EX 1-2 Réfrigérateur

Le système frigorifique est constituée d'un circuit fermé étanche dans lequel circule un fluide spécial qui change d'état (liquide ou gazeux) en fonction des quatre organes qu'il traverse : l'évaporateur, le compresseur, le condenseur et le détendeur.

• dans l'évaporateur, la chaleur Q₁ prélevée dans l'air de l'enceinte à réfrigérée est transférée au fluide caloporteur qui se vaporise et donc passe de l'état liquide à l'état gazeux.

• le compresseur comprime le fluide et en élève la pression et la température.

• le condenseur permet alors au fluide frigorigène de céder sa chaleur Q₂ à l'air ambiant. Le fluide frigorigène se condense et revient à l'état liquide.

• le détendeur abaisse ensuite la pression et la température du liquide frigorigène, ce qui amorce sa vaporisation pour un nouveau cycle.

On distingue sur le schéma :

• trois flux de matière :

  • le flux d'air de l'enceinte au niveau de l'évaporateur ;

  • le flux d'air ambiant qui passe dans le condenseur (échangeur thermique) ;

  • le flux du fluide caloporteur (R134a ) qui effectue un cycle fermé et alterne entre un état liquide et un état vapeur.

• trois flux d'énergies échangées entre le système frigorifique et le milieu extérieur :

  • Q₁ : quantité de chaleur apportée au fluide caloporteur par l'air de l'enceinte;

  • E : quantité d'énergie électrique consommée par les composants (ventilateurs, compresseur, partie commande) ;

  • Q₂ : quantité de chaleur transmise à l'air ambiant.

La relation suivante découle du principe de conservation de l'énergie :

Q₂ = Q₁ + E_compresseur - Pertes

avec :

• E compresseur : énergie électrique consommée par le compresseur puis convertie en travail de compression du fluide. Celui-ci emmagasine alors ce travail sous forme de chaleur.

• Pertes : ce sont des flux d'énergie perdus sous forme :

  • de chaleur le long des tuyaux, dans la chambre de compression, dans le condenseur ;

  • de chaleur à cause des frottements dans les liaisons mécaniques du compresseur ;