Un frigo comment ça marche ?

par BETOU

Et bien ce n'est pas compliqué, enfin si, un peu plus quand même que de "faire du chaud"
Car on ne fait pas "du froid" en fait on déplace de la chaleur: même a -20° C il fait encore chaud, et oui, le zéro absolu est à -273° et des broutilles.

Donc schématiquement parlant on prend de la chaleur dans une enceinte et on la rejette ailleurs voilà en gros le principe

Si le principe est simple, le moyen pour arriver à ce résultat l'est un peu moins, car si pour produire de la chaleur avec de l'énergie électrique une simple résistance suffit, pour le froid on n'a pas encore trouvé la résistance à refroidir.( Que celui qui la trouve prenne vite un brevet, et croyez moi fortune est faite.).

Quoi que ... il y existe l'effet Peltier mais je connais mal, si parmis vous il y à un connaisseur, je suis preneur n' hésitez pas écrivez moi.

Note importante:

Il n'est pas dans ma prétention de faire un site de référence sur ce sujet d'autre personnes plus intelligentes et plus instruites que moi s'en chargerons sûrement, mon ambition est plus modeste: juste faire connaître un métier qui me plaît.


Principes de base.


Matériels de base.

Une installation de base se compose de:

Un compresseur

Il y a plusieurs types de compresseur:

  • Les compresseurs à pistons
  • Les compresseurs rotatif
  • Les compresseurs à vis
  • Les compresseurs scroll
  • Les compresseurs centrifuge
  • Il existe d'autres types de compresseurs mais pour des applications particulières dont nous ne parlerons pas ici

Le compresseur a pour rôle d'aspirer les vapeurs du gaz frigorigène en provenance de l'évaporateur de les comprimer et de les refouler dans le condenseur.

Chaque type a ses applications en fonction de la puissance et de L'usage envisagé.

On peut dire que le compresseur est le coeur du système
 

Un condenseur
 

Le condenseur reçoit les gaz refoulés par le compresseur, c'est essentiellement un échangeur de chaleur, le flux calorifique transporté par le gaz frigorigène sera rejeté dans l'air extérieur ou tout autre médium pouvant assurer son refroidissement.
En perdant de sa chaleur le gaz frigorigène se condense et en sortie du condenseur nous avons du gaz liquide haute pression.

Il y a deux grandes familles de condenseurs:
A air ou à eau celles ci se divisant en plusieurs sous ensembles.

  • A air statique
  • A air ventilé
  • A eau perdue
  • A eau recyclée  

Un organe de détente

Il y a plusieurs types de materiels qui peuvent assurer ce role:

  • Le capillaire
  • Le détendeur automatique (pression constante)
  • le détendeur thermostatique (surchauffe constante)
  • Le détendeur électronique (la surchauffe est controlée par des sondes, le détendeur est commandé par un moteur pas à pas ou par l'ouverture plus ou moins longue de l'électrovanne qui fait partie du détendeur.)
  • Les regleurs à flotteurs plus d'autres systemes, mais la c'est du domaine du froid industriel.

Le détendeur à pour mission d'alimenter l'évaporateur en liquide frigorigène en quantité necessaire pour absorber les calories du millieu à refroidir.

Le liquide arrive au détendeur en liquide a la pression de condensation (HP) et subira une perte de pression en passant par l'orifice calibré du détendeur, il se vaporisera partiellement en se refroidissant, on aura donc à la sortie du détendeur un mélange de vapeurs et de liquide à la température et à la pression d'évaporation dans l'évaporateur

Un évaporateur

L'évaporateur est lui aussi un echangeur de chaleur, il recoit du détendeur le liquide frigorigène à la pression BP .

Ce liquide s'évapore en absorbant les calories de l'enceinte à refroidir.

Au debut de l'évaporateur, nous nous trouvons en presence d'un mélange gaz + liquide frigorigène , la proportion de liquide étant majoritaire.

Au fur et à mesure de la progression du fluide dans l'évaporateur, ce rapport va s'inverser pour avoir, en sortie de l'évaporateur, uniquement du gaz, qui sera aspiré par le compresseur. le cycle recommencera.

Il existe plusieurs types d'évaporateur :

  • Les évaporateurs statiques
  • Les évaporateurs ventilés
  • Les refroidisseurs de liquides
  • Plus differents types d' appareils pour des applications particulieres.

Un organe de régulation
 

Bon, nous avons donc :

  • Un compresseur
  • un condenseur
  • un organe de détente
  • un évaporateur

Tout cela est tres bien, mais bon il faut bien que quelqu'un commande tout cela, car il faut bien " faire du froid" quand la température augmente et arreter quand le point de consigne est atteint, c'est le role de l'organe de régulation ( il y a beaucoup d'organes dans cette page ) plus communement appellé thermostat.

Il existe aussi un systeme de régulation pressostatique, qui marche lui aussi trés bien mais qui est beaucoup moins courant.

Le thermostat

C'est un systeme de commande électrique, qui coupe ou enclenche directement ou ind