BTS FLUIDES ÉNERGIES ENVIRONNEMENTS E3A

Dimensionnement de l'installation bi-étagée 3 1 et 3 2 voir documents réponses n°5 et 6 3 3 q mc =

Sujet L Armand corrigé NOR - Portail éduscol

poly : 32 kg) est préjudiciable pour le dimensionnement et la consommation énergétique globale de l’installation De plus la résistance thermique de 4 mm de vitrage en polycarbonate est 2,5 fois plus importante que celle d’un vitrage de 6 mm en verre Question 1 4 : Période entre deux cabines Tc = Dc / Vc/sol = 59 / 5 = 11,8 s

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1 BTS FLUIDES - ÉNERGIES - ENVIRONNEMENTS - CORRECTION Session 2013 Étude des installations - Option C Code : FECEISI Page : 1/10

BTS FLUIDES ÉNERGIES ENVIRONNEMENTS

E3A - ÉTUDE DES INSTALLATIONS

OPTION C - GÉNIE FRIGORIFIQUE

ÉLÉMENTS DE CORRECTION

SESSION 2013

_________

Première partie :

Etude de fonctionnement du refroidisseur de la boucle monotube

1.1Deux compresseurs de 26.70 kW de puissance frigorifique au régime de -35°/+5°C. Chaque

compresseur, à ce régime, absorbe 8.12 kW de puissance électrique soit en négligeant l"énergie

échangée avec l"air ambiant une puissance rejetée F rn = Fo + Pabs = 69.64 kW

1.2 F

RL = FOP + Frn = 469.64 kW

q vB = FRL / reg /ceg /DT) = 469 / 1.033 *103 / 4.82 / 2 *3600 = 170 m3.h-1

1.3 et 1.4 Il faut 4 compresseurs pour la centrale positive. Voir courbes sur document réponse n°2.

1.5 Le point de fonctionnement à pleine puissance est satisfaisant, celui à puissance minimale ne

permet pas de garantir le régime de fonctionnement de la boucle d"eau glycolée car la température d"évaporation est de -10.5°C

Barème : 20/100

Questions Points

1.1 4 1.2 4 1.3 4 1.4 2 1.5 6 2 BTS FLUIDES - ÉNERGIES - ENVIRONNEMENTS - CORRECTION Session 2013 Étude des installations - Option C Code : FECEISI Page : 2/10

Deuxième partie :

Conception du réseau d"alimentation d"un poste positif

Voir document réponse n°3 et 4.

Barème : 20/100

Questions Points

Document réponse

n°3

Tableau n°1 3

Justifications 2

Tableau n°2 1.5

Justifications 1.5

Document réponse

n°4

Partie 1 organe n°1 2

Partie 1 organe n°2 2

Partie 2 3

Tableau n°1 3

Justifications 2

Troisième partie :

Dimensionnement de l"installation bi-étagée

3.1 et 3.2 voir documents réponses n°5 et 6

3.3 q mc = Foc/ (H11 - H10) = 450/(376 - 254) = 3.69 kg.s-1

3.4 qmB = FOB /(H1 - H7) = 534/(366 - 215) = 3.54 kg.s-1

3.5 q mE = qmB (H5 - H6) / (H9 - H8) = 3.54 ( 254 - 215) / (376 - 254) = 1.13 kg.s-1 3.6 q mB H2 + qmE H9 + qmc H11 = qmHP H3 avec q mB + qmE + qmc = qmHP q mHP = 8.36 kg.s-1, H3 = 379 kJ.kg-1 3.7 q v3 = qmHP * v3 = 8.36 * 34*10-3 * 3600 = 1023.2 m3.h-1 V bhHP = qv3 / hv = 1023.2 / 0.885 = 1156.2 m3.h-1

3.8 soit 6 compresseurs D8DJ-600X

3 BTS FLUIDES - ÉNERGIES - ENVIRONNEMENTS - CORRECTION Session 2013 Étude des installations - Option C Code : FECEISI Page : 3/10

3.9 En isolant l"ensemble de l"installation on a :

OB + Foc + Pabs BP + Pabs HP = Fr

Soit Fr = 534+ 450 +423.7 + 644.57 = 1346 kW

3.10 F

r = qmHP (H4 - H5) soit H4 = Fr / qmHP + H5 = 1346 / 8.36 + 254 = 415 kJ.kg-1

3.11 C1 = 0.963, C2 = 0.87, C3 = 0.99, C4 = 1, C5 = 1. Deux condenseurs soit

Pcorrigée =1346/ 2 / 0.963 /0.87 / 0.99 = 811.4 kW soit PE06DP14A3 soit 14 ventilateurs, 6pôles

donc une vitesse de rotation de 1000 tr.mn -1

Barème : 35/20

Questions Points

3.1 6 3.2 5 3.3 2 3.4 2 3.5 2 3.6 2 3.7 3 3.8 2 3.9 5

3.10 2

3.11 4

4 BTS FLUIDES - ÉNERGIES - ENVIRONNEMENTS - CORRECTION Session 2013 Étude des installations - Option C Code : FECEISI Page : 4/10 5 BTS FLUIDES - ÉNERGIES - ENVIRONNEMENTS - CORRECTION Session 2013 Étude des installations - Option C Code : FECEISI Page : 5/10 Document réponse n°3 : conception poste positif

Tableau n°1:

La pompe P1 fonctionne La pression en A est supérieure à la pression en C Oui La pression en A est égale à la pression en C Non La pression en A est inferieure à la pression en C Non La pompe P1 est à l"arrêt La pression en A est supérieure à la pression en C Oui La pression en A est égale à la pression en C Non La pression en A est inferieure à la pression en C Non

Justification des réponses positives:

Dans les deux cas si on applique le théorème de Bernoulli entre A et C, PC - PA = - jac la pompe

du monotube étant en fonctionnement. donc PA > PC.

Tableau n°2:

La pompe P1 est à l"arrêt Il existe un débit dans la branche ABC de A vers B Oui

Il n"y a pas de débit dans la branche ABC

Non Il existe un débit dans la branche ABC de B vers A Non

Justification des réponses positives:

Un écoulement est généré par la différence de pression entre A et C. Cet écoulement peut

continuer de refroidir le poste positif alors que la demande de froid est stoppée. 6 BTS FLUIDES - ÉNERGIES - ENVIRONNEMENTS - CORRECTION Session 2013 Étude des installations - Option C Code : FECEISI Page : 6/10

Document réponse n°4

Conception poste positif

Partie 1:

Poste positif

BAC 1 2

· Définir le rôle de l"organe n°1 :

L"organe n°1 est une vanne de réglage

permettant d"ajuster le débit dans le poste positif à la valeur prévue.

· Définir le rôle de l"organe n°2 :

Un clapet anti retour permet d"éviter un

écoulement de A vers B à l"arrêt de la pompe lorsque le poste n"est plus en demande de froid.

Partie 2:

Poste positif

C A BD 1M

Tableau n°1:

Pendant le dégivrage:

La production de froid du poste positif continue Non

Le circulateur est en fonctionnement Oui

Peut-il y avoir un débit de A vers B Non

Peut-il y avoir un débit de B vers A Oui

Peut-il y avoir un débit de C vers D Non

Peut-il y avoir un débit de D vers C Non

Justification des réponses positives:

La pompe fonctionne en boucle fermée pour assurer le dégivrage. La température augmentant l"eau se dilate et l"excès de pression est régulé par rejet en A. 7 BTS FLUIDES - ÉNERGIES - ENVIRONNEMENTS - CORRECTION Session 2013 Étude des installations - Option C Code : FECEISI Page : 7/10

Document réponse n°6

Tableau des points de mesure

Points Températures

[°C]

Températures

de saturation [°C]

Pressions

absolues [bar]

Enthalpies

[kJkg-1] 1 -10 -15 3.58 366 2 +15 +2 6.3 383 3

10 +2 6.3 379

67 40 18.1 415

34 40 18.1 254

12 40 18.1 215

7 -16 -16 3.58 215 8

1 1 6.3 254

7 2 6.3 376

1 1 6.3 254

7 2 6.3 376

8 BTS FLUIDES - ÉNERGIES - ENVIRONNEMENTS - CORRECTION Session 2013 Étude des installations - Option C Code : FECEISI Page : 8/10 Document réponse n°7 : pressostat zone neutre

Barème : 9/15

9 BTS FLUIDES - ÉNERGIES - ENVIRONNEMENTS - CORRECTION Session 2013 Étude des installations - Option C Code : FECEISI Page : 9/10

Barème : 6/15

10 BTS FLUIDES - ÉNERGIES - ENVIRONNEMENTS - CORRECTION Session 2013 Étude des installations - Option C Code : FECEISI Page : 10/10 Document réponse n°9 : aspect environnemental

Tableau n°1

Le récupérateur d"énergie est un : Réponses :

Désurchauffeur Oui

Condenseur Non

Echangeur liquide-vapeur Non

Justifier la ou les réponses positives :

Le récupérateur est placé en série avec le condenseur, c"est un désurchauffeur.

Tableau n°2

Au moment où le récupérateur d"énergie fonctionne : Réponses :

La pression de condensation augmente Non

La pression de condensation ne varie pas Non

La pression de condensation diminue Oui

Justifier la ou les réponses positives :

Au moment où le désurchauffeur est actif, la puissance du système de condensation augmente et

donc la pression de condensation diminue.

Tableau n°3

Le rôle de la vanne G (voir schéma de principe page16) est de : Réponses :

Réguler la pression de condensation Non

Réguler le débit de fluide frigorigène passant dans le récupérateur d"énergie Oui

Réguler la pression de refoulement Non

Justifier la ou les réponses positives :

La pression de condensation diminue avec l"augmentation de la puissance délivrée par le

désurchauffeur, la vanne G module à la fermeture et permet l"augmentation du débit de fluide

frigorigène vers le récupérateur.

Tableau n°4

Réglementation : Réponses :

Quelle est la fréquence des contrôles

d"étanchéité ? Une fois tous les 6 mois pour une charge comprise entre 30 et 300 kg.

[PDF] BTS FLUIDES ÉNERGIES ENVIRONNEMENTS E3A - ÉTUDE DES

BTS FLUIDES ÉNERGIES ENVIRONNEMENTS

E3A - ÉTUDE DES INSTALLATIONS

OPTION C - GÉNIE FRIGORIFIQUE

ÉLÉMENTS DE CORRECTION

SESSION 2013

Première partie :

1.1Deux compresseurs de 26.70 kW de puissance frigorifique au régime de -35°/+5°C. Chaque

1.2 F

RL = FOP + Frn = 469.64 kW

1.3 et 1.4 Il faut 4 compresseurs pour la centrale positive. Voir courbes sur document réponse n°2.

1.5 Le point de fonctionnement à pleine puissance est satisfaisant, celui à puissance minimale ne

Barème : 20/100

Questions Points

Deuxième partie :

Voir document réponse n°3 et 4.

Barème : 20/100

Questions Points

Document réponse

Tableau n°1 3

Justifications 2

Tableau n°2 1.5

Justifications 1.5

Document réponse

Partie 1 organe n°1 2

Partie 1 organe n°2 2

Partie 2 3

Tableau n°1 3

Justifications 2

Troisième partie :

Dimensionnement de l"installation bi-étagée

3.1 et 3.2 voir documents réponses n°5 et 6

3.4 qmB = FOB /(H1 - H7) = 534/(366 - 215) = 3.54 kg.s-1

3.8 soit 6 compresseurs D8DJ-600X

3.9 En isolant l"ensemble de l"installation on a :

OB + Foc + Pabs BP + Pabs HP = Fr

Soit Fr = 534+ 450 +4*23.7 + 6*44.57 = 1346 kW

3.10 F

3.11 C1 = 0.963, C2 = 0.87, C3 = 0.99, C4 = 1, C5 = 1. Deux condenseurs soit

Barème : 35/20

Questions Points

3.10 2

3.11 4

Tableau n°1:

Justification des réponses positives:

Tableau n°2:

Il n"y a pas de débit dans la branche ABC

Justification des réponses positives:

Document réponse n°4

Conception poste positif

Partie 1:

Poste positif

· Définir le rôle de l"organe n°1 :

L"organe n°1 est une vanne de réglage

· Définir le rôle de l"organe n°2 :

Un clapet anti retour permet d"éviter un

Partie 2:

Poste positif

Tableau n°1:

Pendant le dégivrage:

Le circulateur est en fonctionnement Oui

Peut-il y avoir un débit de A vers B Non

Peut-il y avoir un débit de B vers A Oui

Peut-il y avoir un débit de C vers D Non

Peut-il y avoir un débit de D vers C Non

Justification des réponses positives:

Document réponse n°6

Tableau des points de mesure

Points Températures

Températures

Pressions

Enthalpies

10 +2 6.3 379

67 40 18.1 415

34 40 18.1 254

12 40 18.1 215

1 1 6.3 254

7 2 6.3 376

1 1 6.3 254

7 2 6.3 376

Soit Fr = 534+ 450 +423.7 + 644.57 = 1346 kW