Surchauffe et sous-refroidissement

Superheating controller

Surchauffe (SH)

Quantité de chaleur que nous fournissons au réfrigérant après son évaporation. En tenant compte de cette définition, le réchauffage signifie un apport de chaleur sensible au fluide frigorigène et, par conséquent, une augmentation de la température.

Pour la calculer, nous devons connaître deux températures : à l’aspiration du compresseur et la température d’évaporation à une pression donnée.

Si nous utilisons un manomètre pour mesurer la pression d’aspiration, nous obtiendrons la température de la vapeur surchauffée, et la température à la température d’évaporation peut être déterminée à l’aide d’un thermomètre.

Elle se produit soit à l’intérieur de l’évaporateur et/ou dans le tuyau d’aspiration du compresseur. Si elle se produit à l’intérieur de l’évaporateur, elle produit du froid utile, car elle absorbe la chaleur du fluide à refroidir.

Si la surchauffe est générée dans le tuyau d’aspiration, la chaleur est absorbée par le milieu dans lequel le tuyau est situé (par exemple l’air ambiant)

Avantages

  • La capacité de réfrigération augmente avec la surchauffe de la vapeur, et simultanément la capacité de réfrigération diminue avec la diminution de la densité pendant la surchauffe. Le résultat de ces deux tendances opposées doit être observé pour déterminer si la capacité de réfrigération d’un système est augmentée par la surchauffe.
  • La surchauffe assure l’évaporation totale du réfrigérant liquide avant qu’il n’entre dans le compresseur.

Inconvénients

  • Augmentation de la température en fin de compression, ce qui peut entraîner une détérioration de l’huile lubrifiante en diminuant sa viscosité.
  • Si la surchauffe est trop élevée, le système sera inefficace. Si la surchauffe est trop faible, vous risquez d’inonder le compresseur.

Sous-refroidissement (SC)

Le sous-refroidissement est une autre méthode permettant d’améliorer l’efficacité du cycle de réfrigération. On peut définir le sous-refroidissement comme la différence entre la température de condensation et la température à l’entrée du détendeur. Par exemple, l’unité de condensation transcritique iCOOLTM 15 CO2 est équipée d’un sous-refroidisseur.

Le sous-refroidissement entraîne une baisse de la température à l’entrée du détendeur, ce qui provoque, lorsque le réfrigérant se détend, une diminution de la quantité qui s’évapore, car il peut absorber davantage de chaleur latente.

Pour mesurer le sous-refroidissement, on mesure la température du réfrigérant à l’entrée du détendeur et la pression au refoulement du compresseur. Cette pression permet de connaître la température de condensation, en supposant qu’il n’y a pas de pertes de charge dans le refoulement.

Une augmentation du sous-refroidissement signifie une augmentation de la capacité de refroidissement de l’équipement de réfrigération, en raison de l’augmentation de la capacité de refroidissement du réfrigérant qui passe par l’évaporateur (augmentation de la différence d’enthalpie).

En règle générale, une augmentation de 1 % de la capacité de réfrigération  peut être obtenue tous les 2 degrés de sous-refroidissement du liquide obtenu. En raison de cette caractéristique, la conception des condenseurs a été modifiée pour obtenir un sous-refroidissement du liquide.

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