Principe de fonctionnement Refroidisseur-réchauffeur

La thermodynamique repose sur trois principes

— un corps réchauffe toujours plus froid que lui;

— quand on comprime le gaz, on élève sa température;

— quand on baisse la pression d’un gaz, on diminue sa température.

Le réfrigérateur ne produit pas de froid, mais il extrait de la chaleur contenue à l’intérieur de La cuve, pour la rejeter à l’extérieur.

Cycle frigorifique
Le cycle frigorifique est un processus de transfert des calories dont le principe de fonctionnement repose sur une propriété particulière du « fluide frigorigène ».
Ce fluide se vaporise à des températures très basses, entre — 19 “C et — 4 “C. Avec de l’air extérieur à basse température (jusqu’à — 15 “C), on arrive à capter des calories sur cet air par l’intermédiaire de ce fluide.
Le processus dc transfert des calories est réalisé dans un circuit fermé composé de quatre éléments principaux
— Évaporateur: il transfère les calories de l’air extérieur vers le fluide frigorigène qui se vaporise. Et le cycle commence avec le frigorigène en phase gazeuse à basse pression.
— Compresseur: la vapeur obtenue passe dans le compresseur qui, en élevant la pression. élève automatiquement sa température. I.e fluide circule alors SOUS forme de gaz à haute pression.
— Condenseur: la vapeur réchauffée arrive dans le condenseur, tin échangeur calorifique qui ic mer en contact avec un élément plus froid. Il y a donc tin transfert de calories. Le fluide revient alors en phase liquide à haute pression.
— l)étcndeur: après cet échange calorifique, le frigorigènc liquide est toujours sous pression. Le détcndeur fait baisser sa pression et le cycle recommence en phase liquide basse pression.
Refroidissement
C’est le cas du groupe frigorigène. Le cycle frigorifique fonctionne en refroidissement. On récupère du froid évacué par l’évaporateur (figure 9.9).

Figure 9.9 — Fonctionnement en réfrigération.
Réchauffement
Par une permutation dc la vanne d’inversion, on inverse le rôle des deux échangeurs : évaporateur et condenseur. Le cycle frigorifique, réversible, fonctionne alors en réchauffement. On récupère dc la chaleur évacuée par le condenseur (figure 9.10).

Figure 9.10 — Fonctionnement en rechaufteur.
Refroidissement et réchauffement
Le cycle frigorifique peut fonctionner simultanément en refroidissement et réchauffement (figure 9.11). C’est le cas d’un thermofrigopompe: chacun des deux modes dc fonctionnement nécessite que les deux sources d’utilisation antagonistes soient contrôlées de façon à ce que l’équilibre des énergies soit toujours maintenu:
Puissance calorifique = Puissance frigorifique + Puissance absorbée
Lorsque l’équilibre n’est pas atteint, il faut évacuer les excédents, ce qui nécessite d’insérer des sources auxiliaires.