Discussion:Réfrigérateur à compression de vapeur

attention, dans la partie modélisation, ne pas mélanger W (travail mécanique) et Q (chaleur) au niveau des échangeurs, W est nul et donc on accède à la chaleur échangée via la variation d'enthalpie (voir le premier principe) de sorte que sur un cycle parfait c'est $|Q_{cond}|=Q_{evap}+W_{comp}$ ce qui conduit à $COP_{PAC}=COP_{MF}+1$

Schéma faux !

Attention ! La légende du premier schéma laisse comprendre que le fluide se refroidit dans l'évaporateur (partie BP du schéma) alors que le fluide se réchauffe dans l’évaporateur (en absorbant la chaleur contenue dans la cavité froide). Le bleu clair est plus chaud que le bleu foncé... Une proposition de correction ?

Le schéma ne laisse pas sous-entendre que le fluide frigorigène se refroidit dans l'évaporateur, par convention bleu foncé est plus froid que bleu clair, bleu clair est plus chaud que bleu foncé, donc je ne vois pas ce qu'il faut corriger ici?Utilesateur (discuter) 17 mai 2016 à 14:00 (CEST)

Le bleu semi-foncé est décrit dans la légende comme étant le passage du "liquide" au "gaz + huile" (), donc la fin du bleu semi-foncé est sensé être du "gaz + huile", or l'étape suivante, en bleu clair, nous dit "gaz + huile, froid", ce qui sous entend un refroidissement entre la fin du bleu semi-foncé et le bleu clair ; non ? --Nico.v.44 (discuter) 17 mai 2016 à 14:20 (CEST)

non, ça veut juste dire qu'on est du côté froid. En sortie d'évaporateur, le fluide frigorigène est toujours froid. Certains type d'évaporateur ont même une température d'entrée pratiquement identique à celle de sortie, si bien que parler en terme de "froid" "tiède" ou "chaud" ça ne veut pas dire grand chose. Il faut comprendre "plus chaud que" "plus froid que" etc.. le côté chaud pouvant très bien être à -50°C par ailleurs. De même le gaz qui sort "très chaud" du compresseur n'est pas nécessairement vrai, selon les cas. Ce qui serait faux dans ce schéma, ce serait l'indication "tiède", car dans la grande majorité des cas, le fluide sort presque aussi chaud qu'il ne se condense, mais encore il existe des contres-exemples avec de forts sous-refroidissements. Je pense que ce schéma à le mérite d'exister et permet juste de schématiser. Utilesateur (discuter) 18 mai 2016 à 00:56 (CEST)

La vaporisation/évaporation d’un fluide nécessite un apport d’énergie proportionnel à sa chaleur latente (enthalpie de vaporisation) donc cette vaporisation produit son refroidissement (sauf si l’apport d’énergie extérieure est supérieur à la chaleur latente), particulièrement dans le cas où l’évaporation est provoquée par une baisse de pression du fluide (détente). C’est ce qui se passe dans la partie basse pression du réfrigérateur et c'est l'effet recherché : produire du froid. Abaca (discuter) 18 mai 2016 à 08:49 (CEST)

"particulièrement dans le cas où l’évaporation est provoquée par une baisse de pression du fluide (détente)" Abaca, d'une part la baisse de pression d'un liquide n'entraine pas nécessairement l'apparition de vapeur, d'autre part la vapeur qui peut être produite au cours d'une détente ne permet en rien d'absorber de l'énergie d'un milieu extérieur. C'est la partie liquide détendue, uniquement, qui peut absorber cette énergie. Utilesateur (discuter) 18 mai 2016 à 11:10 (CEST)

« la baisse de pression d'un liquide n’entraîne pas nécessairement l'apparition de vapeur »

Effectivement pas nécessairement, mais dans le cas des réfrigérateurs (le sujet de cet article), les fluides (réfrigérant R134a par exemple) sont justement choisis pour cela.

« C'est la partie liquide détendue, uniquement, qui peut absorber cette énergie » :

C’est bien la vaporisation d'une partie du fluide qui crée le refroidissement du mélange "liquide+vapeur" (chaleur latente de vaporisation), il faut lire les articles ou des cours de physique sur l’enthalpie de vaporisation si vous n’êtes pas convaincu, ou prendre l’avis d’autres contributeurs sur le projet « Physique ».

L’article équivalent sur Wikipédia en anglais est à mon avis plus explicatif : en:Vapor-compression refrigeration. Cordialement. Abaca (discuter) 18 mai 2016 à 20:33 (CEST)

Sans doute disons-nous la même chose sans nous comprendre. L'abaissement de la température saturante du fluide frigorigène est bien créé par la détente isenthalpique à travers un orifice, je n'ai nullement dit le contraire. Le résultat de cette détente produit selon le niveau de sous refroidissement en sortie condenseur, le taux de compression, et le fluide considéré, un certain équilibre thermodynamique du fluide frigorigène qui est généralement diphasique, mais le fait que de la vapeur apparaisse ou non ne change rien à la température saturante en sortie de détendeur.

Il est inexact de dire que le r134a est choisi pour le fait qu'il se détende avec flash. Le choix d'un réfrigérant se fait avant tout en fonction de ses propriétés environnementales, de la pression du fluide aux températures de l'application souhaitée; mais aussi du coefficient de performance induit par le coût de la compression par rapport aux chaleurs latentes de condensation et évaporation ; mais ce n'est pas tellement l'objet de la discussion ici.

Vous dites : "C’est bien la vaporisation d'une partie du fluide qui crée le refroidissement du mélange "liquide+vapeur" " en réponse à mon commentaire « C'est la partie liquide détendue, uniquement, qui peut absorber cette énergie ». Donc oui le mélange "liquide + vapeur" se refroidit au cours de la détente, c'est exact; mais, ce n'est pas la vaporisation d'une partie du fluide qui crée le refroidissement; pour le comprendre, il suffit simplement d'imaginer ce qu'il se passe lorsque le sous refroidissement au condenseur augmente suffisamment pour qu'il n'y ait plus de vaporisation. Vous semblez donc mélanger le refroidissement de la température du fluide frigorigène au cours de la détente, processus au cours duquel il n'y a strictement aucun échange thermique; et le refroidissement du fluide secondaire dans l'évaporateur qui se fait par échange d'énergie avec le fluide frigorigène qui reçoit en quantité d'énergie l'équivalent de sa chaleur latente de vaporisation du liquide uniquement (la vapeur ne pouvant plus se vaporiser puisqu'elle est déjà en phase vapeur).

La version anglophone que vous liez ne dit pas d'autres choses. Cordialement Utilesateur (discuter) 19 mai 2016 à 00:18 (CEST)

Il y avait effectivement un malentendu, j’avais compris que vous disiez qu’il n’y avait pas de vaporisation dans ce type de réfrigérateur or c’est bien de la vapeur qu’on compresse et qu’on détend, un liquide seul ne se compresse / décompresse pas.

Pour en revenir au titre de cette discussion « Schéma faux », mon intervention visait (maladroitement) à étayer le fait que ce schéma est globalement correct, même si on peut critiquer les détails. Les intervenants sont-ils d’accord ? Abaca (discuter) 19 mai 2016 à 08:05 (CEST)

Merci. Oui je suis d'accord. Utilesateur (discuter) 19 mai 2016 à 10:24 (CEST)