« Réfrigération » : différence entre les versions

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La '''réfrigération''' est le procédé permettant d'obtenir et de maintenir un système (local, produit, etc.) à une [[température]] inférieure à celle de l'[[Système thermodynamique|environnement]].
La '''réfrigération''' est le procédé permettant d'obtenir et de maintenir un système (local, produit, etc.) à une [[température]] inférieure à celle de l'[[Système thermodynamique|environnement]].


== Technologies de réfrigération ==
== Technologies de réfrigération ==
Il existe différentes façons d'obtenir du [[froid]]. Le principe réside toujours en un transfert de chaleur ([[calorie]]s), à partir du système à refroidir et vers l'environnement.
Le principe de tout procédé produisant du [[froid]], le principe est un [[Transfert thermique|transfert de chaleur]] depuis le système à refroidir vers l'environnement.


Les deux technologies les plus répandues à grande échelle sont :
Les deux technologies les plus répandues à grande échelle sont les [[Réfrigérateur à compression de vapeur|systèmes à compression]] et les [[Réfrigérateur à absorption de gaz|systèmes à absorption]].
* les [[Réfrigérateur à compression de vapeur|systèmes à compression]] ;
* les [[Réfrigérateur à absorption de gaz|systèmes à absorption]].


=== Cycles continus à vapeur ===
=== Cycles continus à vapeur ===
Ces technologies font intervenir un [[fluide frigorigène]] dont la [[vaporisation]] absorbe la chaleur.
Ces technologies font intervenir un [[fluide frigorigène]] dont la [[vaporisation]] absorbe la chaleur.
Depuis le {{1er}} octobre 2000, il est interdit de s'approvisionner en CFC (R12 - [[Dichlorodifluorométhane]] - CCl<sub>2</sub>F<sub>2</sub>).
Depuis le {{1er}} janvier 2001, il est interdit d'utiliser des CFC même pour effectuer des interventions sur une unité hermétique. Ce fluide a été remplacé par le R-134a ([[1,1,1,2-tétrafluoroéthane]] CH<sub>2</sub>F-CF<sub>3</sub>) (gaz de substitution).


Depuis le {{date-|1 octobre 2000}}, il est interdit de s'approvisionner en CFC (R12 - [[Dichlorodifluorométhane]] - CCl<sub>2</sub>F<sub>2</sub>). Depuis le {{date-|1 janvier 2001}}, il est interdit d'utiliser des CFC même pour effectuer des interventions sur une unité hermétique. Ce fluide a été remplacé par le R-134a ([[1,1,1,2-tétrafluoroéthane]] CH<sub>2</sub>F-CF<sub>3</sub>) (gaz de substitution).
* [[Réfrigérateur à compression de vapeur]] ([[Cycle de Rankine]] inversé)

Cette technologie est employée dans la grande majorité des réfrigérateurs électroménagers et dans de nombreuses applications industrielles.
==== Réfrigérateur à compression de vapeur ====
Le [[réfrigérateur à compression de vapeur]] (à [[cycle de Rankine]] inversé) est employé dans la grande majorité des réfrigérateurs électroménagers et dans de nombreuses applications industrielles.


Les systèmes à compression utilisent quatre éléments pour le cycle de réfrigération : le [[compresseur mécanique|compresseur]], le condenseur, le détendeur (capillaire dans le cas de frigo domestique) et l'évaporateur. On utilise la relation pression-température pour permettre le changement d'état du fluide frigorigène. La vapeur de fluide frigorigène est comprimée pour permettre la condensation à température ambiante. Elle est refroidie dans le condenseur et se liquéfie. Le détendeur permet ensuite d'amener le liquide frigorifique à une pression suffisamment basse pour que celui-ci puisse s'évaporer dans l'évaporateur en captant la chaleur présente, ce qui entraîne la baisse de température dans l'enceinte ou se trouve l'évaporateur. Le fluide ainsi vaporisé retourne vers le compresseur et le cycle recommence.
Les systèmes à compression utilisent quatre éléments pour le cycle de réfrigération : le [[compresseur mécanique|compresseur]], le condenseur, le détendeur (capillaire dans le cas de frigo domestique) et l'évaporateur. On utilise la relation pression-température pour permettre le changement d'état du fluide frigorigène. La vapeur de fluide frigorigène est comprimée pour permettre la condensation à température ambiante. Elle est refroidie dans le condenseur et se liquéfie. Le détendeur permet ensuite d'amener le liquide frigorifique à une pression suffisamment basse pour que celui-ci puisse s'évaporer dans l'évaporateur en captant la chaleur présente, ce qui entraîne la baisse de température dans l'enceinte ou se trouve l'évaporateur. Le fluide ainsi vaporisé retourne vers le compresseur et le cycle recommence.


* [[Réfrigérateur à absorption de gaz]] ([[Cycle de Carré]])
==== Réfrigérateur à absorption de gaz ====
En raison de l'investissement important qu'elle requiert, cette technologie est utilisée principalement à grande échelle pour la réfrigération des bâtiments ou les [[réseaux de froid urbain]]. Son avantage est d'être essentiellement actionné par une source de chaleur. Une consommation mineure d'électricité est requise pour la pompe.
Le [[réfrigérateur à absorption de gaz]] (à [[cycle de Carré]]), en raison de l'investissement important qu'il requiert, est utilisé principalement à grande échelle pour la réfrigération des bâtiments ou les [[réseaux de froid urbain]]. Son avantage est d'être essentiellement actionné par une source de chaleur. Une consommation mineure d'électricité est requise pour la pompe.


Dans de tels dispositifs, le fluide en circulation est le mélange d'un fluide frigorigène et d'un adsorbant (pour le couple H<sub>2</sub>O/[[NH3|NH<sub>3</sub>]], le frigorigène est l'ammoniac, pour le couple [[Bromure de lithium|LiBr]]/H<sub>2</sub>O, le frigorigène est l'eau). Le cycle commence par la distillation de ce mélange dans le "générateur", pour produire du frigorigène pur et une solution apte à l'absorber. Le frigorigène liquide est détendu à basse pression. Il se vaporise alors et cause la réfrigération. Les vapeurs de fluide frigorigène progressent vers l'absorbeur pour être absorbées par une douche de la solution issue du générateur. Cette nouvelle solution riche en frigorigène est compressée par pompe et réinjectée dans le générateur pour être distillée à nouveau.
Dans de tels dispositifs, le fluide en circulation est le mélange d'un fluide frigorigène et d'un adsorbant (pour le couple H<sub>2</sub>O/[[NH3|NH<sub>3</sub>]], le frigorigène est l'ammoniac, pour le couple [[Bromure de lithium|LiBr]]/H<sub>2</sub>O, le frigorigène est l'eau). Le cycle commence par la distillation de ce mélange dans le "générateur", pour produire du frigorigène pur et une solution apte à l'absorber. Le frigorigène liquide est détendu à basse pression. Il se vaporise alors et cause la réfrigération. Les vapeurs de fluide frigorigène progressent vers l'absorbeur pour être absorbées par une douche de la solution issue du générateur. Cette nouvelle solution riche en frigorigène est compressée par pompe et réinjectée dans le générateur pour être distillée à nouveau.
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=== Cycles continus Stirling ===
=== Cycles continus Stirling ===
* [[Moteur Stirling]]
* [[Moteur Stirling]]
* Refroidissement [[thermoacoustique]]
* Refroidissement [[thermoacoustique]]


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* [[Réfrigérateur à absorption de gaz]]
* [[Réfrigérateur à absorption de gaz]]


=== Non-cycliques ===
=== Non cycliques ===
* [[Tube de Ranque-Hilsch]]
* [[Tube de Ranque-Hilsch]]
* [[module Peltier]] : L'[[effet Peltier]] est un effet indépendant de l'[[effet Joule]], qui fait qu'au point de contact entre deux [[métal|métaux]] différents, selon le sens du courant, il y a libération ou absorption de chaleur.
* [[Module Peltier]] : l'[[effet Peltier]] est un effet indépendant de l'[[effet Joule]], qui fait qu'au point de contact entre deux [[métal|métaux]] différents, selon le sens du courant, il y a libération ou absorption de chaleur.
Les réfrigérateurs à effet Peltier ont de nombreux avantages (absence de pièce mobile hormis le ventilateur, fonctionnement dans n'importe quel sens, absence de produit chimique potentiellement dangereux, insensibilité aux chocs, etc.), ce qui conduit à les utiliser dans les situations nomades (voitures, etc.).<br/>
:Les réfrigérateurs à effet Peltier ont de nombreux avantages (absence de pièce mobile hormis le ventilateur, fonctionnement dans n'importe quel sens, absence de produit chimique potentiellement dangereux, insensibilité aux chocs, etc.), ce qui conduit à les utiliser dans les situations nomades (voitures, etc.).<br/>
Le principal inconvénient de ces réfrigérateurs est leur manque d'efficacité dû à un rendement de conversion électricité/chaleur faible.
Le principal inconvénient de ces réfrigérateurs est leur manque d'efficacité dû à un rendement de conversion électricité/chaleur faible.

* [[Refroidissement d'atomes par laser]]
* [[Refroidissement d'atomes par laser]]


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Les Mésopotamiens se servaient de fosses remplies de glace pour conserver la viande. Les Grecs et les Romains entassaient de la glace et de la neige en hiver dans des fosses profondes, recouvertes par de la paille. La viande gardée dans ces glacières primitives restait fraîche jusque durant l'été, sans qu'il soit nécessaire de la saler ou de la fumer.
Les Mésopotamiens se servaient de fosses remplies de glace pour conserver la viande. Les Grecs et les Romains entassaient de la glace et de la neige en hiver dans des fosses profondes, recouvertes par de la paille. La viande gardée dans ces glacières primitives restait fraîche jusque durant l'été, sans qu'il soit nécessaire de la saler ou de la fumer.


Au {{s-|XVI}} les Indiens du Pérou creusaient des glacières dans le sol, avant l'arrivée des Européens. Ce système de fosses a été utilisé dans toute l'Europe à partir du {{s-|XVII}}. Des commerçants vendaient de la glace venant des montagnes.
Au {{s-|XVI}}, les autochtones du Pérou creusaient des glacières dans le sol, avant l'arrivée des Européens. Ce système de fosses a été utilisé dans toute l'Europe à partir du {{s-|XVII}}. Des commerçants vendaient de la glace venant des montagnes.


À la cour du [[Louis XIV de France|Roi Soleil]], l'évaporation de l'[[éther diéthylique|éther]] était utilisée pour refroidir des crèmes de fruits.
À la cour du [[Louis XIV de France|Roi Soleil]], l'évaporation de l'[[éther diéthylique|éther]] était utilisée pour refroidir des crèmes de fruits.


En [[1755]] l’écossais [[William Cullen]] obtient un peu de glace par vapeur d’eau sous cloche à vide.
En 1755, l’écossais [[William Cullen]] obtient un peu de glace par vapeur d’eau sous cloche à vide.


=== {{s-|XIX}} ===
=== {{s-|XIX}} ===
Au {{s-|XIX}}, des glacières, meubles isothermes contenant des blocs de glace périodiquement renouvelés, étaient utilisées. Avant l'ère industrielle, c'est surtout la commercialisation de la glace qui permettait aux plus fortunés de disposer de produits conservés ou consommés à basse température.
Au {{s-|XIX}}, des glacières, meubles isothermes contenant des blocs de glace périodiquement renouvelés, étaient utilisées. Avant l'ère industrielle, c'est surtout la commercialisation de la glace qui permettait aux plus fortunés de disposer de produits conservés ou consommés à basse température.


* [[1805]] : machine frigorifique à compression d’[[éther diéthylique|éther]] — un [[Conception de produit|prototype]] est présenté à [[Philadelphie]] par [[Oliver Evans]]. La nouveauté essentielle résidait dans l’introduction d’un processus en [[cycle fermé]].
* 1805 : machine frigorifique à compression d’[[éther diéthylique|éther]] — un [[Conception de produit|prototype]] est présenté à [[Philadelphie]] par [[Oliver Evans]]. La nouveauté essentielle résidait dans l’introduction d’un processus en {{lh|Cycle fermé|cycle fermé}}.
* [[1824]] : paraît le seul livre de [[Sadi Carnot (physicien)|Sadi Carnot]]. Les deux principes de la Thermodynamique sont exposés de façon très simple. C'est de lui que nous vient le cycle de Carnot.
* 1824 : paraît le seul livre de [[Sadi Carnot (physicien)|Sadi Carnot]]. Les deux principes de la Thermodynamique sont exposés de façon très simple. C'est de lui que nous vient le [[cycle de Carnot]].
* [[1844]] : machine frigorifique à [[air]] - Le principe de la détente d’air était déjà connu au {{s-|XVIII|e}}. L’Américain [[John Gorrie (médecin)|John Gorrie]] l’appliqua sur sa machine.
* 1844 : machine frigorifique à [[air]] - Le principe de la détente d’air était déjà connu au {{s-|XVIII}}. L’Américain [[John Gorrie (médecin)|John Gorrie]] l’appliqua sur sa machine.
* [[1850]] : machine frigorifique à air - John Gorrie obtient un [[brevet]] anglais mais, curieusement, son [[Liste des grandes inventions|invention]] fit scandale aux [[États-Unis]] où certains l’accusaient de vouloir concurrencer Dieu en faisant de la glace à n’importe quel moment de l’année. En [[1851]], il obtint son brevet.
* 1850 : machine frigorifique à air. John Gorrie obtient un [[brevet]] anglais mais, curieusement, son [[Liste des grandes inventions|invention]] fit scandale aux [[États-Unis]] où certains l’accusaient de vouloir concurrencer Dieu en faisant de la glace à n’importe quel moment de l’année. En 1851, il obtint son brevet.
* [[1854]]-6 : utilisant le principe de la compression de vapeur, l'inventeur [[australie]]n [[James_Harrison_(ingénieur)|James Harrison]] a produit en Australie le premier réfrigérateur pratique au monde<ref>{{en}} [http://museumvictoria.museum/about/mv-news/2009/harrison-refrigerator-model/ Harrison Refrigerator model], sur le site museumvictoria.museum du 8 décembre 2009</ref> ;
* 1854 : utilisant le principe de la compression de vapeur, l'inventeur [[australie]]n [[James_Harrison_(ingénieur)|James Harrison]] a produit en Australie le premier réfrigérateur pratique au monde<ref>{{lien brisé|langue=en|url=http://museumvictoria.museum/about/mv-news/2009/harrison-refrigerator-model/ |titre=Harrison Refrigerator model }}, sur le site museumvictoria.museum du 8 décembre 2009</ref> ;
* [[1858]] : [[Charles Tellier]] fabrique une machine frigorifique à circulation de gaz ammoniac liquéfié.
* 1858 : [[Charles Tellier]] fabrique une machine frigorifique à circulation de gaz ammoniac liquéfié.
* [[1859]] : machine frigorifique à absorption - Le français [[Ferdinand Carré]], frère d’Edmond, fait breveter une machine dont le [[fluide (matière)|fluide]], après avoir produit du froid, est absorbé par une autre substance et non aspiré par un compresseur. C’est la première machine frigorifique à absorption.
* 1859 : machine frigorifique à absorption. Le Français [[Ferdinand Carré]], frère d’Edmond, fait breveter une machine dont le [[fluide (matière)|fluide]], après avoir produit du froid, est absorbé par une autre substance et non aspiré par un compresseur. C’est la première machine frigorifique à absorption.
* [[1865]] : [[Charles Tellier]] construit une machine à compression mécanique à gaz liquéfié et l'installe dans la fabrique du maître-chocolatier Menier.
* 1865 : Charles Tellier construit une machine à compression mécanique à gaz liquéfié et l'installe dans la fabrique du maître-chocolatier Menier.
* 1871 : [[Carl von Linde]] met au point un réfrigérateur à l'[[éther méthylique]] dont il équipe la brasserie [[Spaten]] à [[Munich]].
* [[1872]] : machine réfrigérante à compresseur à [[ammoniac]] - C’est [[David Boyle]], un américain d’origine écossaise, qui obtient le premier [[brevet]] pour un compresseur utilisant l’[[ammoniac]].
* 1872 : la machine réfrigérante à compresseur à [[ammoniac]] est mise au point. [[David Boyle]], un Américain d’origine écossaise, obtient le premier [[brevet]] pour un compresseur utilisant l’ammoniac. Carl von Linde l'utilise à partir de 1876 tant dans les brasseries que dans les abattoirs.
* [[1876]] : le navire Frigorifique, équipé d'une machine Tellier, parti de Rouen rapporte à Buenos Aires de la viande déshydratée et réfrigérée en bon état de conservation après 105 jours de mer.
* 1876 : le navire ''Frigorifique'', équipé d'une machine Tellier, part de Rouen et apporte à Buenos Aires de la viande de bœuf abattue et réfrigérée en bon état de conservation après {{nobr|105 jours}} de mer, démonstration à l'intention des industriels de la viande argentine<ref>{{Lien web |titre=LE FRIGORIFIQUE, ex, EBOE (1875) |lien=https://archeosousmarine.net/frigorifique.php |texte=Société d'archéologie et de mémoire maritime}}.</ref>


=== {{s-|XX}} ===
=== {{s-|XX}} ===
* [[1913]] : le ''Domelre'', fabriqué à [[Chicago]], est le premier réfrigérateur domestique fonctionnel.
* 1913 : le ''Domelre'', fabriqué à [[Chicago]], est le premier réfrigérateur domestique fonctionnel.
* [[1919]] : la marque [[Frigidaire]] fait son apparition.
* 1919 : la marque [[Frigidaire]] fait son apparition.
* [[1931]] : la fabrication industrielle commence avec [[Electrolux]].
* 1931 : la fabrication industrielle commence avec [[Electrolux]].
* [[1938]] : premier groupe frigorifique mécanique pour remorque : le Modèle A par la société [[Thermo king]].
* 1938 : premier groupe frigorifique mécanique pour remorque : le Modèle A par la société [[Thermo king]].
* [[1939]] : premier réfrigérateur à deux températures, qui permettait de conserver des aliments congelés dans l’un des compartiments.
* 1939 : premier réfrigérateur à deux températures, qui permettait de conserver des aliments congelés dans l’un des compartiments.
* [[1944]] : machine frigorifique à absorption - Le réfrigérateur à absorption a été mis au point par la société suisse [[Sibir]].
* 1944 : machine frigorifique à absorption - Le réfrigérateur à absorption a été mis au point par la société suisse [[Sibir]].
* [[1997]] La technique de [[refroidissement d'atomes par laser]] vaut le prix Nobel de physique 1997 à [[Claude Cohen-Tannoudji]], Steven Chu et William D. Phillips.
* 1997 : la technique de [[refroidissement d'atomes par laser]] vaut le prix Nobel de physique 1997 à [[Claude Cohen-Tannoudji]], Steven Chu et William D. Phillips.
* [[1998]] : le réfrigérateur-congélateur de la société [[Daewoo]] est équipé d’une porte à [[cristaux liquides]]. Ce modèle baptisé « miroir magique » a l’avantage de laisser apparaître le contenu par simple pression d’un bouton ; cette transparence temporaire de la porte permet de réaliser des économies en [[énergie]] en évitant toute déperdition de froid.
* 1998 : le réfrigérateur-congélateur de la société [[Daewoo]] est équipé d’une porte à [[cristaux liquides]]. Ce modèle baptisé « miroir magique » a l’avantage de laisser apparaître le contenu par simple pression d’un bouton ; cette transparence temporaire de la porte permet de réaliser des économies en [[énergie]] en évitant toute déperdition de froid.
* [[1999]] Création d’un prototype de réfrigération solaire à adsorption<ref>Catherine Hildbrand, Olivier Cherbuin et Julien Mayor, ''La Réfrigération solaire à adsorption'', Hes.so, 17 octobre 2005, consulté le 27 juillet 2010 [http://www.solaref.com/images/Images_Articles/refrigerationsolaire.pdf en ligne]</ref> ; plusieurs frigos solaires de ce type sont utilisés en Afrique.
* 1999 : Création d’un prototype de [[Réfrigérateur à énergie solaire|réfrigération solaire]] à adsorption<ref>Catherine Hildbrand, Olivier Cherbuin et Julien Mayor, ''La Réfrigération solaire à adsorption'', Hes.so, 17 octobre 2005, consulté le 27 juillet 2010 [http://www.solaref.com/images/Images_Articles/refrigerationsolaire.pdf en ligne]</ref> ; plusieurs frigos solaires de ce type sont utilisés en Afrique.


=== {{s-|XXI}} ===
=== {{s-|XXI}} ===
* [[2002]] : 99 % des foyers français sont équipés de réfrigérateurs. Il est l’appareil domestique le plus répandu.
* 2002 : 99 % des foyers français sont équipés de réfrigérateurs{{Référence nécessaire|date=mars 2023}}. Il est l’appareil domestique le plus répandu.


== Notes et références ==
== Notes et références ==
{{Références}}
<references />


== Voir aussi ==
== Voir aussi ==
=== Articles connexes ===
=== Articles connexes ===
* [[Production du froid]]
* [[Production du froid]]
* [[Cryonie]]
* [[Cryonie]]
* [[Froid industriel]]
* [[Froid industriel]]
* [[Froid]]
* [[Froid]]
* [[Fluide frigorigène]]
* [[Fluide frigorigène]], [[Fluide caloporteur]], [[Liquide de refroidissement]]
* [[Pompe à chaleur]]
* [[Pompe à chaleur]]
* [[Réfrigérateur à compression de vapeur]]
* [[Réfrigérateur à compression de vapeur]]
* [[Réfrigérateur à absorption de gaz]]
* [[Réfrigérateur à absorption de gaz]]
* [[Conservation de la viande]]
* [[Conservation de la viande]]
* [[Institut international du froid]]
* [[Institut international du froid]]
* [[Chauffage]]
* [[Thermofrigopompe]]


=== Liens externes ===
=== Liens externes ===
* {{Autorité}}
* [http://www.pomey.com/site/dc/index.php?post/2006/05/30/344-la-conservation-des-aliments-par-le-froid-en-1875-1ere-partie La machine à fabriquer le froid en 1875 : {{1re}}] et [http://www.pomey.com/site/dc/index.php?post/2006/05/30/345-la-conservation-des-aliments-par-le-froid-en-1875-2eme-partie-et-fin {{2e|partie}}], sur le site pomey.com
* {{Dictionnaires}}
* {{pdf}} [http://acorgone.free.fr/MoteurPalettes.pdf Étude du CEA : Production de froid par un système tritherme à fluide unique, Grenoble 1993], sur le site free.fr
* {{Bases}}
* [http://conseils.xpair.com/actualite_experts/bien-manipuler-fluides-fluores-pac-climatiseurs.htm Bien manipuler les fluides fluorés des pompes à chaleurs et climatiseurs], sur le site Xpair
* [https://www.histoiredesinventions.com/2016-09-20-la-conservation-des-aliments-par-le-froid-en-1875/ La machine à fabriquer le froid en 1875 ], sur histoiredesinventions.com
* [http://acorgone.free.fr/MoteurPalettes.pdf Étude du CEA : Production de froid par un système tritherme à fluide unique, Grenoble 1993] {{pdf}}, sur acorgone.free.fr
* [https://conseils.xpair.com/actualite_experts/bien-manipuler-fluides-fluores-pac-climatiseurs.htm Bien manipuler les fluides fluorés des pompes à chaleurs et climatiseurs], Xpair


{{Palette|Chauffage, ventilation et climatisation}}
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Dernière version du 9 février 2024 à 02:00

La réfrigération est le procédé permettant d'obtenir et de maintenir un système (local, produit, etc.) à une température inférieure à celle de l'environnement.

Technologies de réfrigération[modifier | modifier le code]

Le principe de tout procédé produisant du froid, le principe est un transfert de chaleur depuis le système à refroidir vers l'environnement.

Les deux technologies les plus répandues à grande échelle sont les systèmes à compression et les systèmes à absorption.

Cycles continus à vapeur[modifier | modifier le code]

Ces technologies font intervenir un fluide frigorigène dont la vaporisation absorbe la chaleur.

Depuis le , il est interdit de s'approvisionner en CFC (R12 - Dichlorodifluorométhane - CCl2F2). Depuis le , il est interdit d'utiliser des CFC même pour effectuer des interventions sur une unité hermétique. Ce fluide a été remplacé par le R-134a (1,1,1,2-tétrafluoroéthane CH2F-CF3) (gaz de substitution).

Réfrigérateur à compression de vapeur[modifier | modifier le code]

Le réfrigérateur à compression de vapeurcycle de Rankine inversé) est employé dans la grande majorité des réfrigérateurs électroménagers et dans de nombreuses applications industrielles.

Les systèmes à compression utilisent quatre éléments pour le cycle de réfrigération : le compresseur, le condenseur, le détendeur (capillaire dans le cas de frigo domestique) et l'évaporateur. On utilise la relation pression-température pour permettre le changement d'état du fluide frigorigène. La vapeur de fluide frigorigène est comprimée pour permettre la condensation à température ambiante. Elle est refroidie dans le condenseur et se liquéfie. Le détendeur permet ensuite d'amener le liquide frigorifique à une pression suffisamment basse pour que celui-ci puisse s'évaporer dans l'évaporateur en captant la chaleur présente, ce qui entraîne la baisse de température dans l'enceinte ou se trouve l'évaporateur. Le fluide ainsi vaporisé retourne vers le compresseur et le cycle recommence.

Réfrigérateur à absorption de gaz[modifier | modifier le code]

Le réfrigérateur à absorption de gazcycle de Carré), en raison de l'investissement important qu'il requiert, est utilisé principalement à grande échelle pour la réfrigération des bâtiments ou les réseaux de froid urbain. Son avantage est d'être essentiellement actionné par une source de chaleur. Une consommation mineure d'électricité est requise pour la pompe.

Dans de tels dispositifs, le fluide en circulation est le mélange d'un fluide frigorigène et d'un adsorbant (pour le couple H2O/NH3, le frigorigène est l'ammoniac, pour le couple LiBr/H2O, le frigorigène est l'eau). Le cycle commence par la distillation de ce mélange dans le "générateur", pour produire du frigorigène pur et une solution apte à l'absorber. Le frigorigène liquide est détendu à basse pression. Il se vaporise alors et cause la réfrigération. Les vapeurs de fluide frigorigène progressent vers l'absorbeur pour être absorbées par une douche de la solution issue du générateur. Cette nouvelle solution riche en frigorigène est compressée par pompe et réinjectée dans le générateur pour être distillée à nouveau.

Cycles continus à gaz[modifier | modifier le code]

Cycles continus Stirling[modifier | modifier le code]

Cycles intermittents[modifier | modifier le code]

Non cycliques[modifier | modifier le code]

Les réfrigérateurs à effet Peltier ont de nombreux avantages (absence de pièce mobile hormis le ventilateur, fonctionnement dans n'importe quel sens, absence de produit chimique potentiellement dangereux, insensibilité aux chocs, etc.), ce qui conduit à les utiliser dans les situations nomades (voitures, etc.).

Le principal inconvénient de ces réfrigérateurs est leur manque d'efficacité dû à un rendement de conversion électricité/chaleur faible.

Historique de l'extraction de la chaleur[modifier | modifier le code]

Les Mésopotamiens se servaient de fosses remplies de glace pour conserver la viande. Les Grecs et les Romains entassaient de la glace et de la neige en hiver dans des fosses profondes, recouvertes par de la paille. La viande gardée dans ces glacières primitives restait fraîche jusque durant l'été, sans qu'il soit nécessaire de la saler ou de la fumer.

Au XVIe siècle, les autochtones du Pérou creusaient des glacières dans le sol, avant l'arrivée des Européens. Ce système de fosses a été utilisé dans toute l'Europe à partir du XVIIe siècle. Des commerçants vendaient de la glace venant des montagnes.

À la cour du Roi Soleil, l'évaporation de l'éther était utilisée pour refroidir des crèmes de fruits.

En 1755, l’écossais William Cullen obtient un peu de glace par vapeur d’eau sous cloche à vide.

XIXe siècle[modifier | modifier le code]

Au XIXe siècle, des glacières, meubles isothermes contenant des blocs de glace périodiquement renouvelés, étaient utilisées. Avant l'ère industrielle, c'est surtout la commercialisation de la glace qui permettait aux plus fortunés de disposer de produits conservés ou consommés à basse température.

  • 1805 : machine frigorifique à compression d’éther — un prototype est présenté à Philadelphie par Oliver Evans. La nouveauté essentielle résidait dans l’introduction d’un processus en cycle fermé Page d'aide sur l'homonymie.
  • 1824 : paraît le seul livre de Sadi Carnot. Les deux principes de la Thermodynamique sont exposés de façon très simple. C'est de lui que nous vient le cycle de Carnot.
  • 1844 : machine frigorifique à air - Le principe de la détente d’air était déjà connu au XVIIIe siècle. L’Américain John Gorrie l’appliqua sur sa machine.
  • 1850 : machine frigorifique à air. John Gorrie obtient un brevet anglais mais, curieusement, son invention fit scandale aux États-Unis où certains l’accusaient de vouloir concurrencer Dieu en faisant de la glace à n’importe quel moment de l’année. En 1851, il obtint son brevet.
  • 1854 : utilisant le principe de la compression de vapeur, l'inventeur australien James Harrison a produit en Australie le premier réfrigérateur pratique au monde[1] ;
  • 1858 : Charles Tellier fabrique une machine frigorifique à circulation de gaz ammoniac liquéfié.
  • 1859 : machine frigorifique à absorption. Le Français Ferdinand Carré, frère d’Edmond, fait breveter une machine dont le fluide, après avoir produit du froid, est absorbé par une autre substance et non aspiré par un compresseur. C’est la première machine frigorifique à absorption.
  • 1865 : Charles Tellier construit une machine à compression mécanique à gaz liquéfié et l'installe dans la fabrique du maître-chocolatier Menier.
  • 1871 : Carl von Linde met au point un réfrigérateur à l'éther méthylique dont il équipe la brasserie Spaten à Munich.
  • 1872 : la machine réfrigérante à compresseur à ammoniac est mise au point. David Boyle, un Américain d’origine écossaise, obtient le premier brevet pour un compresseur utilisant l’ammoniac. Carl von Linde l'utilise à partir de 1876 tant dans les brasseries que dans les abattoirs.
  • 1876 : le navire Frigorifique, équipé d'une machine Tellier, part de Rouen et apporte à Buenos Aires de la viande de bœuf abattue et réfrigérée en bon état de conservation après 105 jours de mer, démonstration à l'intention des industriels de la viande argentine[2]

XXe siècle[modifier | modifier le code]

  • 1913 : le Domelre, fabriqué à Chicago, est le premier réfrigérateur domestique fonctionnel.
  • 1919 : la marque Frigidaire fait son apparition.
  • 1931 : la fabrication industrielle commence avec Electrolux.
  • 1938 : premier groupe frigorifique mécanique pour remorque : le Modèle A par la société Thermo king.
  • 1939 : premier réfrigérateur à deux températures, qui permettait de conserver des aliments congelés dans l’un des compartiments.
  • 1944 : machine frigorifique à absorption - Le réfrigérateur à absorption a été mis au point par la société suisse Sibir.
  • 1997 : la technique de refroidissement d'atomes par laser vaut le prix Nobel de physique 1997 à Claude Cohen-Tannoudji, Steven Chu et William D. Phillips.
  • 1998 : le réfrigérateur-congélateur de la société Daewoo est équipé d’une porte à cristaux liquides. Ce modèle baptisé « miroir magique » a l’avantage de laisser apparaître le contenu par simple pression d’un bouton ; cette transparence temporaire de la porte permet de réaliser des économies en énergie en évitant toute déperdition de froid.
  • 1999 : Création d’un prototype de réfrigération solaire à adsorption[3] ; plusieurs frigos solaires de ce type sont utilisés en Afrique.

XXIe siècle[modifier | modifier le code]

  • 2002 : 99 % des foyers français sont équipés de réfrigérateurs[réf. nécessaire]. Il est l’appareil domestique le plus répandu.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) « Harrison Refrigerator model »(Archive.orgWikiwixArchive.isGoogleQue faire ?), sur le site museumvictoria.museum du 8 décembre 2009
  2. « LE FRIGORIFIQUE, ex, EBOE (1875) ».
  3. Catherine Hildbrand, Olivier Cherbuin et Julien Mayor, La Réfrigération solaire à adsorption, Hes.so, 17 octobre 2005, consulté le 27 juillet 2010 en ligne

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]