Introduction
générale
Introduction générale
Le refroidissement urbain est très convoité dans
le monde, les réseaux existants s'étendent et des études
de faisabilité sont réalisées pour de nouvelles zones. Les
systèmes frigorifiques sont employés dans de nombreux secteurs de
la vie quotidienne comme la conservation des aliments, conditionnement et
traitement d'air, d'ailleurs, l'homme des son apparition sur terre, a du
constater que ses aliments se conservaient mieux en hiver qu'en
été, et pensait que si l'on pouvait artificiellement obtenir en
été des températures hivernales, la conservation de ses
aliments serait obtenue dans les mêmes conditions qu'en hiver.
Dans une perspective de développement durable, l'enjeu
est grand pour la recherche de trouver des technologies innovantes qui
permettent de concilier les exigences d'une chaine de froid efficace et la
minimisation des impacts environnementaux.
Actuellement, il existe quelques prototypes DAR à
actionnement solaire indirect avec l'hydrogène ou l'hélium en
tant que gaz inerte.
Il faut signaler qu'il ya une multitude de machines
frigorifiques qui fonctionnent avec le même principe que celui de la
machine que nous étudions.
Les installations frigorifiques à absorption-diffusion
étudiées dans ce mémoire utilisent la solution NH3-H2O-H2,
et ont des avantages non négligeables comme : une faible consommation
d'énergie voir même la suppression de leurs sources, la
possibilité d'utilisation dans des milieux hostiles, aussi, une grande
efficacité avec un coefficient de performance allant de 80
jusqu'à 120 ? en comparaison avec les systèmes à
absorption avec un COP de 20 à 70 ?.
Les propriétés thermodynamiques et physiques du
mélange de l'Ammoniac -eau ont été étudiées
et évaluées pendant plus de 100 années. L'ammoniac-eau du
système a beaucoup d'applications dans des processus industriels,
systèmes géothermiques, systèmes environnementaux,
réfrigération.
Notre travail a pour but de :
+ Elaborer un programme de calcul pour les différents
cycles à absorption-diffusion. + Optimiser le cycle à
absorption-diffusion pour un COP optimal.
+ Eviter le travail manuel (tables et diagrammes), qui est long
et fastidieux avec les imprécisions dans la lecture des
résultats.
Le présent mémoire est présenté en
quatre grandes parties.
La première est développée dans le but de
faire une présentation bibliographique sur les différentes
machines a absorption ou absorption-diffusion et leurs développement a
ce jour, aussi elle est développer pour étudier les
possibilités de présenter le cycle d'une machine frigorifique
à absorption afin de faciliter l'étude des performances
(étude et recherche bibliographique sur les cycles à
absorption).
La seconde consiste une étude approfondie des
propriétés thermodynamiques de la solution NH3- H2O-H2, ainsi,
qu'une analyse thermique de la machine.
Dans la troisième partie nous ferons une analyse
thermodynamique et thermique du cycle frigorifique à absorption avec une
étude de sensibilisation des paramètres de fonctionnement, aussi
elle fera l'objet d'une étude détaillée sur les
différents bilans du circuit machine.
Quand à la dernière partie elle porte sur la
réalisation d'une simulation numérique pour mieux comprendre
leurs fonctionnements et améliorer leurs performances (les machines),
elle servira a présenter nos résultats obtenus lors de la
simulation numérique avec une discussion et une validation des
résultats.
Pour simuler le fonctionnement stationnaire de la machine nous
avons utilisé un programme de simulation SARM 2 (Simulation of
Absorption Réfrigération Machine 2).
Afin de faciliter et simplifier l'utilisation des deux
digrammes d'OLDHAM et de MERKEL, nous avons effectué un essai
d'automatisation de ses deux derniers.
Nos résultats seront comparés à ceux de
R. KUZMAN, et à ceux de J.S. GALLAGHER, concernant les
propriétés thermodynamiques du couple binaire NH3-H2O et avec
ceux de P. Bourseau et R. Bugarel qui ont fait une étude sur machine
à absorption-diffusion, chose qui nous permettra de valider nos
résultats.
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