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2 réponses
bonjour,
vous avez la réponse à votre question !
Le principe d'un groupe frigorifique est d'extraire la chaleur de l'intérieur de la chambre froide et de rejeter cette chaleur à l'extérieur.
Pour cela, le groupe frigorifique fait passer le fluide réfrigérant de l'état liquide à l'état vapeur (l'évaporation) puis de l'état vapeur à l'état liquide (la condensation).
Pour s'évaporer le fluide absorbe de la chaleur.
Lorsqu'elle se condense, la vapeur restitue cette chaleur.
Les fluides réfrigérants fonctionnent selon un principe équivalent à celui de l'eau :
L'eau existe sous 3 états différents : l'état liquide, l'état vapeur (généralement invisible sauf les nuages) et l'état solide (la glace, la neige).
• l'eau bout à 110 °C dans le circuit de refroidissement sous pression de votre voiture.
• l'eau bout à 100 °C sous la pression atmosphérique.
• l'eau bout à 20 °C avec une pression très faible.
La température d'évaporation dépend donc de la pression qu'il y a au-dessus du liquide.
Vous mettez un verre d'eau sous une cloche en verre épais posée sur une table. Vous faites le vide dans la cloche à l'aide d'une pompe à vide. Soudain vous voyez l'eau qui commence à bouillir. Pourquoi ?
Une pression très faible oblige un liquide à s'évaporer.
Pour s'évaporer un liquide a obligatoirement besoin d'absorber de la chaleur.
Comme dans ce cas on ne chauffe pas l'eau, celle-ci va absorber la chaleur existante dans tous les objets qui sont en contact avec elle: le verre, l'air, la table. En s'évaporant, l'eau va donc refroidir ce qui l'entoure.
C'est exactement ce qui se passe dans l'évaporateur d'un circuit frigorifique. Mais lorsqu'on soumet un liquide de réfrigération à une faible pression, celui-ci s'évapore à des températures bien inférieures à l'eau : - 10 °C , - 20°c, - 30 °C ou - 40°C !
Le Fonctionnement d'un circuit frigorifique
1) Le compresseur frigorifique aspire le fluide réfrigérant dans l'évaporateur. Le détendeur (minuscule trou calibré) freine l'introduction du liquide dans l'évaporateur. Comme la pompe aspire beaucoup, elle a tendance à faire le vide dans l'évaporateur. De ce fait, la pression intérieure est très faible. On oblige ainsi le liquide à s'évaporer.
Or le liquide a besoin de beaucoup de chaleur pour s'évaporer et se transformer en "gaz". Il va prendre cette chaleur dans les tuyaux et les ailettes de l'évaporateur ce qui va les refroidir intensément.
2) Dans la chambre froide, un ventilateur brasse l'air intérieur à travers l'évaporateur. Cet air est refroidit au contact des tubes et des ailettes de l'évaporateur. L'air perd sa chaleur. Cette chaleur sert à évaporer le liquide qui se trouve à l'intérieur de l'évaporateur.
3) La chaleur intérieure de la chambre froide part de cette façon dans les tuyaux sous forme de vapeur (appelé gaz) vers le compresseur. Ce compresseur, placé à l'extérieur de la chambre froide, aspire ce gaz et le comprime fortement.
4) Sous l'effet de cette compression, le gaz passe de -20°C côté aspiration du compresseur à + 50°C côté refoulement du compresseur. On oblige ensuite le gaz devenu chaud à se condenser en le refroidissant grâce au condenseur placé à l'extérieur de la chambre (le condenseur est ce radiateur avec des tubes, des ailettes et un gros ventilateur).
5) En passant de l'état vapeur à l'état liquide à l'intérieur des tuyaux du condenseur, le gaz va rejeter la chaleur qu'il a pris à l'intérieur de la chambre froide. Cette chaleur est évacuée par le ventilateur du condenseur qui réchauffe l'air extérieur.
Cette chaleur rejetée à l'extérieur est la même que celle extraite à l'intérieur de la chambre froide.
Conclusion : Il y a eu un transfert de chaleur de l'intérieur de la chambre froide vers l'extérieur en utilisant le phénomène physique de l'évaporation puis de la condensation d'un fluide frigorigène.
