La capacité de refroidissement d'un refroidisseur industriel correspond à sa capacité à éliminer la chaleur, tandis que la charge à laquelle nous faisons souvent référence est la quantité de chaleur qui doit être éliminée par l'équipement ou le processus refroidi. Si la capacité de refroidissement de l'équipement est inférieure à la charge, il sera difficile d'abaisser la température, et si elle est supérieure à la charge, il en résultera un gaspillage d'énergie. Comment déterminer la capacité de refroidissement d'un refroidisseur ?

Facteurs clés qui influencent la capacité de refroidissement des refroidisseurs

Avant de calculer la capacité de refroidissement d'un refroidisseur, nous devons connaître les facteurs qui l'affectent.
 
- ΔT (Delta T)
Le delta T est la différence de température entre le liquide de refroidissement lorsqu'il entre dans le refroidisseur et lorsqu'il en sort. Plus cette différence est importante, plus le liquide de refroidissement peut absorber et évacuer de chaleur.
 
- Débit
Le débit d'un liquide de refroidissement influe sur son échange thermique. Plus le débit est important, plus le liquide de refroidissement est en contact avec l'équipement qui a besoin d'un échange de chaleur, ce qui lui permet d'évacuer davantage de chaleur.
 
- Fluide frigorigène
Les différents types de fluides frigorigènes ont des capacités thermiques spécifiques différentes. À masse égale, plus la capacité thermique spécifique du liquide de refroidissement est élevée, plus il faut de chaleur pour chauffer ou refroidir. Prenons l'exemple de l'eau et du cuivre. La capacité thermique spécifique de l'eau est d'environ 4,186 kJ/kg-℃, et celle du cuivre de 0,385 kJ/kg-℃. Si les deux augmentent de 1℃, l'eau consomme 4,186 kJ de chaleur, alors que le cuivre ne consomme que 0,385 kJ de chaleur. C'est pourquoi les métaux se réchauffent plus vite que l'eau sous le soleil.

Comment calculer la puissance frigorifique d'un refroidisseur ?

Afin de faciliter les calculs pour les personnes utilisant des unités différentes, nous présentons les méthodes de calcul de la puissance frigorifique selon le système international d'unités et le système impérial d'unités.

Unités SI

A refroidisseur de processus utilise de l'eau comme liquide de refroidissement. On sait que le débit d'eau dans l'équipement est de 0,0975 m³/s, la température d'entrée de l'eau est de 20℃, et la température de sortie de l'eau est de 15℃. Quelle est donc la capacité de refroidissement de cet équipement ?
 
La formule de calcul de la capacité de refroidissement est la suivante Q= ṁ×Cp×ΔT.
 
- Q : Capacité de refroidissement (kW ou kJ/s)
- Cp : Chaleur spécifique (kJ/kg-℃)
- ṁ : Débit massique (en kg/s) = densité de l'eau p × débit volumétrique (m³/s)
- ΔT : différence de température entre l'entrée et la sortie (℃)
 
Le processus de calcul est le suivant :
Connu :
- Débit = 0,0975 m³/s
- Densité de l'eau = 997 kg/m³
- Chaleur spécifique de l'eau = 4.186 kJ/kg-℃
- Différence de température ΔT = 20℃ - 15℃ = 5℃
 
Calcul :
- ṁ = densité de l'eau × débit = 997 kg/m³ × 0,0975 m³/s = 97,0575 kg/s
- Q = ṁ × Cp × ΔT = 97,0575 kg/s × 4,186 kJ/kg-℃ × 5℃=2 030,43 kJ/s=2 030,43 kW
 
La capacité de refroidissement de ce refroidisseur est donc de 2 030,43 kW.

Unités impériales

Convertissons l'exemple ci-dessus en unités impériales et calculons-le à nouveau.
 
Un refroidisseur de processus utilise de l'eau comme liquide de refroidissement. Le débit d'eau dans l'équipement est de 345 pi³/h, la température d'entrée de l'eau est de 68 °F et la température de sortie de l'eau est de 59 °F. Quelle est donc la capacité de refroidissement de cet équipement ?
 
- ΔT=68°F - 59°F = 9°F
- Capacité thermique spécifique de l'eau ≈ 1,0 BTU/lb-°F
- Densité de l'eau ≈ 62.4 lb/ft³
- ṁ = densité de l'eau × débit = 62,4 lb/pi³ × 345 pi³/hr = 21 528 lb/hr
- Q = ṁ × Cp × ΔT= 21 528 lb/hr × 1,0 BTU/lb-°F × 9°F = 193 752 BTU/hr

Conclusion

Si vous avez encore des questions sur la manière de déterminer la capacité de refroidissement du refroidisseur ou de faire correspondre la charge, l'équipe de LNEYA est heureuse de vous aider. Nous fournissons non seulement des équipements personnalisés aux performances variées, mais aussi des services d'assistance technique. N'hésitez pas à nous contacter à tout moment !