Etude de l'évolution de l'humidité lors du tirage au vide des circuits frigorifiques

Résumé et principaux résultats

La charge en fluide frigorigène d'un circuit d'une machine thermodynamique est précédée d'une mise au vide de ce circuit. Cette opération est nécessaire, notamment pour éliminer les incondensables et retirer l'humidité du circuit, préjudiciable à la survie de la machine. L'opération de tirage au vide est une opération longue qui immobilise la machine et la ligne de production des fabricants de machines frigorifiques. En pratique, le niveau de vide atteint est sensé garantir la "qualité du vide" de l'unité avant remplissage en fluide frigorigène, à savoir un niveau d'humidité acceptable.
L'objectif de l'étude est d'appréhender l'évolution de la teneur en humidité dans le circuit (dans la phase gazeuse et dans l'huile) en fonction du niveau de vide mesuré et déterminer le cas échéant la valeur de pression optimale en fonction de l'humidité visée.
L'approche théorique conduit à déterminer les processus d'échange dans une enceinte représentant le circuit frigorifique, au cours du tirage au vide. Cette approche amène à décrire l'humidité par deux paramètres : l'activité de l'eau dans l'huile et l'humidité relative dans la phase gazeuse.
Une modélisation des échanges de vapeur d'eau entre l'huile et l'air au cours du tirage au vide, donc en régime instationnaire, étant délicate, des essais ont été réalisés sur un dispositif expérimental spécifique, équipé d'instruments de mesure d'humidité et d'une mesure de pression. Ces essais ont permis de distinguer trois étapes décrivant les échanges de vapeur d'eau au cours du tirage au vide. A aucune de ces trois étapes du tirage au vide il n'est possible de prédire l'humidité dans l'enceinte à partir d'une mesure de pression seule, montrant ainsi que la question initiale de l'étude (déterminer le niveau de vide à atteindre en fonction d'une humidité visée) n'a pas de réponse. Ainsi, pour connaître l'humidité dans l'enceinte tout au long du tirage au vide, une mesure d'humidité dans l'air et une mesure d'activité de l'eau dans l'huile sont nécessaires.

Commissions

Mesures et instrumentation

Thème

Conditionnement d'air

Mots-clés

Climatiseurs, Conditionnement d'air, Mesure d'humidité des gaz, Pompes à chaleur, Réfrigération

Auteurs

BLANQUART Bertrand