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Le Froid



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Extrait du catalogue CMC dont les produits sont en ligne sur notre site

Comment fonctionne les réfrigérateurs pour voitures, 4x4, camping-car ou bateaux

Mode 1 : Réfrigération thermoélectrique

Mode 2 : Réfrigération par absorption

Mode 3 : Réfrigération par compression

La réfrigération est un procédé servant à abaisser la température dans un espace donné et permettant de maintenir des produits à une température suffisamment basse pour les conserver.

Le froid ralentit la croissance bactérienne et les réactions chimiques indésirables ; les denrées alimentaires ont ainsi une durée de consommation accrue.

Le « froid » est une sensation.

La chaleur n'est qu'une certaine quantité de calories dans l'air. Ainsi quand nous ressentons le « froid », nous ressentons en fait les effets d'un déficit en calories. Refroidir, c'est donc transférer des calories d'un endroit à un autre, à l'aide d'une pompe à chaleur.

MODE 1 : La réfrigération thermoélectrique ou système Peltier 1.jpg

Matériel thermoélectrique = dispositif semi-conducteur avec jonction P et N

N = négatif (plus d'électrons que nécessaire)

P = (positif (pas assez d'électrons)

Transport de l'énergie thermique de la jonction froide vers la jonction chaude

En 1834 J.C.A Peltier remarquait pour la première fois que le passage de courant électrique au travers d'une jonction de deux métaux différents causait l'échauffement ou le refroidissement, suivant la polarité, de la jonction. Cet effet est amplifié dans un module Peltier avec plusieurs jonctions.

L'addition de grandes surfaces d'échange thermique et de ventilateurs augmente le degré de refroidissement ou de réchauffement.

Les modules les plus courants sont constitués de 127 "pellets" dont les dimensions sont 30x30 mm ou 40x40 mm et la consommation est de 3 ou 4 ampères.

Le refroidissement par élément Peltier permet d'atteindre un différentiel de 20°C par rapport à la température extérieure.

Il convient donc en application loisir pour maintenir au frais des frigories déjà à température.

On aime: Le prix attractif des systèmes thermoélectriques. L'utilisation nomade et sédentaire. En complément de son réfrigérateur de bord.

On regrette: La consommation en continu de l'appareil (45 W en moyenne). La condensation dans la glacière. Cela peut poser un problème durant les arrêtes prolongés du 4x4 ou du camping-car.

MODE 2 : La réfrigération par absorption2.jpg

Les systèmes à absorption utilisent une solution d'eau et d'ammoniac.

Une source de chaleur, communément du gaz ou du kérosène, chauffe cette solution dans un générateur. L'ammoniac est ainsi vaporisé et diffusé dans le circuit.

Concernant le cycle de réfrigération, la pression dans le système augmente comme l'eau se refroidit et absorbe la vapeur d'ammoniac.

Le liquide d'ammoniac (en bleu ciel) circule dans l'évaporateur et commence à s'évaporer et se refroidir. L'ammoniac évaporé (bleu) circule en B. Il est à nouveau absorbé par l'eau dans le générateur. La réfrigération continue jusqu'au prochain cycle du brûleur.

Le réducteur a 2 fonctions, il permet de faire entrer le liquide dans l'évaporateur et évite un chargement trop important et, fonctionne aussi comme une valve d'expansion, qui offre un différentiel de pression qui est essentiel pour le cycle, étant donné que la pression du liquide d'ammoniac change d'une température d'ébullition dans l'évaporateur donc une pression élevée, à une température moindre, à une pression plus faible.

Sans ce changement de pression, la réfrigération n'aurait pas lieu et le système fonctionnerait comme un container d'ammoniac. Le différentiel est de 30°C.

On aime : Le prix attractif des systèmes à absorption. L'utilisation nomade et sédentaire. L'alimentation en gaz ou en électricité.

On regrette :
La consommation électrique élevée (entre 45 et 70 Watts en moyenne). Cela peut poser un problème durant les arrêtes prolongés du 4x4 ou du camping-car.
L'entretien ponctuel du brûleur.

MODE 3 : La réfrigération par compression (Réfrigérateur Engel)3.jpg

Fonctionnement : On extrait l'énergie d'un milieu froid pour la rejeter dans un milieu chaud à l'aide d'un gaz, le R134A.

Composants principaux : 2 échangeurs : un évaporateur et un condenseur, 1 compresseur, 1 détendeur.

Cycle de fonctionnement :

Phase 1 : Le compresseur comprime le fluide frigorigène et élève donc sa pression et sa température

Phase 2 : En passant dans le condenseur, le fluide frigorigène réchauffé cède une partie de ses calories au milieu chaud dont la température est moins élevée

Phase 3 : le détendeur fait baisser la pression et donc la température du fluide frigorigène. Phase 4 : En passant dans l'évaporateur, sa température étant plus basse que celle du milieu froid, le fluide en capte les calories, ... et le cycle recommence

Le thermostat agit comme un interrupteur qui, en faisant correspondre une température à une impédance, permet d'interrompre ou relancer le compresseur

Le boîtier électronique gère le fonctionnement du compresseur et des fonctionnalités supplémentaires comme la protection de batterie, l'indication de faute, le fonctionnement du ventilateur, la vitesse du compresseur Ventilateur : Au niveau du condenseur, il permet de diminuer sa taille et au niveau de l'évaporateur : permet de faire circuler l'air plus rapidement afin d'en extraire la chaleur de manière intensive.

Le différentiel de température est de 50°C

On aime: La consommation électrique économique. La puissance de réfrigération. La durée de vie importante. L'utilisation nomade et sédentaire. La large gamme de produits.

On regrette: Le coût plus important à l'achat même si l'amortissement reste intéressant. C'est le meilleur système dans un 4x4 ou un camping car qui risque d'être immmobilisé avec des températures extérieures élevées.


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