

COP froid

—

q évap

—

w comp

—

q cond

—

Cloche

Cycle

Idéal

Iso.

Isobares█SC utile█SC ligne█SR

⚡ Cycles avancés — Bi-étagé & CO₂ transcritique

Cycle simple

Bi-étagé économiseur

Bi-étagé injection liquide

CO₂ transcritique

⚙ Paramètres bi-étagé

Fluide

PO — BP BP

bar relatif

PK — HP HP

bar relatif

PM — interm. MI

vide = √(BP×HP)

T° aspiration BT

T° aspiration HT

SR au condenseur (K)

Débit massique BT (kg/s)

Modèle pédagogique simplifié — compression isentropique, sans pertes de charge

⚙ CO₂ transcritique (R744)

Point critique CO₂ : Tc = 31,06°C · Pc = 73,77 bar abs · hc = 332,3 kJ/kg

PO — BP BP

bar relatif

PK — HP HP

bar relatif

T° sortie refroid. gaz

Tgc (°C)

T° aspiration

T° refoulement

Débit massique (kg/s)

Modèle pédagogique simplifié — tables supercritiques interpolées, sans pertes de charge

🎓 Place les 4 points du cycle

Mesures terrain → clique sur le diagramme.

Fluide

PO rel

PK rel

T° asp

T° refoul

T° sort cond

POSITION DU CURSEUR EN TEMPS RÉEL

—

h (kJ/kg)

—

P (bar abs)

—

P (bar rel)

—

T°sat (°C)

🌡 Comprendre SC et SR — Lecture des manomètres

Étape 1 — Lire les manomètres
Sur le terrain, on commence TOUJOURS par lire les manomètres BP et HP. Ces pressions permettent de déterminer TO et TK grâce à la correspondance pression/température.

❄ Mano BP — PO

Lecture PO : — bar rel
→ TO = — °C

🔥 Mano HP — PK

Lecture PK : — bar rel
→ TK = — °C

Étape 2 — Calculer SC et SR

■ SC UTILE = T° sortie évaporateur (bulbe) − TO
→ Ce que l'évaporateur ajoute au-delà du changement d'état

■ SC TOTALE = T° aspiration compresseur − TO
→ Inclut le réchauffement dans la ligne d'aspiration

■ SC LIGNE = SC totale − SC utile = T° asp − T° bulbe
→ Réchauffement parasite entre évaporateur et compresseur

■ SR = TK − T° sortie condenseur
→ Refroidissement supplémentaire après la condensation

Étape 3 — Repères terrain

✔ SC utile : 5 à 8 K (réglée par le détendeur)
✔ SC totale : 7 à 12 K
⚠ SC ligne trop élevée (>5K) = ligne mal isolée
✔ SR : 3 à 8 K
⚠ SR trop faible (<2K) = manque de charge probable

🔄 Convertisseur d'unités frigoriste

🔧 Pression

bar

↔

PSI

bar

↔

kPa

🌡 Température

°C

↔

°F

°C

↔

⚡ Énergie & Puissance

↔

BTU/h

↔

kcal/h

↔

TR (ton US)

🔥 Enthalpie / Chaleur massique

kJ/kg

↔

BTU/lb

cal

↔

Joules

🔁 Comparateur de fluides — Retrofit & remplacement

Superpose deux diagrammes pour comparer les performances et valider un choix de fluide.

Fluide A Référence

Fluide B Remplacement

🔧 Conditions de fonctionnement communes

TO (°C)

Temp. évaporation

TK (°C)

Temp. condensation

SC (K)

Surchauffe

SR (K)

Sous-refroidissement

Puiss. frigo souhaitée (kW)

Pour comparer les débits

η isentropique

📖 Lire un diagramme log(p)-h

Axes :
Horizontal = enthalpie h (kJ/kg)
Vertical = pression P (bar abs) en échelle log

La cloche :
Gauche = liquide saturé (x=0) · Droite = vapeur saturée (x=1)
Sommet = point critique · Intérieur = mélange L+V

Les 4 points du cycle simple :

B — Sortie évap (Bulbe) — PO, vapeur saturée ou légèrement surchauffée
1 — Aspiration compresseur — PO, vapeur surchauffée
2 — Refoulement compresseur — PK, vapeur surchauffée
3 — Entrée détendeur — PK, liquide sous-refroidi
4 — Sortie détendeur — PO, mélange L+V (h₄ = h₃)

Grandeurs massiques :
q_évap = h₁ − h₄ · w_comp = h₂ − h₁ · COP = q / w

Cycle bi-étagé avec économiseur :

Le cycle est séparé en deux étages de compression avec une pression intermédiaire PM = √(BP×HP).
L'économiseur sous-refroidit le liquide HP avant détente vers l'évaporateur, améliorant le COP.

Avantages : taux de compression réduit par étage, température de refoulement plus basse, meilleur COP.
Applications : froid négatif (< -25°C), CO₂ booster, grandes installations.

CO₂ transcritique (R744) :

Au-dessus du point critique (31°C / 73,8 bar), le CO₂ ne se condènse plus → refroidisseur de gaz (gas cooler) au lieu d'un condenseur.

HP optimale (corrélation de Liao) : HPopt ≈ 2,778 × Tgc + 15 bar abs

Le diagramme montre le point 3 (sortie gas cooler) au-dessus du dôme de saturation.