Tout savoir sur le Principe de froid
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Qu'est-ce que la loi de Boyle-Mariotte ?
Cette loi a été découverte par deux savants, l'Irlandais Robert Boyle et le Français Edme Mariotte, au XVIIe siècle. Ils ont tous deux observé que, à température constante, lorsque la pression d'un gaz diminue, son volume augmente, et vice versa. Dans cet article, nous allons vous donner un aperçu de cette relation fascinante et vous expliquer comment elle s'applique dans le monde qui nous entoure.
Les débuts : Boyle et Mariotte Il est intéressant de remonter le temps et de se pencher sur les deux scientifiques qui ont donné leur nom à cette loi. Robert Boyle, né en 1627 à Waterford en Irlande, était un célèbre physicien et chimiste qui a réalisé des expériences sur les propriétés des gaz. En 1662, il a démontré la relation entre la pression d'un gaz et son volume, devenant ainsi le premier à le faire.
De son côté, Edme Mariotte, né en 1620 à Dijon en France, était physicien, chimiste et également prêtre. En 1676, quelques années après Boyle, il travaillait sur la même relation que son homologue irlandais. Malgré la séparation géographique et le décalage temporel, ces deux scientifiques ont convergé vers la même conclusion, ce qui est un bel exemple de l’universalité de la science.
Une relation simple et puissante ! La loi de Boyle-Mariotte stipule qu'à température constante, le volume occupé par une certaine quantité de gaz est inversement proportionnel à sa pression. Cela signifie que lorsque la pression d'un gaz augmente, son volume diminue, et lorsque la pression diminue, le volume augmente.
La formule mathématique de cette loi est la suivante : P1 x V1 = P2 x V2
P1 et P2 représentent respectivement la pression initiale et la pression finale (en kilopascals ou en millimètres de mercure), et V1 et V2 représentent le volume initial et final (en litres ou en millilitres).
Maintenant que vous comprenez la théorie, il est temps de passer à des exemples concrets pour mieux visualiser cette relation.
Exemple pratique : Testons la loi de Boyle-Mariotte Imaginons que vous ayez un récipient hermétique fermé, muni d’un piston et rempli d'air. Si vous poussez le piston pour réduire le volume du récipient, les molécules d'air à l'intérieur vont être comprimées et exercer une pression plus importante sur les parois et le piston. La pression du gaz augmente donc avec la diminution du volume, conformément à la loi de Boyle-Mariotte. Inversement, si vous relâchez le piston et augmentez le volume, la pression exercée par les molécules d'air va diminuer, toujours en accord avec cette même loi.
La relation pression-volume en altitude Un autre exemple concret de la loi de Boyle-Mariotte est l'effet de l'altitude sur la pression et le volume des gaz. En montagne, la pression atmosphérique est plus faible qu'au niveau de la mer. Cela a des conséquences sur les objets contenant des gaz, comme les sacs scellés hermétiquement.
Prenons l'exemple d'un sac ayant un volume de 1,5 litre au niveau de la mer, où la pression est de 101,3 kPa. Si vous emportez ce sac à la montagne où la pression est de seulement 70 kPa, son volume va augmenter en raison de la diminution de la pression extérieure. En appliquant la loi de Boyle-Mariotte (P1 x V1 = P2 x V2), le volume du sac sera de 2,2 litres.
Conclusion : la loi de Boyle-Mariotte, un outil essentiel pour comprendre le comportement des gaz Que ce soit pour comprendre pourquoi un sac gonfle en altitude ou pour imaginer des applications plus complexes dans l'industrie, la recherche, et bien sûr dans un circuit frigorifique, la loi de Boyle-Mariotte est une clé essentielle.
Qu'est-ce que la définition du zéro absolu ?
La mesure de la température implique des concepts d'unités et de références à un point spécifique, le zéro. Différentes échelles de mesure existent, telles que Celsius (°C) ou Fahrenheit (°F), adaptées à notre usage quotidien. Les scientifiques recherchent des points de référence incontestables et plus universels. Le monde des températures comporte un point mystérieux et inaccessible, le zéro absolu.
Dans notre quotidien, nous utilisons les termes de froid et de chaud pour décrire une sensation, mais les concepts de chaleur (énergie) et de température sont souvent confondus dans le langage courant. Lorsqu'un objet est chauffé, de l'énergie lui est apportée, la température est le reflet de cette chaleur qui se propage des objets chauds vers les objets froids. En thermodynamique, la température mesure la concentration d'énergie et l'agitation des molécules dans un objet.
Avec l'élévation de la température, la matière (comme l'eau par exemple) passe de l'état solide à liquide puis à gazeux, accompagnée de dilatations progressives. La matière devient de moins en moins stable, passant des molécules figées dans la phase solide à un mouvement désordonné dans la phase gazeuse. Ce phénomène est dû à l'agitation thermique interne : plus la température est élevée, plus les molécules bougent et vibrent de manière microscopique. Le désordre augmente, représenté par l'entropie.
En fin de compte, la température est la mesure de l'énergie interne de la matière, propagée par des collisions successives pour atteindre une répartition uniforme.
Pour définir le zéro absolu, nous utilisons une échelle de 100 degrés entre la fonte de la glace et l'ébullition de l'eau sur Terre au niveau de la mer pour établir une grandeur de température mesurable et reproductible. Notre zéro sur l'échelle Celsius est un zéro conventionnel et relatif, tandis que d'autres échelles comme Fahrenheit utilisent d'autres références. Les températures négatives telles que -89 °C en Antarctique ou -218 °C sur Neptune démontrent des extrêmes éloignés du Soleil. La valeur théorique de -273,15 °C est considérée comme le zéro absolu, représentant l'absence totale d'agitation thermique.
La science moderne définit le zéro absolu comme le niveau d'énergie le plus bas de la matière, où les atomes se trouvent dans leur état fondamental. Mesurer et approcher le zéro absolu reste un défi, nécessitant des moyens sophistiqués et du temps. Atteindre le zéro absolu demeure une limite théorique, mais des températures extrêmement basses peuvent être obtenues dans des conditions de laboratoire spécifiques.
Les applications du zéro absolu sont nombreuses et variées, notamment dans l'industrie avec l'utilisation des gaz liquéfiés, la cryogénisation pour la préservation d'organes, ou encore les phénomènes comme la supraconductivité et la superfluidité qui se manifestent à des températures proches du zéro absolu.
Qu'est-ce que les unités normalisées (SI) ?
Les unités normalisées sont utilisées quotidiennement sans y penser. Elles nous permettent de mesurer, peser et évaluer divers éléments qui influencent notre mode de vie. Afin de faciliter les échanges entre individus au-delà des frontières et des différences linguistiques, l'homme a créé des unités de mesure communes. C'est ainsi qu'est né le Système International d'unités (SI), qui n'a cessé d'évoluer et de se perfectionner au fil du temps.
L'histoire des unités normalisées remonte à la mise en place du système métrique décimal après la Révolution française, en 1795. En 1875, la Convention du Mètre réunit 17 nations et établit les premières unités normalisées communes telles que le mètre, la seconde et le kilogramme. Au fil des avancées scientifiques, de nouvelles unités telles que l'ampère, le kelvin et le candela ont été introduites en 1946.
Le Système International d'unités (SI) a officiellement vu le jour en 1960, composé initialement de 6 mesures, avec l'ajout de la mole comme dernière unité principale en 1971. Au cours du XXe siècle, trois unités ont été redéfinies en fonction de constantes naturelles, notamment la seconde par rapport à l'atome de Césium en 1967.
En 2018, lors de la vingt-sixième Conférence Générale des Poids et Mesures à Versailles, de nouvelles définitions ont été établies pour les 7 unités de mesure principales du SI. Parmi elles, le kelvin est désormais défini par la constante de Boltzmann, l'ampère par la charge élémentaire, et le kilogramme par la constante de Planck, entre autres.
Ainsi, les 7 unités principales du SI sont la masse (kg), le temps (s), la longueur (m), la température (K), l'intensité électrique (A), la quantité de matière (mol) et l'intensité lumineuse (cd). Ces unités forment la base des mesures utilisées dans de nombreux domaines, y compris la froid et la climatisation, et donnent lieu à des unités dérivées telles que le degré Celsius (°C), le pascal (Pa), le joule (J) et le kilogramme par mètre cube (kg/m3) pour des applications spécifiques.
Qu'est-ce que la centrale frigorifique ?
Une centrale frigorifique est une installation regroupant sur un châssis unique plusieurs compresseurs reliés à un même collecteur d’aspiration et à un même collecteur de refoulement. Ce montage est utilisé depuis longtemps en froid industriel, notamment dans le cadre d’une installation à postes multiples à température positive ou négative (chambre froide, vitrine réfrigérée, etc.).
Ce système présente plusieurs avantages :
- Adaptation de la consommation d’énergie à la demande réelle : la puissance du système peut être ajustée en mettant en marche ou à l'arrêt un ou plusieurs compresseurs.
- Fiabilité : un incident sur un compresseur n'arrête pas la production de froid.
- Possibilité de prévoir un surplus de puissance pour des raisons de sécurité ou pour une augmentation ultérieure de la puissance installée.
Les compresseurs sont reliés à un collecteur d’aspiration et un collecteur de refoulement commun. Le collecteur d’aspiration peut être raccordé en dessous ou au-dessus du compresseur, tandis que le collecteur de refoulement relie les compresseurs et le condenseur.
Pour garantir le bon fonctionnement, il est essentiel de gérer correctement l'huile dans la centrale frigorifique. Cela implique l'utilisation de séparateurs d'huile et de systèmes de retour d'huile adaptés aux besoins de chaque centrale. Une bonne gestion de l'huile évite des problèmes tels que la défaillance mécanique, la baisse de performance des échangeurs et les dommages sur les compresseurs à piston.
La régulation des compresseurs, la gestion des ventilateurs du condenseur et la maintenance régulière sont des éléments clés pour assurer le bon fonctionnement de la centrale frigorifique. Des systèmes de démarrage en cascade des compresseurs, des solutions de modulation de puissance et une automatisation via un automate programmable permettent un contrôle efficace de l'installation.
Enfin, pour améliorer le fonctionnement de la centrale frigorifique, il est recommandé de réduire la consommation d'énergie en optimisant le rendement des compresseurs et en améliorant la maintenance pour prévenir les pannes.
Qu'est-ce que le fonctionnement d'un circuit frigorifique en cascade ?
Les systèmes de réfrigération en cascade sont des installations spéciales utilisées dans le domaine du froid commercial, dans certaines industries et pour des usages particuliers. Leur principe de fonctionnement permet de couvrir une large plage de températures, jusqu'à -100 degrés Celsius, une température impossible à atteindre avec des installations classiques.
Ces systèmes sont également utilisés dans les pompes à chaleur air/eau haute température pour augmenter la température de l'eau de chauffage jusqu'à +80°C.
Le fonctionnement d'une installation en cascade repose sur un cycle frigorifique traditionnel de compression de vapeur et de changement d'états. Une cascade se compose généralement de deux ou trois étages comprenant des composants tels que compresseurs, condenseurs, détendeurs et évaporateurs, utilisant des fluides frigorigènes à différents niveaux de température et couplés thermiquement par un échangeur.
Dans une cascade frigorifique à deux étages, l'étage haute pression possède une source chaude refroidie par air ou par eau au condenseur, tandis que l'étage basse pression est en contact avec la source chaude de l'étage supérieur grâce à un échangeur. L'évaporateur de l'étage basse pression extrait la chaleur du milieu.
Divers couples de fluides sont utilisés dans ces cycles en cascade, comme NH3/CO2, R134a/CO2, R290/CO2, R448/R23, HC/CO2. Les pressions des fluides peuvent devenir élevées, nécessitant des dispositifs de sécurité tels que des vases d'expansion et des soupapes de sécurité.
La régulation de puissance et des températures se fait par des variateurs de fréquence, des commandes de ventilateurs et des détendeurs. Il est essentiel de maintenir les températures de condensation sous le point de température critique des fluides pour éviter tout changement d'état indésirable.
Pour obtenir des températures très basses, il est important de surveiller les températures d'évaporation pour éviter d'atteindre le point triple, où les états solide, liquide et gazeux coexistent.
Qu'est-ce que le réfrigérateur ?
Le réfrigérateur, un appareil électroménager indispensable, connu depuis plus de 100 ans, a été inventé en 1876 par l'allemand Carl von Linde. La plupart des foyers en possèdent au moins un exemplaire, voire plus, pour conserver les aliments frais. Au fil des siècles, les techniques de conservation des aliments se sont améliorées, passant du séchage et de la congélation dans l'Antiquité aux méthodes de salaison, de boîtes de conserve et de pasteurisation.
En 1913, les premiers réfrigérateurs sont devenus courants dans les foyers, suivi de la surgélation en 1923 et de la congélation avec les congélateurs domestiques en 1960. D'autres avancées telles que la conservation sous vide et le traitement UHT ont rendu la conservation des aliments plus facile.
Le fonctionnement du réfrigérateur repose sur des principes thermodynamiques. Le processus de réfrigération utilise des fluides réfrigérants pour comprimer la vapeur, la condenser, la détendre, et permettre à cette chaleur de se dissiper dans l'environnement. Les pièces clés incluent le compresseur, le condenseur, le détendeur, l'évaporateur et le ventilateur.
Les réfrigérateurs se déclinent en plusieurs types, du compact Table Top aux plus imposants comme les réfrigérateurs Américains, en passant par les modèles combinés et à deux portes. Les classes énergétiques et climatiques sont essentielles à considérer lors de l'achat d'un réfrigérateur, pour évaluer sa consommation et ses performances.
Enfin, pour préserver la durée de vie de votre réfrigérateur, il est recommandé de le nettoyer régulièrement, d'éliminer la glace accumulée dans la partie congélation et de protéger les aliments correctement avec des emballages adaptés.
Qu'est-ce que la chaine du froid et le respect des règles ?
La plupart du temps, nous ne réalisons pas que les aliments dans notre réfrigérateur suivent un parcours sécurisé pour éviter toute intoxication. Bien que nous en ayons conscience, nous ne connaissons pas tous les détails. Le processus de refroidissement maintient les qualités hygiéniques, nutritionnelles et organoleptiques des produits, du producteur au consommateur.
Grâce au respect de la chaîne du froid, les aliments restent sains en stoppant la croissance des micro-organismes. Les acteurs de la filière doivent garantir le maintien des températures optimales tout au long de la chaîne.
À l'origine de la chaîne du froid se trouve l'ingénieur français Charles Tellier. Il a mis en place les premières technologies frigorifiques pour la conservation des aliments. Depuis, les normes de conservation scientifiques et juridiques strictes sont appliquées à tous les types de produits frais, industriels et surgelés.
Il est essentiel de respecter les règles de la chaîne du froid pour éviter les risques d'interruption et de contamination des aliments. Les acteurs impliqués, du producteur au consommateur, doivent tous veiller au bon respect de ces règles.
Enfin, pour les consommateurs, il est important de conserver les aliments correctement une fois achetés, en les rangeant dans des sacs isothermes et en respectant certaines règles de stockage dans le réfrigérateur pour garantir leur fraîcheur et leur sécurité alimentaire.
Qu'est-ce que les techniques de conservation par le froid ?
Les techniques de conservation par abaissement de la température des produits et des aliments permettent de prolonger leur durée de vie. Selon les températures, l'activité cellulaire et la prolifération des micro-organismes sont soit ralenties, soit stoppées. Le froid permet de conserver des aliments de quelques jours à plusieurs mois, en préservant leurs propriétés gustatives et nutritives. Cependant, soustraire de la chaleur est énergivore, le froid industriel représentant environ 7 % de la consommation totale d'énergie électrique en France.
Il existe trois techniques principales de conservation :
La réfrigération : en maintenant des aliments à une température proche ou supérieure à 0°C, on réduit l'évolution microbienne et les métabolismes biochimiques. Cette méthode permet de conserver des denrées périssables à court ou moyen terme, à condition que les aliments soient sains et qu'ils soient réfrigérés rapidement après la récolte.
La congélation : maintenir une température de -18°C au cœur des aliments permet de conserver des produits tels que viande, volaille, poisson, pain, fromage, etc. Il est crucial de congeler des aliments frais sans les avoir préalablement décongelés pour assurer la qualité. Une congélation rapide favorise une meilleure qualité en provoquant une cristallisation fine de l'eau dans les aliments.
La surgélation : exposant les produits à des températures extrêmement basses (-30°C à -40°C) pendant un temps défini, cette technique permet de conserver la structure cellulaire des produits et d'arrêter l'activité microbienne. La surgélation garantit une qualité maintenue à long terme, idéale pour les viandes, les produits de la mer et certains fruits.
Ces méthodes de conservation sont efficaces pour préserver la qualité des aliments tout en assurant leur sécurité alimentaire. Chaque type d'aliment a des recommandations spécifiques en termes de température et d'humidité pour une conservation optimale. Par exemple, la viande se conserve entre 0°C et 4°C, tandis que le poisson nécessite des températures entre 0°C et 3°C, et les fruits doivent être conservés entre -0°C et +15°C.
Enfin, il est essentiel de respecter les bonnes pratiques de conservation pour chaque type d'aliment afin de préserver leur fraîcheur et leurs qualités nutritionnelles.
Qu'est-ce que le refroidissement par effet Peltier ?
Jean Charles Peltier (1785-1845) découvre vers 1834 le phénomène thermoélectrique désigné sous le nom d'effet Peltier. Il remarque qu'en appliquant une tension continue à deux types de conducteurs, bons et mauvais, se produit un transfert d'énergie (de chaleur). La direction de ce transfert d'énergie dépend du sens du courant électrique et constitue donc un système réversible.
L'effet Peltier est l'opposé de l'effet Seebek découvert par Thomas Johann Seebeck (1770-1831) vers 1822. Ce dernier montre que chauffer une extrémité de deux fils métalliques différents produit un courant continu dans le circuit. De nos jours, grâce aux performances des semi-conducteurs, l'effet Peltier est une alternative efficace pour le refroidissement d'installations de faible puissance, mais ne peut remplacer les systèmes à compression plus performants.
Le fonctionnement de l'effet Peltier implique la circulation d'un courant continu à travers des semi-conducteurs alternant entre bons et mauvais conducteurs, interconnectés par des câbles en cuivre, le tout étant encadré par deux plaques conductrices de chaleur. L'une des plaques se charge positivement en électrons (moins d'électrons) et chauffe, tandis que la seconde se charge négativement en électrons (plus d'électrons) et refroidit. Ces semi-conducteurs, agissant comme des thermocouples, permettent le transfert d'énergie sous forme de chaleur, généralement composés de tellure de bismuth, les mieux adaptés pour fonctionner à température ambiante. L'enjeu majeur de l'effet Peltier réside dans l'évacuation efficace de la chaleur produite par effet Joule sans perturber la production de froid, car une évacuation insuffisante réduit la production de froid.
Les applications principales de la technologie Peltier incluent les petits réfrigérateurs, les glacières 12 V, le refroidissement des processeurs électroniques, ainsi que dans les laboratoires pour le refroidissement des solutions d'analyses biologiques, ou encore en milieu hospitalier pour le transport d'organes. Des domaines comme l'aéronautique, l'astronomie, et le spatial utilisent également l'effet Peltier pour refroidir les caméras et équipements électroniques embarqués. Dans l'industrie militaire, ce type de refroidissement est largement utilisé pour les systèmes de guidage infrarouge de missiles, tandis que l'industrie chimique et agroalimentaire apprécie cette méthode peu encombrante et silencieuse pour diverses applications pratiques.
Qu'est-ce que le diagramme enthalpique, le tracé et le bilan énergétique ?
Le diagramme de Mollier, également appelé diagramme enthalpique, est un outil essentiel pour comprendre les différents états du fluide frigorigène, tel que le volume massique du mélange liquide-vapeur, etc. En plus de fournir ces informations, il offre des indications précieuses sur le bilan énergétique du cycle d'un système thermodynamique.
Il est important de noter que chaque fluide possède son propre diagramme enthalpique. Avant d'aller plus loin, je vous recommande de regarder une vidéo ou de lire un article pour bien assimiler les différents éléments composant un diagramme enthalpique.
Pour tracer un diagramme enthalpique, voici les étapes à suivre :
Tracer l'isobare de la pression d'évaporation, exprimée en pression absolue (pression relative lue au manomètre frigoriste + 1 bar).
Dessiner l'isobare correspondant à la pression absolue de condensation, en prenant en compte la température à l'entrée du compresseur (point A) et en tenant compte de la surchauffe fonctionnelle de 5 degrés.
Localiser le point B, qui représente la température de sortie du compresseur, en trouvant l'intersection entre l'isobare de condensation et l'isentrope (courbe de la compression).
Déterminer le point C, la température d'entrée au détendeur, en traçant une droite à partir de l'isotherme correspondant à la température du fluide sous refroidissement.
Trouver le point D, la température d'entrée à l'évaporateur, en traçant une droite perpendiculaire à partir du point C et coupant l'isobare de la pression d'évaporation.
En ce qui concerne le bilan énergétique ou enthalpique, il est crucial dans un cycle frigorifique. L'enthalpie représente l'énergie contenue dans un fluide, exprimée en kJ/kg. Chaque enthalpie indiquée sur le diagramme correspond à l'énergie contenue dans 1 kg de fluide.
Pour résumer, le diagramme enthalpique est un outil fondamental pour comprendre et analyser les cycles thermodynamiques et les échanges d'énergie qui s'y déroulent.
Qu'est-ce que les quatre lois fondamentales en thermodynamique ?
Dans notre domaine de la réfrigération, tout comme dans la vie de tous les jours, nous sommes souvent confrontés à des phénomènes complexes. En thermodynamique, la relation entre la pression, le volume et la température est étroitement liée, et ces concepts interagissent en permanence selon plusieurs lois fondamentales. Voici un aperçu de quatre de ces lois importantes :
Loi de Charles : Cette loi, énoncée par Jacques Charles, stipule que, à pression constante, le volume d'une quantité de gaz varie en fonction de sa température. En d'autres termes, le volume d'un gaz augmentera en même temps que sa température, et vice versa. Ce principe est illustré par le fonctionnement d'une montgolfière, où en chauffant l'air à l'intérieur, le volume d'air augmente, réduisant ainsi sa densité et permettant à la montgolfière de s'élever.
Loi de Gay Lussac : Cette loi, formulée par Louis Joseph Gay Lussac, établit que pour une quantité donnée de gaz dans un volume fixe, la pression est proportionnelle à sa température en Kelvin. Elle est souvent utilisée pour vérifier l'étanchéité d'un circuit frigorifique en observant les variations de pression et de température sur une période donnée.
Loi de Boyle-Mariotte : Cette loi, développée par Robert Boyle et Edme Mariotte, indique que, à température constante, le volume d'un gaz est inversement proportionnel à sa pression. En d'autres termes, en comprimant un gaz, son volume diminue tandis que la pression augmente, comme dans l'exemple du verre plongé dans l'eau.
Loi de Dalton : John Dalton a énoncé cette loi, qui concerne la pression totale exercée par un mélange de gaz. Selon cette loi, la pression totale est la somme des pressions partielles de chaque gaz constituant le mélange. Cela est crucial pour les frigoristes lorsqu'ils manipulent des mélanges de gaz dans les systèmes de réfrigération.
Ces lois de la thermodynamique sont essentielles pour comprendre et maîtriser les phénomènes physiques liés à la réfrigération.
Qu'est-ce que les notions de chaleur et de température ?
Il y a souvent des notions tellement proches qu'on a tendance à les confondre. Du moins, dans le langage courant, elles sont utilisées de manière interchangeable. C'est notamment le cas avec les termes température et chaleur. Cette confusion est compréhensible si l'on considère à quel point ces concepts sont étroitement liés. Cependant, il est crucial de les distinguer car ils ne signifient pas la même chose.
Alors, qu'est-ce qui différencie la chaleur de la température ? C'est à cette question que nous allons répondre dans les prochains paragraphes.
Commençons par définir la température. La température peut être vue comme l'indicateur du niveau d'agitation des particules à l'intérieur d'un objet. En d'autres termes, c'est la mesure de l'énergie cinétique moyenne des particules.
Tous les objets contiennent des molécules et des atomes qui sont constamment en mouvement. Ce mouvement, appelé agitation thermique, est responsable de la chaleur générée par un objet. Ainsi, plus les particules bougent rapidement, plus l'objet est chaud. La température est souvent mesurée en degrés Celsius ou Fahrenheit, tandis que la thermodynamique utilise l'échelle de Kelvin pour les variations de température.
La température peut augmenter indéfiniment, mais possède une limite inférieure absolue de -273 °C, également connue sous le nom de zéro absolu.
En ce qui concerne la chaleur, elle est définie comme le transfert d'énergie thermique entre deux corps lorsqu'ils sont en contact. Contrairement à la température, la chaleur nécessite un processus d'échange pour exister. Bien que liées, la température et la chaleur ne sont pas synonymes, car elles font référence à des aspects différents de l'énergie thermique.
Il est essentiel de bien comprendre ces concepts pour les distinguer correctement, surtout en thermodynamique où cette distinction revêt une importance primordiale.
Qu'est-ce que l'histoire de la réfrigération ?
Aujourd'hui, la réfrigération est un élément essentiel de notre vie quotidienne. Que ce soit pour préserver nos aliments ou pour nous rafraîchir en été. Les Chinois ont été les premiers à remarquer que la glace rendait leurs boissons plus savoureuses en les refroidissant. À l'époque des Grecs et des Romains, des esclaves étaient chargés de transporter la glace des sommets des montagnes. Cette glace était conservée dans des silos aux parois recouvertes de paille en vue d'une utilisation ultérieure.
Au XVIe siècle, cette technique de conservation des aliments est devenue courante en France et en Europe. En 1612, Francis Bacon a été le premier à utiliser la neige pour conserver les denrées alimentaires.
La naissance du froid artificiel : Après avoir constaté que les aliments se conservaient mieux en hiver, l'homme a cherché pendant longtemps à reproduire les températures hivernales afin de préserver ses denrées même en été. C'est ainsi que, au fil des siècles, les humains ont été amenés à créer de la glace et du froid artificiel.
Il a fallu attendre la découverte du microscope pour comprendre que les températures inférieures à 10°C n'étaient pas mortelles pour les microbes mais empêchaient leur développement. Il est alors devenu évident que la conservation des denrées alimentaires en utilisant le froid était plus avantageuse que d'utiliser des méthodes traditionnelles telles que le séchage, le fumage ou le salage.
C'est en 1862, lors de l'exposition universelle, que Ferdinand Carré a présenté au monde entier sa machine produisant d'énormes blocs de glace. Sa machine a suscité l'émerveillement du public car elle produisait de la glace à partir de la chaleur. La première machine à absorption était alors utilisée à des fins industrielles. Un modèle portable permettait à l'époque d'améliorer le confort quotidien de ses contemporains. Le frère de Ferdinand, Edmond Carré, a conçu un appareil permettant de rafraîchir les carafes d'eau ou de vin.
La première armoire conservatrice a été inventée par Charles Tellier. Pour démontrer l'efficacité de son procédé de réfrigération devant les membres de l'Académie des Sciences, il a envoyé de France un navire, nommé le Frigorifique, rempli de carcasses de viande et de volailles vers l'Amérique du Sud. À son retour, il était évident que la cargaison était intacte. Deux ans plus tard, une expérience similaire a été réalisée avec un chargement de 80 tonnes de viandes congelées à -30°C. Les chambres froides étaient alimentées par des machines frigorifiques à absorption.
Les techniques de réfrigération : En 1851, un imprimeur écossais nommé James Harrison a découvert que l'éther refroidissait le métal des caractères en s'évaporant. Il a alors eu l'idée de comprimer l'éther à l'état gazeux à l'aide d'une pompe pour le rendre liquide, puis de le laisser redevenir gazeux en provoquant un refroidissement. Cependant, cette méthode a conduit James Harrison à la faillite en 1860 car la glace importée d'Amérique par bateau était moins coûteuse.
Dans l'industrie frigorifique, le froid est généralement produit par la vaporisation d'un liquide dont les vapeurs sont ensuite condensées à la température ambiante sous pression. À l'époque, l'éther éthylique utilisé représentait un réel danger. Les pionniers de la réfrigération se sont alors tournés vers l'utilisation d'un mélange liquide binaire. La solution consiste à chauffer un mélange pour libérer son composant le plus volatil. Les vapeurs produites sont ensuite absorbées par le liquide appauvri et refroidies. C'est ce procédé que l'on retrouve dans la première machine à glace fabriquée par Ferdinand Carré, qui utilisait un mélange binaire d'eau et d'ammoniaque.
Charles Tellier a ravivé les machines à compression mécanique en utilisant de l'éther méthylique, moins dangereux que l'éther éthylique. D'autres liquides ont ensuite été utilisés comme fluide frigorifique, tels que l'ammoniac par Linde, le chlorure de méthyle par Douane, l'anhydride sulfureux par Pictet, ou encore l'anhydride carbonique, également par Linde. Tous ces fluides frigorifiques ont permis aux machines à compression mécanique de prendre le dessus sur les machines à absorption.
Les utilisations de la réfrigération artificielle : Le froid artificiel a révolutionné l'industrie dans de nombreux domaines :
- Prolongation de la conservation de la viande, des légumes et des produits de la pêche grâce à la réfrigération puis à la congélation dans l'industrie alimentaire,
- Transformation des opérations d'assemblage pour l'industrie de la métallurgie, mécanique, chimique, atomique et spatiale.
- Production à grande échelle de l'oxygène liquide.
- Changement des procédés des industries chimiques et pétrochimiques avec la liquéfaction du chlore, la fabrication de matières plastiques, la liquéfaction du gaz naturel pour faciliter son transport, etc...
- Fabrication de médicaments et conservation des produits utilisés.
Ce n'est qu'au XXe siècle que la réfrigération s'est démocratisée dans nos foyers avec l'arrivée des premiers réfrigérateurs. De nombreux inventeurs se disputent l'invention du réfrigérateur car cette technologie a mis du temps à se développer. Le chlorure de méthyle a été le premier gaz frigorigène utilisé dans les réfrigérateurs domestiques, puis il a été remplacé par des composés halogénés (R 12) après la Seconde Guerre mondiale.
Pour un confort appréciable en été, c'est en 1902 que les premiers systèmes de climatisation ont été introduits par Willis Carter. La climatisation naturelle existait déjà dans l'Antiquité, mais ce n'est que depuis plus d'un siècle que nous disposons de systèmes performants.
Qu'est-ce que les notions de chaleur sensible et chaleur latente ?
Il existe deux types de chaleur : la chaleur sensible et la chaleur latente. La puissance totale d'une installation de climatisation, par exemple, correspond à la somme de la puissance sensible nécessaire pour abaisser la température de l'air et de la puissance de la chaleur latente nécessaire pour déshumidifier cet air.
La chaleur sensible se réfère à l'augmentation ou la diminution de la température d'un corps sans changement d'état physique. Par exemple, il faut fournir 419 kJ de chaleur sensible pour chauffer un litre d'eau de 0°C à 100°C. Ce terme exprime une variation de température d'un corps qui peut être mesurée par nos sens.
La chaleur latente concerne les changements d'état physique des corps; les solides peuvent devenir liquides, les liquides peuvent devenir gazeux. Ces changements demandent l'ajout ou le retrait d'énergie sans altérer la température du corps. Par exemple, lorsque l'on ajoute la quantité de chaleur nécessaire pour transformer de l'eau en vapeur, il s'agit de chaleur latente, car l'eau reste à 100°C pendant cette transformation.
Différentes chaleurs latentes existent pour divers changements d'état physique, tels que la liquéfaction, la vaporisation, la condensation et la solidification. Pour réaliser ces changements d'état, il est nécessaire d'ajouter ou de retirer une quantité spécifique de chaleur. L'unité utilisée pour mesurer cette énergie est le Joule (J), plus précisément le kilojoule (kJ).
Qu'est-ce que la thermodynamique ?
La thermodynamique est une discipline qui décrit, étudie et mesure les changements (évolutions, échanges) entre un système spécifique et son environnement.
Elle repose sur les notions de chaleur, d'entropie et de travail pour établir le bilan énergétique d'une transformation. Les mouvements vibratoires des molécules génèrent de la chaleur, utilisée comme énergie de travail. Cette énergie est dirigée en contraignant les molécules à se déplacer dans une certaine direction à l'aide d'une machine.
Un principe fondamental de la thermodynamique est que "Rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme."
Deux principes clés régissent la thermodynamique: le premier est celui de la conservation d'énergie permettant de calculer l'énergie échangée entre un système et son environnement. Le second principe établit le sens de l'évolution des systèmes et introduit l'idée d'irréversibilité des phénomènes physiques, notamment à travers la notion d'entropie.
Les systèmes étudiés peuvent être ouverts, échangeant matière et énergie avec l'extérieur, ou fermés, se limitant à des échanges d'énergie sous forme de travail ou chaleur. L'entropie, mesure du désordre d'un système, joue un rôle clé dans la compréhension de ces échanges.
Les paramètres clés définissant l'état d'un système comprennent la température (en Kelvin), la pression (en Pascal ou Bar), le volume (en mètre cube), l'énergie interne (en Joules par kilogramme), l'enthalpie (en Joules par kilogramme), l'entropie (en Joules par Kelvin), le travail (en Watt) et la chaleur (en Watt).
Qu'est-ce que le choix d'un fluide frigorigène ?
Un fluide frigorigène peut être un fluide pur ou un mélange de fluides purs utilisés dans les systèmes de réfrigération, de climatisation et de pompe à chaleur. Il est important de choisir le fluide le mieux adapté en fonction de certains critères.
Il n'existe pas de fluide parfait, car chaque type a ses propres caractéristiques. Par exemple, les HFC ont un PRG élevé, les hydrocarbures sont inflammables, l'ammoniac est toxique en cas de fuite et le dioxyde de carbone fonctionne à des pressions très élevées. Pour garantir un fonctionnement propre, efficace et sûr des équipements utilisant ces fluides, il est essentiel de minimiser les émissions vers l'extérieur (confinement).
Une formation spécifique est souvent nécessaire pour manipuler correctement ces fluides, qu'ils soient inflammables ou à haute pression, lors de la maintenance ou la réparation des systèmes. Différents types de fluides sont utilisés, chaque type ayant ses propres implications environnementales.
Il est important de considérer divers critères tels que les propriétés thermodynamiques, l'impact sur l'environnement et la sécurité lors du choix d'un fluide frigorigène. Des fluides naturels ou des HFO peuvent être des alternatives plus respectueuses de l'environnement.
En conclusion, le choix du fluide frigorigène adapté dépend de nombreux facteurs, et il est crucial d'assurer son utilisation en toute sécurité et en respectant l'environnement.
Qu'est-ce que les notions de pression ?
La pression est une grandeur physique définie comme le rapport entre une force (F) et la surface (S) d'un corps sur laquelle elle s'exerce. En réduisant la surface pour une même force, la pression augmente, tandis que si la force est répartie sur une plus grande surface, la pression diminue. Par exemple, lorsqu'une force est appliquée sur la pointe d'un clou (surface faible), la pression est forte, facilitant son enfoncement dans du bois. En thermodynamique, la pression est l'un des éléments du changement d'état avec le volume et la température.
Dans le système international, l'unité légale de pression est le pascal (Pa), équivalant à la pression d'une force d'un newton sur une surface de 1 mètre carré. Une unité usuelle est le bar, couramment utilisé par les frigoristes, où 1 bar équivaut à 100,000 Pa. Dans le système anglo-saxon, la pression est mesurée en livre par pouce carré (psi), avec 1 psi équivalant à 0,0687 bar.
La pression atmosphérique, égale à 1,033 bars au niveau de la mer, s'exerce sur tous les corps terrestres. Elle diminue avec l'altitude et augmente en descendant sous la mer. La pression relative est la différence par rapport à la pression atmosphérique, tandis que la pression absolue est mesurée par rapport au vide selon la formule: pression absolue = pression relative + pression atmosphérique.
Les pressions absolues sont toujours positives, tandis que les pressions relatives peuvent être négatives jusqu'à la pression atmosphérique. La pression différentielle exprime la différence entre deux pressions. Le vide correspond à une pression absolue nulle, inférieure à la pression atmosphérique. Pour mesurer les pressions, on utilise des baromètres pour la pression atmosphérique, des manomètres à aiguille basés sur le système Bourdon ou des manomètres électroniques dans les systèmes frigorifiques, tandis qu'un vacuomètre est utilisé pour les pressions négatives.
Qu'est-ce que le confort thermique ?
L'homme a toujours cherché à améliorer son bien-être. Le chauffage a toujours été vital pour lui, et plus récemment, la climatisation est devenue essentielle. Le confort, généralement défini comme l'absence de gêne ou de contraintes pouvant perturber les activités d'un individu, a évolué avec le temps.
Il y a cinq paramètres à prendre en compte pour assurer un environnement confortable :
Température: Un être humain se sent généralement à l'aise dans des températures entre 18 et 23°C. Cette sensation varie selon l'âge, l'activité et la santé de la personne. Notre corps lutte pour maintenir une température interne de 37°C, donc nous échangeons constamment de la chaleur par conduction, convection, rayonnement et évaporation. La température des parois est importante car elle influe directement sur notre sensation de chaleur.
Humidité: Une humidité trop élevée accentue l'inconfort. L'humidité idéale se situe entre 30 et 65%, mais cela peut varier en fonction des saisons et de la situation géographique.
Renouvellement d'air: Il est important d'assurer un taux de renouvellement d'air adéquat pour maintenir une concentration constante en oxygène, limiter le CO2 et les mauvaises odeurs. Une ventilation efficace est particulièrement importante pour éliminer l'humidité et garantir un bon renouvellement d'air.
Vitesse de l'air: Une vitesse d'air excessive peut causer des nuisances sonores et des mouvements d'air perceptibles sur la peau. Une vitesse d'air supérieure à 0,3 m/s peut être gênante pour une personne.
Niveau sonore ambiant: Le bruit généré par la climatisation et d'autres appareils peut être une source de gêne. Une exposition prolongée à un niveau sonore élevé peut entraîner du stress et avoir des effets physiologiques et psychologiques.
Ces différents éléments sont essentiels pour créer une zone de confort optimale.
Qu'est-ce que la relation pression température ?
Pour chaque liquide, il existe une relation précise entre pression et température d'ébullition. On peut définir la température d'ébullition comme le moment où apparaît la première bulle de vapeur à la surface d'un liquide. Ainsi, toute variation de température correspond à une variation de pression et vice versa.
Par exemple, la température d'ébullition de l'eau à la pression atmosphérique au niveau de la mer (1,013 Bars) est de 100°C. À 4800 m d'altitude où la pression est plus faible, la température d'ébullition de l'eau est de 85°C. Cela met en évidence la relation étroite entre pression et température.
Une seule goutte de liquide suffit pour rendre effective la relation entre pression et température. La pression augmente en fonction de la température jusqu'à ce que la dernière goutte de liquide se soit évaporée.
Pour illustrer ce phénomène, prenons l'exemple d'un récipient rempli d'eau chauffé à l'air libre. L'eau se mettra à bouillir à 100°C, expliqué par le fait que plus d'énergie est apportée à l'eau, augmentant la pression F2 par rapport à la pression F1 régnant au-dessus du liquide. En revanche, si on vide hermétiquement ce même récipient, la pression dans le récipient sera beaucoup plus basse, faisant bouillir l'eau à une température plus basse. En diminuant la pression au-dessus du liquide, l'eau bouillira, F1 étant plus faible que F2.
Pour faire bouillir un liquide, on peut soit augmenter sa pression interne (par apport de chaleur) soit réduire la pression externe au-dessus du liquide.
Concernant les fluides frigorigènes, le raisonnement est similaire. Chaque fluide possède sa propre relation entre pression et température. Par exemple, à 20°C, un mélange liquide-vapeur de R410A n'aura pas la même pression qu'un mélange liquide-vapeur de R407C à la même température.
Les frigoristes utilisent des manomètres qui indiquent une pression relative, où le zéro correspond à la pression atmosphérique. Ainsi, quand on lit 2 bars sur les manomètres, il faut ajouter 1,013 bar (pression atmosphérique) pour obtenir la pression absolue.
Lorsque la température augmente, le fluide s'évapore partiellement, entraînant une augmentation de la pression. En cas de stabilisation de la température du liquide, la pression se stabilise également. À l'inverse, une diminution de la température du liquide entraîne une diminution de la pression car la vapeur se condense partiellement.
Qu'est-ce que le diagramme de Mollier ?
Le diagramme de Mollier, attribué au physicien allemand Mollier, permet de visualiser et comprendre le cycle frigorifique en suivant l'évolution du fluide à travers ses différentes transformations. Ce diagramme représente les états du fluide en termes d'enthalpie, c'est-à-dire la quantité de chaleur contenue par le fluide.
Chaque fluide possède son propre diagramme, spécifique à ses propriétés physiques.
Par exemple, pour le fluide R134A, en traçant les différentes transformations d'un cycle frigorifique en rouge sur le diagramme de Mollier, on obtient un cycle théorique.
Dans ce diagramme, l'abscisse (barre horizontale) représente l'enthalpie du fluide en kJ/kg, tandis que l'ordonnée (barre verticale) exprime la pression en bar absolu. Une courbe en forme de cloche, appelée courbe de saturation, définit l'état du fluide.
D'autres concepts importants du diagramme incluent les notions d'isobare (pression constante), d'isotherme (température constante), d'isotitre (rapport de masse de vapeur), d'isochore (volume constant) et les différents états du fluide à travers les phases du cycle frigorifique.
En résumé, le diagramme de Mollier est un outil essentiel pour l'analyse et la compréhension des cycles frigorifiques, permettant de visualiser les états et les transformations du fluide de manière précise et détaillée.
Qu'est-ce que la machine frigorifique à absorption ?
En 1859, c'est le Français Ferdinand Carré, connu pour le cycle de Carré, qui a obtenu le brevet de la première machine à absorption.
Le principe de l'absorption repose sur un processus chimique où certains liquides ont la capacité d'absorber et de désorber une vapeur, contraire de l'adsorption.
Le système utilise deux composants principaux : le fluide frigorigène, plus volatil et porté à ébullition, et l'absorbant.
Certains couples de liquides, tels que l'eau et le bromure de lithium, ou l'ammoniac et l'eau, sont les plus couramment utilisés comme fluide frigorigène.
Les machines à absorption et à compression partagent les éléments essentiels d'un circuit frigorifique : condenseur, détendeur, évaporateur. Cependant, les machines à absorption incluent des éléments supplémentaires tels qu'un bouilleur ou désorbeur, ainsi qu'un absorbeur, nécessaires pour les réactions chimiques.
Bien que ces machines à absorption aient moins de pièces en mouvement, réduisant ainsi les risques de pannes, leur rendement est significativement inférieur à celui des machines à compression.
Le principe de fonctionnement des machines frigorifiques à absorption repose sur une vaporisation à basse température, suivie d'une condensation à haute température. Dans le bouilleur ou le désorbeur, une solution riche en fluide frigorigène est portée à ébullition par une source de chaleur externe, provoquant ainsi la séparation du fluide. Ce processus se poursuit à travers les différents éléments du circuit frigorifique pour maintenir le cycle en mouvement.
Qu'est-ce que les échanges thermiques : conduction, rayonnement et convection ?
En climatisation ainsi qu'en réfrigération, il est crucial de comprendre les phénomènes qui contrôlent les propriétés de l'air.
La conduction: La conduction thermique se produit lorsqu'il y a une différence de température au sein d'un même matériau solide. La chaleur se propage graduellement via le déplacement des électrons libres (c'est-à-dire l'agitation thermique des molécules). Cette propagation varie en fonction de la nature des matériaux, les bons conducteurs de chaleur étant souvent de bons conducteurs électriques. Selon la loi de Fourier, plus la différence de température à l'intérieur du matériau est grande, plus la chaleur se déplace rapidement.
Le rayonnement: Le rayonnement thermique se distingue des autres modes de transfert de chaleur par le fait que les substances échangeant de la chaleur n'ont pas besoin d'être en contact direct. Tout objet qui émet de la chaleur par rayonnement vers des objets plus froids peut le faire à travers l'air, le vide, voire l'espace. Un exemple courant de rayonnement est le rayonnement solaire, qui se produit par l'émission et le transport d'énergie sous forme d'ondes électromagnétiques.
La convection: La convection implique le transfert de chaleur au sein d'un fluide (liquide ou gaz). Lorsqu'il y a une différence de température dans ce fluide, cela entraîne une variation de densité provoquant un mouvement de brassage. Les parties plus chaudes tendent à s'élever tandis que les parties plus froides descendent. Ce changement de température affecte la masse volumique du fluide.
En climatisation, ce phénomène se manifeste souvent lorsque les couches d'air les plus chaudes d'un bâtiment de grande hauteur se retrouvent confinées dans la partie supérieure, provoquant ce qu'on appelle la stratification de l'air. Il existe deux types de convection: la convection naturelle et la convection forcée, cette dernière étant générée par une circulation artificielle (par exemple, un système de chauffage électrique).
Qu'est-ce que le changement d'état de la matière ?
La matière qui nous entoure est composée d'atomes, de molécules et d'ions. Les trois états les plus courants de la matière sont solide, liquide et gazeux. Par exemple, l'eau peut se présenter sous forme de glace (solide), d'eau liquide, ou de vapeur (gaz). Les solides ont une forme définie, les liquides prennent la forme des récipients qui les contiennent, et les gaz remplissent complètement l'espace qui leur est donné.
Les changements d'état sont des transformations physiques de la matière qui dépendent de la température et de la pression. Les différentes structures moléculaires déterminent les états de la matière: solides avec molécules ordonnées, liquides avec molécules désordonnées mais agitées, et gaz avec molécules désordonnées et très agitées.
En climatisation, les changements d'état sont importants: le fonctionnement du cycle frigorifique implique deux changements d'état du fluide, accompagnés d'absorption ou de rejet de chaleur. Par exemple, l'eau qui se condense sur une surface froide est un phénomène de changement d'état.
Quelques termes relatifs aux changements d'état de la matière:
- Liquéfaction: passage de l'état gazeux à l'état liquide.
- Solidification: passage de l'état liquide à l'état solide.
- Fusion: passage de l'état solide à l'état liquide.
- Vaporisation: passage de l'état liquide à l'état gazeux, pouvant être sous forme d'évaporation ou d'ébullition.
- Sublimation: passage de l'état solide à l'état gazeux sans transition par l'état liquide.
Qu'est-ce que le circuit frigorifique ?
Le processus de réfrigération consiste en la compression, la condensation, la détente, et l'évaporation, qui sont des principes thermodynamiques exploitant les propriétés d'un fluide pour le transfert de chaleur ou d'énergie.
Un système de réfrigération se compose de quatre éléments clés : le compresseur, le condenseur, le détendeur, et l'évaporateur. Ce système permet de capter l'énergie d'une source froide pour la transférer vers une source chaude.
Le fonctionnement du circuit frigorifique se déroule en quatre étapes :
- Compression : Le compresseur élève la pression et la température du fluide gazeux à basse pression et basse température.
- Condensation : Les gaz chauds à haute pression et température se condensent dans le condenseur en échange de chaleur avec un fluide extérieur.
- Détente : Le liquide sous pression est détendu brusquement à travers le détendeur pour moduler le débit de fluide dans l'évaporateur.
- Évaporation : Le liquide évaporé dans l'évaporateur absorbe la chaleur de l'extérieur et se transforme en vapeur. Ce processus se termine en étant aspiré de nouveau par le compresseur pour un nouveau cycle.
Les différents états du fluide frigorifique dans l'installation sont décrits selon les pressions et les états du fluide à chaque étape du circuit.
Qu'est-ce que les bases du froid et de la climatisation ?
La chaleur est une forme d'énergie qui peut être transférée d'un corps à un autre simplement grâce à la différence de température entre eux. En général, cette énergie se déplace naturellement du corps chaud vers le corps froid. Lorsque les températures des deux corps sont identiques, il n'y a pas de transfert de chaleur.
La réfrigération ou la climatisation consiste à maintenir une substance ou un corps à une température plus basse en lui enlevant de la chaleur. Ce processus de refroidissement implique essentiellement la soustraction de chaleur.
Le principe de base de la climatisation et de toute machine produisant du froid ou du chaud à partir d'un fluide repose sur le "changement d'état".
Par exemple, lorsqu'on chauffe de l'eau à 100 degrés Celsius (à pression atmosphérique), elle se transforme en vapeur, qui peut être utilisée dans diverses applications ; ceci représente un changement d'état, passant d'un liquide à un gaz. Pendant ce changement, de l'énergie (sous forme de chaleur) est échangée entre l'eau et l'air ambiant.
Un autre exemple concerne l'absorption d'énergie lors du changement d'état, tel que lorsqu'on place un glaçon sur une surface chaude. Le glaçon va fondre progressivement. Lors de ce changement d'état, de solide à liquide, l'eau absorbe une quantité d'énergie ou de chaleur, et la température de la surface devient plus froide. Cela représente un transfert de chaleur entre deux éléments à des températures différentes.
Le transfert de chaleur du froid vers le chaud ne se produit pas spontanément, conformément au premier principe de la thermodynamique (énoncé par Clausius). Il est donc nécessaire d'utiliser des machines ou des réactions chimiques pour permettre ce transfert du froid vers le chaud. Le principe fondamental pour créer du froid repose sur le changement d'état, avec comme méthodes principales la compression, qui est la technique la plus couramment utilisée pour produire du froid.
Un système de réfrigération typique comprend au minimum quatre éléments :
- Compresseur
- Condenseur
- Organe de détente
- Évaporateur
Le réfrigérant sous forme de vapeur froide et à basse pression entre dans le compresseur, qui le comprime à haute température et haute pression. Ce processus maintient une pression différentielle dans le circuit frigorifique, assurant la circulation du fluide. Ensuite, le réfrigérant chargé d'énergie passe dans le condenseur, où il perd de la chaleur à un fluide plus froid, ce qui le fait passer de l'état de vapeur à liquide. L'organe de détente réduit la pression du liquide, avant qu'il ne passe dans l'évaporateur où il absorbe de l'énergie pour redevenir de la vapeur.
Un autre principe important est celui de l'absorption et de la désorption d'un fluide réfrigérant dans un liquide, ce qui peut être réalisé en le portant à ébullition par une source de chaleur externe. Ces deux principes sont réversibles.
Siège social
Orgel Climatisation Chauffage SASU
520 avenue Janvier Passero
06210 Mandelieu-la-Napoule
06 84 05 99 81
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Immatriculation
Siret n°924 894 769 00018
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TVA n°FR95924894769
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