L’une des premières choses que tout étudiant en CVC/R apprend est que les unités de climatisation ne créent pas d’air frais. Ce qu’ils font en fait, c’est éliminer la chaleur d’une zone donnée.

Tous les systèmes de réfrigération fonctionnent en transférant la chaleur autour, en la déplaçant d’une zone désignée vers un autre endroit, refroidissant ainsi cette zone désignée et inversant le flux naturel de chaleur avec l’application d’énergie. La façon dont cela se produit, cependant, varie parmi les quatre différents types de systèmes de réfrigération.

Quels sont les différents types de systèmes de réfrigération?

Si les quatre types de systèmes de réfrigération ont de nombreuses similitudes, ils ont tout autant de différences. Pour vous aider à prendre de l’avance, nous avons décomposé chacun d’eux en quelques résumés ci-dessous.

Systèmes de réfrigération à compression mécanique

La méthode de cycle de réfrigération la plus largement utilisée est la compression mécanique. Elle trouve des applications à la fois dans la climatisation et dans la réfrigération commerciale et industrielle.

Comme leur nom l’indique, ces types de systèmes transfèrent la chaleur en comprimant mécaniquement le réfrigérant en un liquide froid à basse pression et en le détendant en un gaz chaud à haute pression. Les réfrigérants sont des substances qui peuvent bouillir à une large gamme de températures avec l’application ou la suppression de la pression.

Comme tous les liquides, ils absorbent la chaleur lorsqu’ils bouillent en un gaz et la libèrent lorsqu’ils se condensent à nouveau en un liquide.

Les bases du processus traitent du déplacement du réfrigérant du côté basse pression du système fermé vers le côté haute pression. Le réfrigérant liquide bout à 40°F du côté basse pression et absorbe la chaleur de l’air intérieur chaud.

Du côté haute pression du système, la chaleur se déplace du réfrigérant vapeur à 110°F vers l’air extérieur plus frais, et le processus se répète.

Réfrigération par absorption

La chaleur est également transférée dans les systèmes de réfrigération par absorption en comprimant et en dilatant le réfrigérant.

Ces systèmes reposent sur le processus d’absorption et de chaleur, au lieu d’un compresseur mécanique alimenté électriquement, pour déplacer le réfrigérant du côté basse pression au côté haute pression. Contrairement aux systèmes de réfrigération à compression mécanique, qui utilisent généralement le R-22 et le R-410A comme réfrigérants, les systèmes de réfrigération par absorption utilisent des réfrigérants vers lesquels d’autres substances sont attirées et qu’elles absorbent.

Par exemple, les refroidisseurs CVC résidentiels utilisent souvent l’ammoniac comme réfrigérant et l’eau comme absorbant. L’eau est située dans un composant appelé absorbeur, où elle aspire l’ammoniac du côté basse pression du système et élimine la chaleur tout en l’absorbant. Une pompe envoie la solution eau-ammoniac vers un générateur, qui la fait bouillir, séparant l’ammoniac de l’eau avant de l’envoyer vers le côté haute pression.

En plus du processus d’absorption, la chaleur est également utilisée pour déplacer le réfrigérant dans tout le système. La chaleur peut provenir de l’eau chaude, de la vapeur, du gaz naturel ou d’autres sources de combustible.

Refroidissement par évaporation

Contrairement aux systèmes de réfrigération à compression mécanique et à absorption discutés ci-dessus, le refroidissement par évaporation n’utilise pas le cycle de réfrigération traditionnel. Au lieu de cela, ces unités, souvent appelées refroidisseurs de marais, refroidissent l’air extérieur plus chaud en le soufflant sur des tampons imbibés d’eau lorsqu’il entre dans la maison.

L’eau absorbe la chaleur de l’air et s’évapore. L’air plus frais est canalisé vers l’intérieur de la maison et l’air chaud vers l’extérieur.

Les refroidisseurs par évaporation peuvent réduire la température de l’air de 15° à 40°F mais sont mieux adaptés aux climats secs, comme ceux du sud-ouest des États-Unis. Ils sont également moins coûteux à installer et consomment environ un quart de l’énergie des climatiseurs centraux.

Réfrigération thermoélectrique

Les systèmes de réfrigération thermoélectrique sont uniques par rapport aux trois autres types de réfrigération en ce sens qu’aucun réfrigérant ou eau n’est utilisé. Ces systèmes utilisent un courant électrique et un thermocouple.

Un thermocouple est composé de deux fils métalliques différents qui sont unis aux deux extrémités. Un isolant sépare le reste des fils l’un de l’autre. Lorsque le courant est dirigé sur le thermocouple, une extrémité devient chaude et l’autre froide.

Inverser la direction du courant a pour effet de permuter les jonctions froides et chaudes. L’extrémité chaude sera généralement placée à l’extérieur de la zone à refroidir avec un dissipateur thermique qui lui est attaché pour la maintenir à la même température que l’air environnant.

Le côté froid, qui est en dessous de la température ambiante, est placé dans la zone à refroidir, attirant la chaleur de l’air.

Ce type de réfrigération est généralement utilisé pour les petites charges de refroidissement qui peuvent être difficiles d’accès, comme les systèmes électroniques.

Grand monde de la réfrigération

La réfrigération n’est qu’une partie d’une industrie entière construite autour du maintien d’un air intérieur confortable et sain, appelée chauffage, climatisation, ventilation et réfrigération (CVC/R).

Tout un univers de science existe derrière les façons dont la réfrigération fonctionne pour garder le monde plus frais. Découvrez plus de faits sur le fonctionnement de la réfrigération.