Application pompe à chaleur : le réfrigérateur
Description
Si vous observez un réfrigérateur, il est assez facile de repérer les différentes parties qui le composent. Les voici :
• L'évaporateur (qui absorbe la chaleur). Cet élément fonctionne en évaporant le liquide réfrigérant pour absorber la chaleur de l'intérieur du réfrigérateur.
• Le compresseur. Le compresseur comprime le gaz provenant de l'évaporateur et le pousse vers le condenseur.
• Le condenseur (qui dissipe la chaleur). Dans le condenseur, la vapeur se condense en libérant de l'énergie qui est dissipée dans l'environnement par le biais de la grille située généralement à l'arrière du réfrigérateur.
• La vanne de détente, qui permet de renvoyer le liquide vers l'évaporateur.
ID:(11166, 0)
Chauffer pour retirer (réfrigérer)
Équation
La chaleur à extraire pour rétablir le système est calculée directement en intégrant l'entropie dans
$ W =\displaystyle\oint_C T dS $ |
de $S_H$ à $S_L$.
$ Q_C = T_C ( S_H - S_C )$ |
ID:(10263, 0)
Éléments d'un réfrigérateur
Image
Si vous observez un réfrigérateur, il est assez facile de repérer les différentes parties qui le composent. Les voici :
• L'évaporateur (qui absorbe la chaleur). Cet élément fonctionne en évaporant le liquide réfrigérant pour absorber la chaleur de l'intérieur du réfrigérateur.
• Le compresseur. Le compresseur comprime le gaz provenant de l'évaporateur et le pousse vers le condenseur.
• Le condenseur (qui dissipe la chaleur). Dans le condenseur, la vapeur se condense en libérant de l'énergie qui est dissipée dans l'environnement par le biais de la grille située généralement à l'arrière du réfrigérateur.
• La vanne de détente, qui permet de renvoyer le liquide vers l'évaporateur.
ID:(11167, 0)
Modèle
Top
Paramètres
Variables
Calculs
Calculs
Calculs
Équations
$ Q_C = T_C ( S_H - S_C )$
Q_C = T_C *( S_H - S_C )
ID:(15344, 0)
Cycle de Carnot pour la réfrigération
Description
Si le processus de Carnot est inversé, on peut utiliser du travail pour transférer de la chaleur, ce qui est appelé une pompe à chaleur. Dans ce cas, le diagramme est le suivant :
ID:(11143, 0)
Concept d'une pompe à chaleur
Description
La pompe à chaleur est une manière d'implémenter le processus de Carnot à l'inverse, c'est-à-dire de transférer de la chaleur d'un corps plus froid à un corps plus chaud en utilisant du travail.
La pompe à chaleur comprend deux éléments clés :
• Un évaporateur (qui absorbe la chaleur)
• Un compresseur (qui émet la chaleur)
Elle comprend également un circuit pour déplacer la vapeur et le liquide :
ID:(11165, 0)
Diagramme de température et d'entropie en cas de réfrigération
Description
Le diagramme température-entropie contient trois zones qui représentent différents états. Ceux-ci sont :
• Liquide
• Vapeur
• Mélange liquide-vapeur
Le processus lui-même comprend les étapes suivantes :
1 à 2 : Application de travail
2 à 3 : Rejet de chaleur dans le condenseur
3 à 4 : Expansion dans la vanne d'expansion
4 à 1 : Absorption de chaleur dans l'évaporateur
ID:(11168, 0)