École Privée d’Ingénierie du Niger — L’école du nouveau monde

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Unité d’enseignement : GM · S4 · UE4 — Froid et climatisation avancés

  • Technologies de réfrigération

    Le cours de Technologies de réfrigération (UE4 « Froid et climatisation avancés », semestre 4) étudie les technologies modernes de production du froid dans l’industrie et le transport. Il part des principes thermodynamiques (cycle de Carnot inversé, cycle réel à compression de vapeur, rendement exergétique, compression bi-étagée), puis présente les technologies à faible consommation d’énergie, les installations frigorifiques industrielles et leur prolongement dans le transport frigorifique routier, et enfin la réglementation des fluides et les innovations du secteur.

    Au Niger, le froid conditionne la conservation des produits agricoles et d’élevage (lait, viande, oignon, poisson), des vaccins et des boissons ; il pèse lourd dans la facture électrique des entreprises, dans un contexte de tarifs élevés et de coupures. Réduire la consommation, choisir des fluides d’avenir et exploiter l’énergie solaire sont des compétences recherchées. Les 20 h de TP guidés sont réalisées sur banc frigorifique pédagogique et lors d’audits de chambres froides.

    Objectifs d’apprentissage

    • Appliquer les principes thermodynamiques à l’analyse d’un cycle frigorifique réel (COP, rendement exergétique, taux de compression).
    • Identifier et chiffrer les solutions de réfrigération à faible consommation énergétique.
    • Décrire les installations frigorifiques industrielles et les engins de transport sous température dirigée ; établir un bilan frigorifique simple.
    • Connaître les classes de sécurité et le cadre réglementaire des fluides (Montréal, Kigali) et choisir un fluide adapté.
    • Analyser les innovations de la réfrigération respectueuse de l’environnement.

    Prérequis

    Thermodynamique (S1) et principes de réfrigération de base (S3) : diagramme enthalpique, cycle à compression de vapeur, notions de transfert thermique.

    Plan du cours

    1. Principes thermodynamiques appliqués aux systèmes de réfrigération
    2. Technologies de réfrigération à faible consommation énergétique
    3. Systèmes frigorifiques industriels et application au transport automobile
    4. Réglementations, fluides d’avenir et innovations en réfrigération

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 5 h de cours magistral (CM), 5 h de travaux dirigés (TD), 20 h de travaux pratiques (TP), 30 h de travail personnel (TPE) ; 3 crédits. Évaluation : contrôle continu (comptes rendus de TP, rapport d’audit énergétique, interrogations) et examen terminal écrit.

    Bibliographie

    • R. J. Dossat, T. J. Horan, Principles of Refrigeration, Prentice Hall (5e éd.), 2001.
    • B. Whitman, B. Johnson, J. Tomczyk, E. Silberstein, Refrigeration and Air Conditioning Technology, Cengage Learning.
    • W. F. Stoecker, J. W. Jones, Refrigeration and Air Conditioning, McGraw-Hill.
    • P. Rapin, P. Jacquard, J. Desmons, Technologie des installations frigorifiques, Dunod.
    • Nations unies, Accord relatif aux transports internationaux de denrées périssables (ATP), CEE-ONU.

  • Froid et climatisation automobile

    Le cours de Froid et climatisation automobile (UE4 « Froid et climatisation avancés », semestre 4) approfondit le cours « Froid et climatisation auto » du S3. Il analyse le fonctionnement thermodynamique et technologique des systèmes de climatisation des véhicules modernes (compresseurs à cylindrée variable et électriques, climatisation automatique, gestion thermique des véhicules électrifiés), les fluides frigorigènes et leur réglementation environnementale, ainsi que les méthodes de maintenance et de diagnostic.

    Au Niger, où la température extérieure dépasse souvent 40 °C, la climatisation est un équipement essentiel au confort et à la sécurité des conducteurs, et l’un des postes de dépannage les plus fréquents des ateliers. Poussière, condenseurs colmatés et recharges « à l’oreille » sans récupération du fluide dégradent les performances et l’environnement. Les 20 h de TP guidés se déroulent sur véhicules et sur banc de climatisation avec station de récupération-recharge.

    Objectifs d’apprentissage

    • Tracer et exploiter le cycle frigorifique d’une boucle de climatisation (puissances, COP) sur le diagramme enthalpique.
    • Décrire les composants et la régulation d’une climatisation automatique et la gestion thermique d’un véhicule électrifié.
    • Identifier les fluides frigorigènes (R134a, R1234yf, R744), leurs risques et la réglementation qui les encadre.
    • Réaliser un diagnostic par pressions et températures (surchauffe, sous-refroidissement) et une recherche de fuite.
    • Effectuer une récupération, un tirage au vide et une charge conformes, dans le respect de la sécurité et de l’environnement.

    Prérequis

    Notions de base en réfrigération et climatisation automobile (S3), thermodynamique (S1), électricité automobile.

    Plan du cours

    1. Le circuit de climatisation des véhicules modernes et son cycle thermodynamique
    2. Climatisation automatique et gestion thermique des véhicules électrifiés
    3. Fluides frigorigènes et réglementation environnementale
    4. Maintenance et diagnostic des systèmes de climatisation

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 5 h de cours magistral (CM), 5 h de travaux dirigés (TD), 20 h de travaux pratiques (TP), 30 h de travail personnel (TPE) ; 3 crédits. Évaluation : contrôle continu (comptes rendus de TP, interrogations, évaluation pratique sur station) et examen terminal écrit.

    Bibliographie

    • S. Daly, Automotive Air Conditioning and Climate Control Systems, Butterworth-Heinemann, 2006.
    • A. D. Althouse, C. H. Turnquist, A. F. Bracciano, Modern Refrigeration and Air Conditioning, Goodheart-Willcox.
    • Robert Bosch GmbH, Automotive Handbook, Bosch / Wiley.
    • P. Rapin, P. Jacquard, J. Desmons, Technologie des installations frigorifiques, Dunod.
    • PNUE, Protocole de Montréal relatif à des substances qui appauvrissent la couche d’ozone et amendement de Kigali (2016).