OFPTT Conception d Une Chambre Froide

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ROYAUME DU MAROC

OFPPT

Office de la Formation Professionnelle et de la Promotion du Travail DIRECTION RECHERCHE ET INGNIERIE DE FORMATION

RESUME THEORIQUE & GUIDE DE TRAVAUX DIRIGES MODULE N:19 CONCEPTION DES CHAMBRES FROIDES

SECTEUR : FROID ET GENIE THERMIQUE

SPECIALITE :

TECHNICIEN EN FROID COMMERCIAL ET CLIMATISATION

NIVEAU : TECHNICIEN

JUILLET 2003

Remerciements

1

Rsum de Thorie et Guide de travaux pratique

Conception des chambres froides

La DRIF remercie les personnes qui ont particip ou permis llaboration de ce Module de formation.

Pour la supervision : GHRAIRI RACHID : BOUJNANE MOHAMED : Thermique Pour llaboration : Mr. Fouad BOUZAD Pour la validation :

Chef de projet du Secteur Froid et Gnie Thermique Coordonnateur de C D C du Secteur Froid et Gnie

ISTA SAFI I

MR : Abdelilah MALLAK MR: Mohamed BARZI MR :Mustapha BRAHIMI MR : Samir BELAID MR. Lahcen TABATI MR: Hassan BEZZAZ

: Formateur lISGTF : Formateur ISTA1 Marrakech : Formateur l ISTA H. Ennahda Rabat : Formateur lISTA Knitra : Formateur lISTA Knitra : Formateur ISTA1 Marrakech

Les utilisateurs de ce document sont invits communiquer la DRIF toutes les remarques et suggestions afin de les prendre en considration pour lenrichissement et lamlioration de ce programme. Monsieur Said SLAOUI DRIF

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Rsum de Thorie et Guide de travaux pratique

Conception des chambres froides

SOMMAIREPrsentation du module Rsum de thorie I. Calcul du volume de la chambre froide I.1. Condition dentreposage des produits . I.2. Condition climatique extrieur des villes du MAROC I.3.Calcul du volume de la chambre II. Dtermination de lpaisseur de lisolation II.1 Diffrents mode de transmission de la chaleur II.2. Coefficient de transmission thermique global II.3. Diffrents types disolant . II.4. Evolution de la temprature travers une paroi isole II.5. Calcul de lpaisseur de lisolant III. Bilan thermique dune chambre froide . III.1 Nature des entres de chaleur . III.2 Apports par les parois . III.3 Apports dus aux introductions des denre. III.4 Apports dus au renouvellement dair . III.5 Apports thermiques intrieur III.6 Bilan journalier III.7. Puissance frigorifique global ... III.8 puissance frigorifique installer III.9. temps moyen de fonctionnement de linstallation III.10. donnes pour tablir un bilan thermique III.11. Annexes : tableaux IV. Bilan Energtique ... IV.1. Cycle frigorifique sur le diagramme enthalpique IV.2. Calcul du volume balay du compresseur IV. 3 Calcul du travail dvelopp par le compresseur IV. 4 Coefficient de performance de la machine V. Slection des quipements VI. Listes de matriels ncessaires Evaluation de fin de module Liste bibliographique Annexes3 OFPPT/DRIF

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Rsum de Thorie et Guide de travaux pratique

Conception des chambres froides

MODULE :

Conception des chambres froides Dure :120 heures 70% : thorique 30% : Travaux diriges OBJECTIF OPERATIONNEL DE PREMIER NIVEAU DE COMPORTEMENT

COMPORTEMENT ATTENDU Pour dmontrer sa comptence, le stagiaire doit prparer les lments ncessaires pour la conception dune chambre froide selon les conditions, les critres et les prcisions qui suivent CONDITIONS DEVALUATION

A partir du thme du projet. Selon les besoins du client.CRITERES GENERAUX DE PERFORMANCE

Choix appropri de lisolant Calcul prcis du bilan thermique Calcul prcis de lpaisseur de lisolation Calcul prcis du volume de la chambre froide Slection et dimensionnement adquate des quipements Calcul prcis du bilan nergtique

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OBJECTIF OPERATIONNEL DE PREMIER NIVEAU DE COMPORTEMENT PRECISIONS SUR LE COMPORTEMENT ATTENDU A. Calculer le volume de la chambre froide CRITERES PARTICULIERS DE PERFORMANCE

Exactitude des dimension de la chambrefroide longueur largeur hauteur interne et externe hauteur utile surface dentreposage volume utile Epaisseur exacte de lisolation des : mrs sol plafond Calcul exacte des apports thermiques : des produits des parois : mrs, sol et plafond exploitations : clairage, manutention et autres .. autres .. Calcul exacte du volume balay Calcul exacte du travail fourni pour produire du froid Calcul exacte du coefficient de performance de linstallation ( COP) installation dune chambre froide : quipements frigorifiques appareillage lectrique appareils annexes u Ralisation exacte des listes de matriels slectionns quipements frigorifiques appareillages lectriques

B. Dterminer lpaisseur de lisolation dune chambre froide C. Calculer le bilan thermique dune chambre froide

D. Effectuer le bilan nergtique dune installation ( calculer le coefficient de performance de linstallation dune chambre froide ) E. Slectionner et dimensionner les quipements de linstallation

Choix pertinent des quipements dune

F. Raliser les listes de matriels slectionner

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OBJECTIFS OPERATIONNELS DE SECOND NIVEAULE STAGIAIRE DOIT MAITRISER LES SAVOIRS, SAVOIR-FAIRE, SAVOIR-PERCEVOIR OU SAVOIR-ETRE JUGES PREALABLES AUX APPRENTISSAGES DIRECTEMENT REQUIS POUR LATTEINTE DE LOBJECTIF DE PREMIER NIVEAU, TELS QUE

:

Avant dapprendre calculer le volume de la chambre froide le stagiaire doit : 1. . connatre les conditions dentreposage des produits 2. connatre les .condition climatique des villes du MAROC Avant dapprendre dterminer lpaisseur de lisolation dune chambre froide, le stagiaire doit : 3. . connatre diffrents mode de transfert de la chaleur 4. connatre diffrent .coefficient de conductibilit thermique des principaux matriaux 5. connatre. diffrent coefficient de conductivit thermique des fluides 6. connatre diffrent isolant thermique utilis dans la construction des chambres froides Avant dapprendre effectuer le bilan thermique dune chambre froide le stagiaire doit : 7. .avoir des notions de quantit de chaleur Avant dapprendre effectuer le bilan nergtique dune installation le stagiaire doit : 8. . savoir exploiter du diagramme de MOLLIER Avant dapprendre slection des quipements le stagiaire doit : 9. .connatre les critres de slection des quipements 10. savoir utiliser la documentation des constructeurs Avant dapprendre slection des quipements le stagiaire doit : 11. .savoir formuler des bons de commande

PRSENTATION DU MODULE6 OFPPT/DRIF

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COMPETENCE : Raliser la conception des chambres froides PRESENTATION : Ce module de comptence particulire se droule selon le planning de formation.. DESCRIPTION : Lobjectif de ce module est de faire acqurir la matrise de la conception des chambres froides . CONTEXTE DENSEIGNEMENT : Clart Explication exacte et logique des lments ncessaires pour la conception des chambres froides Dtermination de lensemble des supports calorifiques Calcul du bilan nergtique Slection des organes de lquipement Fiche de rpartition du module par prcisions Dure Totale :..36h Evaluation :......2h

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Conception des chambres froides

Module : Conception des Chambres Froides

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I. Calcul du volume de la chambre froide I.1. Conditions dentreposage des produits et condition climatique extrieure : Tableau N 1 : densit dentreposage des diffrentes marchandises en chambre froide (non palettises) Densit moyenne Hauteur de Densit en Kg/m Nature des marchandises gerbage moyenne Observations de surface en m Hg en Kg/m brute sur 1m de haut H (salle) : H salle : Daprs Vassogne Hg + 0,50m 3,25 3,50 H empilage 2,50 2,75 Viandes fraches (voir pour dtail tableau n 49) - en carcasses : bovins 250 Accroches sur rail 400 Kg H = 4,00m - en quartiers : bovins 150 ... 200 Kg H = 2,60 3,00m - petit btail : moutons 150 H sur rail BN 2,5 3 .. 200 Kg ou sur crochets - Veaux 120 - Porcs 180 300 Divers en cases grillages 150 Viandes congeles - en vrac : gros btail 330 2,50 3,00 - moutons 250 2,50 3,00 - dsosses en caisses 600 4,80 Caisses Intendance 65 35 18 P = 25 kg Volailles Gibiers - fraches en paniers 150 200 3,00 - congeles en caisses 250 345 3,00 3,70 - en caisses de 20 25 310 350 3,00 3,70 poulets . Charcuterie - saucissons frais 200 5 couches superposes 40 50kg par couche H salle : 4,00 4,50 - salaison humide 500 H = 3,00 - jambons frais 600 H = 3,00 - jambons secs 500 H = 3,00 - jambons en cuves Abats - accrochs 150 250 H = 3,00 - sur crochets disposs sur chariot au sol 250 3009 OFPPT/DRIF

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ufs - frais. - en caisses alvoles - en caisses dorigine - congels en bidons - congels en plaques et mis en cartons standards .. Fruits - en billots - en cagettes - pches en plateaux normaliss... - abricots en plateaux Fruits congels - cagettes de 10 kg - cartons de 30 kg - fruits congels Agrumes - poires (en caisses) - pommes (en caisses) - dattes et figues - chtaignes couples en sacs Lgumes - frais - secs - artichauts et choux-fleurs (en paniers) - pommes de terre (en sacs) - bulbes fleurs (en plateaux) - oignons (en sacs) ... Fruits sur navire - bananes en caisses - en cales Poissons - frais en glace

1 800 oeufs

4,00 2 600 3000 oeufs 2 640 oeufs 3 600 ufs

En canadienne 10 000 ufs = 2,8 m

700 kg 650

3,00

250 300 250 200 100 100 500 350 245 250 300 250 430 345 360 4,00 3,00 3,50 3,50 4,80 4,50 4,50 4,50 4,00 3,00

1 600

H = 4,00

600 1 000 195 280 175 250 2,00 2,00 2,50 3,00 750 750 200 2,00 300

H = 3,00 H = 3,00

H = 3,00

100 kg de glace pour 300 kg de poissons, glace en plus pouvant atteindre 100 kg de glace pour 150 kg de poissons dans les pays tropicaux10

I.2. Condition Climatique Extrieur des Villes du MAROCOFPPT/DRIF

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AICVM CONDITIONS CLIMATIQUES DE BASE MAROC Groupement du Maroc Frquence : 10 jours par an Mise jour juillet 1984 Altitude Et Hiver Ville Latitude Amplitude Amplitude Ts Th Ts Longitude Journalire Journalire 19 m Agadir 3023 N 35 22,8 6,1 4 9,4 934 W 13,6 m Al Hoceima 3511 N 32 6 351 W 58,4 m Casablanca 3334 N 29 23,5 7 5 9,3 740 W 78 m Essaouira 3131 N 26 9 947 W 578,7 m N 39 24,1 16,6 1 8 Fs Sas 3356 W 459 m 563,7 Ifrane 3330 N 32 5 W 510 m 504,2 N 43 2 Kasba Tadla 3236 515 W 15,4 m Knitra 3418 N 33 9,1 3 9,7 536 W 48,9 m Larache 3511 N 34 4 508 W 465,7 m Marrakech 3137 N 42 24,4 16,9 3 10,8 302 W 549,4 m Mekns 3353 N 38 24,1 13,8 2 7,9 532 W 1515 m Midelt 3241 N 35 16,3 2 10,5 444 W 199,3 m Nouasseur 3320 N 34 23,5 12,4 3 11,7 736 W 1136 m Ouarzazate 3056 N 40 20,7 15,2 1 12,3 654 W

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Oujda Rabat Safi Tanger Taza Tetouan

459,9 3448 156 65 3400 650 44,7 3217 914 14,7 3543 554 510 3413 400 451 3535 524

m N W m N W m N W m N W m N W m N W

37 32 35 32 39 33

24 23,5 22,5 23,8

15,8 9,3 10,2 9,5

0 5 4 5 2

11,4 9 10,1 6,8

23,5

9

5

7,6

I.3. Calcul de volume Vch = E/gu (m3) Vch E gv Viande congele Viande suspendu Poisson en caisse Beurre uf Pomme en caisse Orange : volume de charge : Capacit de la chambre (T) : coeff de charge T/m3. gv gv gv gv gv gv gv = 0,35 T/ m3. = 0,25 T/ m3 = 0,45 T/ m3 = 0,70 T/ m3 = 0,26 T/ m3 = 0,36 T/ m3 = 0,45 T/ m3 Fch = Vch/Hch Fch = surface de charge Hch = hauteur de charge (0,5 0,6 m entre plafond et charge) FCF = Fch/ FCF = surface relle de la C.F. = coeff dutilisation

Pour :

100m

!

0,70 0,7512

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100 - 400m 400 m

! !

0,75 0,80 0,80 0,85

II. Dtermination de lpaisseur de lisolation II.1. Diffrents modes de transmission de la chaleur. a. Modes de transmission de la chaleur Entre deux corps, de temprature, se produit un flux thermique : lnergie calorifique est transporte du corps le plus chaud vers le corps le plus froid. La transmission de chaleur seffectue de trois faons : Par conduction : la chaleur se propage des rgions les plus chaudes vers les rgions les plus froides sans dplacement apparent de la matire. Par convection : tout corps port une temprature met un rayonnement qui transporte de lnergie calorifique et qui peut se propager dans le vide absolu. Par rayonnement : Tout corps port une temprature met un rayonnement qui transporte de lnergie calorifique et qui peut se propager dans le vide absolu.

rayonnement convection conduction

b. Transmission de la chaleur par conduction b.1. Mcanisme La transmission de chaleur par conduction lieu dans un seul et mme corps lorsque ses parties prsentent des tempratures diffrentes. Si nous plongions lextrmit dune tige dacier dans un foyer la temprature de la tige serait rgulirement dcroissante de lextrmit chaude lextrmit froide. Les particules portes haute temprature sous laction de la flamme rchauffent les particules voisines plus froides en se refroidissant. Il y a propagation de la chaleur de proche en proche travers le mtal sans dplacement de matire. Leffet du chauffage ne devient sensible lextrmit froide que si celui-ci dure suffisamment longtemps.

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b.2. Coefficient de conductibilit Tout matriau permettant la propagation de la chaleur par conduction est dit conducteur thermique. Les mtaux sont tous de bons conducteurs thermiques. Largent, le cuivre et laluminium tant parmi les meilleurs. Par contre dautres corps offrent une grande rsistance la propagation de la chaleur par conduction. Ce sont les isolants thermiques. Tous les corps qui emmagasinent de lair comme, le duvet, la laine, les fourrures, le lige, les laines minrales, les matriaux expanss (polystyrnes et polyurthane) sont aussi des isolants thermiques. Assurant la jonction entre les conducteurs thermiques et les isolants thermiques nous trouverons beaucoup dautres corps tels que les bois, le verre, la porcelaine, de nombreuses matires plastiques, qui sans tre des isolants thermiques propagent beaucoup moins la chaleur que les mtaux. Ces considrations nous amnent conclure que, de mme que chaque corps possde une chaleur massique qui lui est propre et qui permet de dterminer la quantit dnergie calorifique quil faut lui fournir pour faire varier sa temprature, chaque corps offre la propagation de la chaleur une rsistance qui lui propre, et il doit tre possible de dterminer pour chacun deux la quantit de chaleur quil transmettra dans des conditions dtermines. Cette quantit de chaleur dpendue du coefficient de conductibilit du corps considr.

b.3. Loi de Fourier Si lon considre un mur plan, de section S, dpaisseur e et de co...

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