A) Le réfrigérateur à compression

 

        Le réfrigérateur à compression, plus connu sous le nom de réfrigérateur domestique, est le système de conservation par le froid le plus utilisé dans la vie courante. La réfrigération (du latin frigus, froid) est généralement le refroidissement d'un corps par le transfert d'une partie de sa chaleur. Son utilité principale est la conservation des aliments et l'abaissement de la température de boissons pour les rendre plus agréables à la consommation. Son fonctionnement relève du principe suivant : faire évaporer le frigorigène qui est le liquide contenu dans le système du réfrigérateur pour qu'il capte la chaleur présente dans le réfrigérateur.

       Pour cela, le fluide est mis en circulation dans les tubes par un appareil appelé compresseur. Il va alternativement se trouver à l’état gazeux, puis se condenser en liquide et s’évaporer de nouveau.

        Son fonctionnement est le suivant:

    - Lorsque le fluide frigorigène passe de l’état liquide à l’état gazeux, il lui faut de l’énergie, de la chaleur. Ce processus d’évaporation se fait dans l’évaporateur qui est un serpentin très fin dans lequel le liquide passe goutte à goutte, et se situant tout en haut du frigo. La chaleur est prise au niveau des aliments et de l’air initialement chaud dans l’enceinte. Ceci va donc permettre de refroidir l’intérieur et les aliments.

    - Le passage dans le compresseur met le fluide gazeux sous pression et le propulse dans un autre serpentin extérieur en faisant augmenter sa température au passage (la température d’un gaz augmente lorsqu’il est compressé).

    - C’est dans le condenseur que ce gaz est envoyé. Ainsi, le gaz chaud se condense, redevient liquide et évacue la chaleur à l’extérieur (c’est pour cela qu’il fait chaud derrière le frigo). C’est à ce passage qu’il évacue aussi l’air et les impuretés ramassés durant son parcours. Il s’agit encore d’un principe physique : un gaz qui devient liquide libère de la chaleur.

    - Le liquide passe ensuite dans un détendeur, une partie du tuyau beaucoup plus large, où le liquide est moins comprimé : il se détend. La pression diminue, la température du liquide chute d’un coup, ce qui facilite son évaporation juste après. Le cycle est refermé. Lorsque la température dans le frigo est suffisamment basse, le compresseur s’arrête et le cycle est interrompu.

 

      Donc, contrairement aux idées reçues, le réfrigérateur ne fabrique pas du froid. Il capte la chaleur qui circule dans sa cabine et celle des aliments pour l’évacuer à l’extérieur pour que l’intérieur reste froid. Si on ouvre trop souvent la porte ou si on y met des plats chauds, l'appareil se met en marche plus souvent pour restaurer l'équilibre initial. Il consomme plus donc plus d'énergie. Il est également important de dégivrer le frigidaire régulièrement : une couche de 2 mm de glace augmente la consommation de 10% car elle empêche les échanges de chaleur.

      D’autre part, de 2°C à 8°C, les différentes parties du frigidaire ne maintiennent pas les aliments à la même température. Il est donc important de les ranger en fonction du compartiment adéquat : haut, milieu, bas, bac à légumes ou porte.

      Enfin, un frigidaire est souvent muni de deux portes : une pour le réfrigérateur, une pour le congélateur (-18°C) mais il peut aussi être équipé d’un simple freezer intégré directement dans le frigidaire, ce qui ne permet pas des températures aussi basses que celles d’un congélateur.

Il est intéressant de constater que ce système de fonctionnement est utilisé pour la pompe à chaleur mais dans un but contraire.