DM 001 - Bilan thermique d'une chambre froide
Mise en situation :

Vous devez sélectionner l'évaporateur en fonction de la puissance frigorifique du compresseur d'une chambre froide, pour cela vous effectuez le bilan thermique de celle-ci en fonction des divers apports.

Votre tuteur souhaite également vérifier vos connaissances et compétences professionnelles.

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Vous êtes consulté pour l'élaboration d'un projet portant sur l'étude d'une chambre froide destinée à la conservation des produits congelés.
Les caractéristiques sont les suivantes :
- Longueur : 10 m / Largeur : 10 m / Hauteur : 6 m
- Température de conservation : 0°C ; HR : 80% (hi : 7,50 kJ/kg - V'i : 0,778 m³/kg)
- Température d'entrée des produits : 5°C
- Chaleur massique des produits congelés : 1,88 kJ/kg.°C
- Chaleur massique du bois palette : 2,09 kJ/kg.°C
- Entrée journalière des produits : 2500 kg
- Renouvellement d'air : 3,5 volumes / jour
- Température extérieure : 30°C ; HR : 40% (he : 57,02 kJ/kg ; ρ : 0,864 kg/m³)

Les produits sont rangés sur des palettes en bois dont le poids total représente 5% de celui des produits.
Ces palettes sortent d'un stock où la température est de 20°C.

La manutention est assurée par 4 personnes travaillant 5 heures chacune par jour. La chaleur métabolique est de 650 kJ/h et par personne.
La puissance totale des lampes d"éclairage est de 1000 W, celles-ci fonctionnement 5 heures par jour.
Les ventilateurs de l'évaporateur fonctionnent 18h/jour et ont une puissance totale de 2 kW.
Les pertes non chiffrables sont estimées à 7% des pertes chiffrables.

Quelque soit l'orientation, le flux de chaleur Φ à travers les parois est de 7 W/m².

Q1 : Calcul des apports par les parois Q1 (= Φ x S x 3.6 x 24) :
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Q2 : Calcul des apports par les produits Q2 (= m x c x ΔT x 24) :
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Q3 : Calcul des apports par le renouvellement d'air Q3 (= N x V x (he - hi) x ρ x 24) :
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Q4 : Calcul des apports par les personnes Qp (= Q x n x t) :
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Q5 : Calcul des apports par l'éclairage Qe (= P x t x 3,6) :
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Q6 : Calcul des apports par l'équipement Qep (= P x t x 3,6) :
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Q7 : Calcul des apports par le service Q4 (= Qp + Qe + Qa) :
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Q8 : Calcul des apports total QT (= Q1 + Q2 + Q3 + Q4) :
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Q9 : Calcul de la puissance frigorifique Pf (= QT / (t x 3600)) :
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Bilan de l'enseignant :
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