Extraire la chaleur de l'air - Évaporateur

La chaleur de l'air est extraite grâce à un évaporateur, composé :

  • d'un ventilateur qui souffle de l'air de l'enceinte à refroidir ;

  • un tube en serpentin munis d'ailettes (présentant ainsi une grande surface d'échange de chaleur) dans lequel se vaporise le fluide ;

  • un fluide caloporteur, capable de s'évaporer à basse température .

On souhaite que le fluide s'évapore parce que cette transformation capte une grande quantité de chaleur (mais sans que sa température augmente). Par exemple le R134a à l'état liquide commence à se vaporiser :

  • à -28°C sous une pression de 1 bar ;

  • à -10°C sous une pression de 2 bar ;

  • à 0°C sous une pression de 3 bar.

A l'entrée de l'évaporateur, le fluide est à l'état majoritairement liquide, à basse pression et donc - de par ses caractéristiques particulières - à très basse température. Si la température du milieu qui environne l'évaporateur est plus élevée que la température du fluide frigorifique, il y aura transfert (captation) de chaleur vers cet évaporateur. On rappelle qu'un transfert de chaleur a toujours lieu d'un corps « chaud » (ici l'enceinte) vers un corps froid (le fluide frigorigène caloporteur).

Le fluide ayant "capté" cette chaleur s'évapore très rapidement. A la sortie de l'évaporateur, le fluide est totalement passé de l'état liquide initial à l'état de vapeur. A noter que l'air se refroidit parce qu'il est en contact avec le tube froid...