Pour les systèmes de groupes froids industriels utilisant de l’eau glacée, une formule simplifiée et couramment utilisée est la suivante :
P = m . ⋅Cp / 4.186⋅ . ΔT⋅ . 1.16
Où :
- P est la puissance frigorifique en kilowatts (kW).
- m est le débit massique de l’eau en m3 / h
- Cp est la capacité thermique spécifique de l’eau, qui est environ 4.186 kJ/kg·°C.
- ΔT est la différence de température en degrés Celsius (°C) entre l’entrée et la sortie de l’eau dans le groupe froid
- Le facteur 1.16 est un coefficient d’ajustement pour convertir les unités et tenir compte de l’efficacité du système.
Définition des Variables :
- Débit Massique (m˙\dot{m}m˙) :
- Le débit massique de l’eau peut être déterminé à partir du débit volumique Q et de la densité ρ de l’eau : m =Q⋅ρ
- Où Q est le débit volumique en mètres cubes par seconde (m³/s) et ρ est la densité de l’eau (environ 1000 kg/m³).
- Capacité Thermique Spécifique (CpC_pCp) :
- La capacité thermique spécifique de l’eau est environ 4.186 kJ/kg·°C (ou 4186 J/kg·°C).
- Différence de Température (ΔT\Delta TΔT) :
- La différence de température (ΔT\Delta TΔT) est calculée en soustrayant la température de sortie de l’eau et de sa température d’entrée
Exemple de Calcul :
Supposons les valeurs suivantes pour un calcul spécifique :
- Débit volumique de l’eau (QvQ_vQv) : 0,02 m³/s soit 0.02 * 3600 = 72 m3 /h
- Densité de l’eau (ρ\rhoρ) : 1000 kg/m³
- Capacité thermique spécifique de l’eau (CpC_pCp) : 4.186 kJ/kg·°C, cp eau reférence = 1
- Température d’entrée (TentreˊeT_{\text{entrée}}Tentreˊe) : 12°C
- Température de sortie (TsortieT_{\text{sortie}}Tsortie) : 7°C
P = m . ⋅Cp / 4.186⋅ . ΔT⋅ . 1.16
P = 0.02 * 3600 *4.186 / 4.186 * (12-7) * 1.16
P = 417.6 kW
Ainsi, la puissance frigorifique nécessaire est de 417.6 kW.
Cette méthode permet de calculer efficacement etr rapidement la puissance d’un groupe froid industriel, en tenant compte des paramètres spécifiques du système d’eau glacée.
En somme, l’ingénierie des fluides industriels est une discipline importante et diversifiée qui joue un rôle clé dans de nombreuses industries. Elle nécessite une expertise technique et une connaissance approfondie des systèmes de circulation des fluides, de la thermodynamique, de la mécanique des fluides, de la régulation et du contrôle des processus, ainsi que de la sécurité.
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