Le calcul de la capacité d’un chiller est essentiel pour déterminer les besoins en refroidissement dans des applications spécifiques, qu’il s’agisse de climatisation ou de processus industriels comme le refroidissement de machines. Ce guide explique comment effectuer ces calculs manuellement et comment utiliser des outils automatisés pour simplifier le processus.
Formule de Base pour le Calcul de la Capacité d’un Chiller
La capacité d’un chiller peut être calculée à l’aide de la formule suivante :
Capacité du Chiller (Kcal/h) = 1000 × Ce × Q × (Te – Ts)
Où :
- Ce : Chaleur spécifique de l’eau (1 Kcal/Kg°C).
- Q : Débit d’eau.
- Te : Température d’entrée de l’eau dans le chiller.
- Ts : Température de sortie de l’eau du chiller.
Cette formule sert de base pour déterminer la capacité dans diverses applications.
Calcul du Chiller pour la Climatisation
Lorsque le chiller est utilisé pour la climatisation, il est crucial de déterminer la charge thermique de l’espace à refroidir. Les facteurs clés incluent :
- Dimensions de la pièce : longueur, largeur et hauteur moyenne.
- Nombre maximum d’occupants.
- Sources internes de chaleur : équipements ou éclairage.
- Conditions thermiques externes : toits, murs ou fenêtres exposés à la lumière directe du soleil.
Le calcul peut être soutenu par des outils automatisés pour déterminer les besoins en :
- BTU/h
- Kilocalories (Kcal/h)
- Tonnes de Réfrigération (TRF)
- Kilowatts (KW)
Calcul du Chiller pour le Refroidissement de Machines
Pour les processus industriels, les besoins principaux sont :
- Débit d’eau : Mesuré en litres/minute, gallons/minute ou mètres cubes/heure.
- Température de l’eau : À l’entrée et à la sortie du chiller.
Exemple de Calcul (Système International d’Unités) :
- Données initiales :
- Débit d’eau : 18 m³/h
- Température d’entrée de l’eau : 14°C
- Température de sortie de l’eau : 8°C
- Étape 1 : Calculer la différence de température.
ΔT = Te – Ts = 14°C – 8°C = 6°C - Étape 2 : Déterminer la chaleur totale requise.
Chaleur Totale (Kcal/Kg) = Ce × ΔT = 1 × 6 = 6 Kcal/Kg - Étape 3 : Calculer le débit massique d’eau.
Débit Massique = 5 L/s × 1 Kg/L = 5 Kg/s - Étape 4 : Calculer la puissance du chiller.
Puissance (Kcal/s) = 6 × 5 = 30 Kcal/sConvertir en unités conventionnelles :- 108 000 Kcal/h
- 427 680 BTU/h
- 35,7 TRF
- Étape 5 : Appliquer un facteur de sécurité (20 %).
Puissance Finale = 35,7 TRF × 1,2 = 42,84 TRF
Calcul des Pompes pour Systèmes de Chiller
Les pompes dans un système de chiller sont classées comme suit :
- Pompes primaires : Fournissent de l’eau directement au chiller.
- Pompes secondaires : Distribuent l’eau vers l’application.
Les paramètres clés à considérer incluent :
- Débits d’eau minimum et maximum.
- Pressions minimale et maximale.
- Efficacité à différents points de fonctionnement.
Outils et Formation
Pour simplifier les calculs, il existe des calculateurs automatisés de chillers qui réalisent rapidement des conversions d’unités et incluent des facteurs de sécurité. En outre, des programmes de formation spécialisés sont disponibles pour approfondir les connaissances sur la conception et le fonctionnement des systèmes d’eau glacée.
