Système de formation sur les réfrigérateurs

1. Périmètre de la fourniture

L'entrepreneur doit fournir, livrer, installer, tester, mettre en service et remettre l'ensemble complet de la Système de formation sur les réfrigérateurs , y compris :

• Banche de formation avec circuit frigorifique complet
• Système intégré d'acquisition de données
• Logiciel d'acquisition de données sous licence
• Système de gestion de l'alimentation par RFID
• Ordinateur de bureau de marque
• Onduleur hors ligne
• Tous les instruments, accessoires et documents

Le système doit être complet, entièrement opérationnel et prêt à être utilisé à des fins pédagogiques.

2. Description générale

Le système de formation sur les réfrigérateurs doit être une unité éducative de type bureau conçue pour l’étude en laboratoire de la thermodynamique frigorifique et de l’analyse des performances du système.

Le système doit permettre aux étudiants de :

• Observer et analyser les étapes du cycle frigorifique
• Tracer et interpréter les diagrammes pression–enthalpie (P–h)
• Déterminer la surchauffe et la sous-refroidissement
• Calculer le coefficient de performance (COP)
• Comparer les performances du cycle réel avec celles du cycle de Carnot inversé
• Évaluer les rendements du compresseur

Le fluide frigorigène doit être R134a ou un fluide frigorigène équivalent accepté sur le plan environnemental .

3. Construction mécanique

3.1 Banc de formation

• Structure mobile en profilés d’aluminium
• Dimensions (minimales)
  1200 (L) × 700 (l) × 1600 (H) mm
• Montée sur quatre (4) roulettes :
  • Deux (2) avec frein
  • Deux (2) sans frein
• Tableau de démonstration avant :
  • Schéma sérigraphié du circuit frigorifique
  • Composants clairement identifiés
  • Tuyauterie frigorifique codée par couleurs (rouge/bleu)

4. Exigences électriques

• Alimentation électrique : 220 V ±10 %, monophasé, 50 Hz
• Courant nominal : 10 A (minimum)
• Disjoncteur différentiel (16 A) (minimum)
• Interrupteur à clé (à verrouillage automatique)
• Bouton d'arrêt d'urgence (à verrouillage automatique)
• Protecteur contre les surcharges (5 A) (minimum)
• Voyants lumineux (minimum 5 pièces)
• Module de surveillance de l’alimentation

5. Composants du système de réfrigération

Le système doit comprendre, sans s’y limiter, les éléments suivants :

5.1 Compresseur

• Capacité : 1/8 ch (minimum)
• Cylindrée : environ 4 cm³
• Puissance frigorifique : environ 329 W (selon la norme EN 12900)

5.2 Condenseur avec réservoir d’eau

• Bobine en cuivre spiralée (12 à 14 spires)
• Tuyauterie de diamètre extérieur minimal de 1/4 pouce
• Immergée dans un réservoir d’eau
• Surface d’échange thermique d’environ 0,082 m²

5.3 Évaporateur avec réservoir d’eau

• Bobine en cuivre spiralée (7 à 9 spires)
• Tuyauterie de diamètre extérieur minimal de 1/4 pouce
• Immergée dans un réservoir d’eau
• Surface d’échange thermique d’environ 0,049 m²

5.4 Pompes de circulation

• Tension : 220 V ±10 %
• Puissance : 165 W (minimum)
• Réglable (trois niveaux de puissance)
• Débit : environ 80 L/min
• Quantité : 2 pièces

5.5 Valve d’expansion

• Valve d’expansion thermostatique à équilibre interne (TEV)

5.6 Filtre-sécheur

• Raccordements de service d’au moins 1/4 pouce

5.7 Vannes de service et manuelles

• Raccordement fileté conique
• Diamètre minimal de tuyau de 1/4 po

5,8 vitres d’observation

• Installé sur la ligne de liquide, la ligne d'aspiration et l'entrée de l'évaporateur (3 pièces)

6. Instrumentation et capteurs

Le système doit comprendre :

• Manomètre basse pression : -30 à 260 psi
• Manomètre haute pression : -30 à 550 psi
• Transmetteurs de pression : 0–2 MPa (sortie 4–20 mA) – 2 pièces
• Transmetteurs de température (PT100) – 4 pièces
• Thermomètres numériques (-40 °C à +90 °C) – 4 pièces
• Voltmètre à aiguille (0–250 V)
• Ampèremètre à aiguille (0–5 A)
• Affichage LCD pour l’affichage en temps réel des mesures
• Module d'entrée analogique
• Module de surveillance de l’alimentation
• Régulateur de pression haute/basse

La pression et la température doivent pouvoir être mesurées en plusieurs points du circuit frigorifique.

7. Réservoir d’eau et système d’échange thermique

• Les serpentins d’évaporateur et de condenseur doivent être immergés dans des réservoirs d’eau distincts.
• Un capteur de température pour le réservoir d’eau doit être fourni.
• Le système de circulation doit permettre la circulation d’eau entre les réservoirs pendant les expériences en régime permanent.
• Le système doit permettre la démonstration des cycles de refroidissement et de pompe à chaleur.

8. Système intégré d'acquisition de données

Le système doit inclure un système intégré d'acquisition de données multifonctionnel répondant aux spécifications minimales suivantes :

• Connexion par interface USB à l'ordinateur
• Acquisition de Données en Temps Réel
• Capacité de mesure haute précision
• Enregistrement manuel et automatique des données
• Intervalles d'échantillonnage configurables (basés sur le temps ou sur des intervalles)
• Modes d'affichage pour instruments numériques et analogiques
• Interface graphique conviviale
• Mise en page et affichage personnalisables

Tous les câbles USB nécessaires doivent être fournis.

9. Système de gestion de l’alimentation RFID (obligatoire)

L’équipement doit inclure un système intégré de commande de l’alimentation basé sur la technologie RFID comprenant :

• Fréquence de fonctionnement : 13,56 MHz (Haute fréquence)
• Communication via RS485 (standard)
• Affichage OLED pour les informations relatives à la carte RFID
• Indications sonores de l'état
• Indicateurs LED
• Capacité de vérification des données
• Configuration des paramètres via un logiciel
• Conformité au protocole ISO-15693
• Prise en charge de ModBus_TCP et de ModBus_RTU

Le système RFID doit contrôler l’activation de l’alimentation électrique par authentification par carte.

10. Équipement supplémentaire

10.1 Ordinateur de bureau de marque

Marque : Hp, Dell ou marque équivalente approuvée
Référence du fabricant :

Spécifications minimales :

• Processeur : Intel Core i5 (10e génération ou ultérieure)
• Cache : Minimum 12 Mo
• Fréquence de base : 2,5 GHz ou supérieure
• Mémoire vive (RAM) : 8 Go DDR4
• Stockage : disque dur SATA de 1 To ou supérieur
• Carte graphique : intégrée
• Écran : au minimum 21,5 pouces
• Résolution : au minimum 1366 × 768
• Interfaces : VGA ×1, HDMI ×1
• Clavier et souris : USB, même marque
• Système d'exploitation : Free-DOS ou équivalent

10.2 Alimentation sans coupure (ASI)

• Type : ASI hors ligne
• Puissance : au minimum 650 VA
• Temps de secours : au moins 10 minutes à charge maximale
• Prise en charge : 1 ordinateur + 1 moniteur

11. Capacités d'apprentissage

Le système doit permettre les travaux pratiques de laboratoire suivants :

• Utilisation des diagrammes pression-enthalpie
• Détermination de la surchauffe et du sous-refroidissement
• Bilan énergétique frigorifique
• Calcul du coefficient de performance (COP)
• Détermination des rendements isentropique et volumétrique
• Influence des températures de la source et du puits de chaleur sur le COP
• Comparaison entre le cycle réel et le cycle de Carnot inversé