refrigération climatisation

[invite8cb722af]

Bonjour à tous !

j'aurais une question à propos des systèmes de réfrigération: je sais qu'il y a 1 compresseur, 1 évaporateur, 1 échangeur et 1 condenseur avec un fluide frigorigène qui y circule...
Mais sinon JE NE COMPRENDS RIEN au fonctionnement pourtant j'ai regardé des explications sur internet mais ça ne m'a pas aidé je comprends pas le rôle exact de chaque appareil dans ce système et à quoi sert le fluide frigorigène etc....
Je suis donc à la recherche d'une âme charitable pour m'expliquer !

Et une question subsidiaire (stupide mais tant pis) : quel est le phénomène physique qui fait que lorsqu'il y a de la givre dans une chambre froide, cela engendre de la surconsommation? ça me parait pas si évident moi !


Bon ben voilà merci de m'avoir lue (si vous êtes arrivé jusque là mdr)


a+

sonia
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[LPFR]

Bonjour.
Et très simplifié et très court:
Quand vous comprimez un gaz, il chauffe. Vous avez pu constater cela en gonflant un pneu de vélo: la pompe chauffe.
L'inverse est aussi vrai: si vous dilatez un gaz il refroidit.
Dans un frigo, on comprime un gaz, qui se réchauffe et on le fait passer dans un radiateur (derrière le frigo) pour qu'il revienne à une température proche de la température ambiante.
Puis on le laisse passer par un petit trou vers un tuyau où la pression est plus faible. Comme la pression diminue, il se dilate et sa température diminue. Comme il était à la température ambiante, sa nouvelle température est plus basse que la température ambiante.
Puis, on le comprime à nouveau, on le fait passer dans le radiateur, etc.
Le tuyau où la pression est plus faible et où le gaz s'est dilaté et refroidi, est situé à l'intérieur du frigo, pour qu'il le refroidisse.

Vous vous en doutez que la réalité est un peu plus complexe. On ne travaille pas uniquement avec un gaz, mais avec un gaz que l'on comprime de sorte qu'il se liquéfie. Puis qu'il se vaporise au lieu de simplement se dilater. C'est plus efficace car le passage liquide-->gaz et vice-versa demande beaucoup plus de chaleur que la simple compression ou dilatation.

Quand le congélateur ou la chambre froide ont une couche de givre, ils sont moins efficaces car le givre se comporte comme un isolant thermique et ralentit le passage de la chaleur des objets vers "le tuyau avec le gaz froid". Le système doit fonctionner plus longtemps et refroidir d'avantage pour compenser.

Au revoir.

[invite8cb722af]

Bonjour.
Et très simplifié et très court:
Quand vous comprimez un gaz, il chauffe. Vous avez pu constater cela en gonflant un pneu de vélo: la pompe chauffe.
L'inverse est aussi vrai: si vous dilatez un gaz il refroidit.
Dans un frigo, on comprime un gaz, qui se réchauffe et on le fait passer dans un radiateur (derrière le frigo) pour qu'il revienne à une température proche de la température ambiante.
Puis on le laisse passer par un petit trou vers un tuyau où la pression est plus faible. Comme la pression diminue, il se dilate et sa température diminue. Comme il était à la température ambiante, sa nouvelle température est plus basse que la température ambiante.
Puis, on le comprime à nouveau, on le fait passer dans le radiateur, etc.
Le tuyau où la pression est plus faible et où le gaz s'est dilaté et refroidi, est situé à l'intérieur du frigo, pour qu'il le refroidisse.

Vous vous en doutez que la réalité est un peu plus complexe. On ne travaille pas uniquement avec un gaz, mais avec un gaz que l'on comprime de sorte qu'il se liquéfie. Puis qu'il se vaporise au lieu de simplement se dilater. C'est plus efficace car le passage liquide-->gaz et vice-versa demande beaucoup plus de chaleur que la simple compression ou dilatation.

Quand le congélateur ou la chambre froide ont une couche de givre, ils sont moins efficaces car le givre se comporte comme un isolant thermique et ralentit le passage de la chaleur des objets vers "le tuyau avec le gaz froid". Le système doit fonctionner plus longtemps et refroidir d'avantage pour compenser.

Au revoir.

LPFR merci beaucoup pour cette explication, je vais méditer là dessus et reviendra si j'ai besoin de précisions !

au revoir

[invite8cb722af]

Bonjour.
Et très simplifié et très court:
Quand vous comprimez un gaz, il chauffe. Vous avez pu constater cela en gonflant un pneu de vélo: la pompe chauffe.
L'inverse est aussi vrai: si vous dilatez un gaz il refroidit.
Dans un frigo, on comprime un gaz, qui se réchauffe et on le fait passer dans un radiateur (derrière le frigo) pour qu'il revienne à une température proche de la température ambiante.
Puis on le laisse passer par un petit trou vers un tuyau où la pression est plus faible. Comme la pression diminue, il se dilate et sa température diminue. Comme il était à la température ambiante, sa nouvelle température est plus basse que la température ambiante.
Puis, on le comprime à nouveau, on le fait passer dans le radiateur, etc.
Le tuyau où la pression est plus faible et où le gaz s'est dilaté et refroidi, est situé à l'intérieur du frigo, pour qu'il le refroidisse.

Vous vous en doutez que la réalité est un peu plus complexe. On ne travaille pas uniquement avec un gaz, mais avec un gaz que l'on comprime de sorte qu'il se liquéfie. Puis qu'il se vaporise au lieu de simplement se dilater. C'est plus efficace car le passage liquide-->gaz et vice-versa demande beaucoup plus de chaleur que la simple compression ou dilatation.

Quand le congélateur ou la chambre froide ont une couche de givre, ils sont moins efficaces car le givre se comporte comme un isolant thermique et ralentit le passage de la chaleur des objets vers "le tuyau avec le gaz froid". Le système doit fonctionner plus longtemps et refroidir d'avantage pour compenser.

Au revoir.

re

alors j'ai une question à propos de ce que j'ai mis en gras : vous dites que lorsque l'on comprime un gaz, il chauffe ( ça ok !) et après vous dites qu'on comprime le gaz jusqu'à ce qu'il se liquéfie : c'est là que je comprends pas pour liquéfier un gaz, il faut le refroidir et non le chauffer n'est-ce pas?

A part ça, vous parlez de compression et de détente dans tout le système, donc la compression, c'est le rôle du compresseur mais la détente c'est quel appareil qui l'assure? Et donc à quoi sert le condenseur, l'évaporateur? A propos du fluide frigorifique quelle est sa particularité pour assurer le refroidissement?

Je résume ce que j'ai imaginé dans ma petite tête pour comprendre ce phénomène :

Il y a un fluide frigorigène qui a une certaine particularité par rapport aux autres fluides (peut-être qu'il a une plus forte capacité de "captage de chaleur" enfin je ne sais pas...) et qui circule au travers de différents appareils chacun ayant un rôle bien précis : il pénètre d'abord dans un compresseur qui va donc le comprimer et le chauffer puis il cède sa chaleur à l'air ambiant extérieur et passe ensuite dans un autre appareil (lequel?) pour subir une détente et donc refroidir : c'est de là que provient l'air frais, fonction recherchée ! Ah oui et le fluide frigorigène change d'état dans toute cette histoire car l'énergie de changement d'état doit surement être assez élevée pour capter plein de chaleur !
Voilà c'est peut être faux et il manque surement pas mal de choses, alors merci de m'aider à y voir plus clair !!!

1000 mercis pas avance !

Bien à vous !

sonia

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Re.
Vous avez raison, comprimer un gaz ne le liquéfie pas. Mais quand, après l'avoir comprimé et chauffé, on le fait refroidir dans le radiateur de derrière (que vous pouvez appeler condensateur), il se condense et devient liquide.
L'évaporateur n'est pas un appareil. C'est simplement un capillaire qui permet de faire passer le liquide lentement de la partie haute pression vers la partie basse pression où il s'évapore et se refroidit.
Grosso modo, c'est un circuit fermé. Un compresseur suivi du condensateur (radiateur), un petit trou ou un capillaire puis le tuyau base pression, puis le compresseur à nouveau.
Mais on peut ajouter aussi un échangeur qui refroidit le liquide avant la détente avec le gaz froid avant que celui-ci ne soit à nouveau comprimé.

Vous avez bien compris, le gaz/liquide utilisé doit avoir une chaleur de vaporisation la plus élevée possible, mais il doit être compatible avec les températures utilisées (l'eau gèle trop tôt). Parmi les liquides les plus utilisées il y a l'ammoniac (NH3) toxique en cas de grosse fuite et le Fréon (qui n'a que des avantages appart avec son différend avec l'ozone). Actuellement on utilise d'autres gaz que je ne connais pas. Regardez dans wikipedia.

Je crois que vous avez bien compris comme ça marche.
A+

[chatelot16]

on a fait des frigidaire a eau !

l'eau bout a 100° a la pression atmospherique , mais a tres faible pression elle peut bouillir a 10°C : elle va donc bouillir a 10°c en refroidissant quelque chose , puis on recomprime un peu la vapeur pour quelle se condense a 60° en lachant de la chaleur , on detend l'eau condensé dans un robinet de reglage pour alimenter l'evaporateur

helas avec de l'eau a aussi faibble pression il faut des tuyaux enorme pour faire passer la vapeur a trop faible densité pressque sous vide

il faut donc choisir un gaz qui aura les bonne temperature d'ebulition a des pression raisonable : tous les gaz on été utilisé :
amoniac : sent mauvais
SO2 aceptable pour l'acier si parfaitement sec sinon acide sulfurique
CO2 tres efficace mais tres forte pression
freon R12 ou R22 : non combustible , mauvais pour la couche d'ozone si on le perd

dans les frigidaire et congelateur recent c'est bien plus simple :
isobutane = R400a
propane = R290
c'est des gaz pas cher et qui donnent des meilleutrs rendement que le freon

[invite1cbae75f]

Re.
Vous avez raison, comprimer un gaz ne le liquéfie pas. Mais quand, après l'avoir comprimé et chauffé, on le fait refroidir dans le radiateur de derrière (que vous pouvez appeler condensateur), il se condense et devient liquide.
L'évaporateur n'est pas un appareil. C'est simplement un capillaire qui permet de faire passer le liquide lentement de la partie haute pression vers la partie basse pression où il s'évapore et se refroidit.
Grosso modo, c'est un circuit fermé. Un compresseur suivi du condensateur (radiateur), un petit trou ou un capillaire puis le tuyau base pression, puis le compresseur à nouveau.
Mais on peut ajouter aussi un échangeur qui refroidit le liquide avant la détente avec le gaz froid avant que celui-ci ne soit à nouveau comprimé.

Vous avez bien compris, le gaz/liquide utilisé doit avoir une chaleur de vaporisation la plus élevée possible, mais il doit être compatible avec les températures utilisées (l'eau gèle trop tôt). Parmi les liquides les plus utilisées il y a l'ammoniac (NH3) toxique en cas de grosse fuite et le Fréon (qui n'a que des avantages appart avec son différend avec l'ozone). Actuellement on utilise d'autres gaz que je ne connais pas. Regardez dans wikipedia.

Je crois que vous avez bien compris comme ça marche.
A+

Le condensateur se nome plus precisement un condenseur.C'est effectivement un echangeur!
A bienetôt.

[predigny]

...
dans les frigidaire et congelateur recent c'est bien plus simple :
isobutane = R400a
propane = R290
c'est des gaz pas cher et qui donnent des meilleutrs rendement que le freon

Il suffit d'ailleurs de mal s'y prendre pour placer une cartouche de gaz "Bleuet" dans les petit gaz de camping pour se rendre compte que le gaz liquide qui vous coule sur les doigts et qui s'évapore, est très très froid ! mais on a la satisfaction de comprendre comment fonctionne une partie (la détente du gaz liquéfié) d'un frigo

[invite8cb722af]

Merci à tous pour vos explications et précisions je comprends mieux le fonctionnement! J'aurais juste une autre question, jusque là on a parlé de la réfrigération mais est ce que les climatiseurs fonctionnent suivant le même principe? Et autre chose, dans la boite ou je bosse ils utilisent le R22 comme fréon (ils vont d'ailleurs bientôt le supprimer pour les raisons que vous connaissez) mais ils captent aussi de l'eau de la nappe phréatique pour l'utiliser dans leur système ! J'aimerais savoir à quoi sert cette eau puisqu'ils utilisent déjà du fréon?

Merci par avance !

a+

[predigny]

Le principe est le même pour refroidir et pour réchauffer et un frigo fonctionne comme une pompe à chaleur, la seule différence c'est qu'on utilise pas le même coté : C'est le coté évaporateur qui est utile dans le frigo alors que c'est le coté condensation dans le chauffage par pompe à chaleur. D'ailleurs la plupart des pompes à chaleur modernes sont réversibles et servent à se chauffer en hiver et à rafraichir en été.
L'eau de la nappe phréatique sert sans doute comme source (ou puits) de calorie dans la pompe à chaleur. C'est beaucoup plus facile d'échanger des calories avec de l'eau qu'avec de l'air.

[invite8cb722af]

Le principe est le même pour refroidir et pour réchauffer et un frigo fonctionne comme une pompe à chaleur, la seule différence c'est qu'on utilise pas le même coté : C'est le coté évaporateur qui est utile dans le frigo alors que c'est le coté condensation dans le chauffage par pompe à chaleur. D'ailleurs la plupart des pompes à chaleur modernes sont réversibles et servent à se chauffer en hiver et à rafraichir en été.
L'eau de la nappe phréatique sert sans doute comme source (ou puits) de calorie dans la pompe à chaleur. C'est beaucoup plus facile d'échanger des calories avec de l'eau qu'avec de l'air.

Pourrais-tu détailler cette dernière phrase que j'ai mis en gras stp?? Je sais je suis chiante mais moi faut tout m'expliquer lol sinon je comprends pas (pourtant je suis pas blonde mdrrr)

merciiiiii par avance

[Tanios18]

Bonjour tout le monde,
est ce qu'il y'a quelqu'un qui a entendu des cycles de réfrigérations à éjecteur? ce sont des systèmes moins coûteux et surtout assez simple pour le montage! pouvez vous me donner d'autres détails?

[LPFR]

Bonjour.
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Au revoir.

[predigny]

Pourrais-tu détailler cette dernière phrase que j'ai mis en gras stp?? ...

Bien lu ton MP.
L'utilisation de l'eau de la nappe phéatique que je te proposais était juste une hypothèse ; il faudrait voir de plus près cette installation, d'autant plus que comme le montre le post au dessus, il y a des techniques "spéciales" que je ne connaissais pas. Mais d'une façon générale, les pompes à chaleur ont besoin de puiser les calories quelque part. Pour le frigo, c'est à l'intérieur du frigo et l'échangeur de chaleur utilise l'air. Idem pour l'échangeur de chaleur qui est à l'extérieur du frigo (la plaque noir qui chauffe) ; on dit que c'est un système air-air ; c'est le plus mauvais car l'air est un bon isolant thermique et il faut brasser de gros volumes d'air dans des échangeurs ayant de très grandes surfaces. L'idéal c'est de chauffer (ou refroidir) de l'eau en prenant (ou cédant) les calories à de l'eau. Dans ce cas les échangeurs sont très efficaces et sont de faible volume. On peut avoir le l'eau d'un coté, mais pas de l'autre, c'est le cas des pompes à chaleurs eau-air où l'on puise les calorie dans une piscine, dans une rivière, dans une nappe phréatique. En plus l'eau à toujours une température >0°C alors que l'air peut être à -10°C et il faut souvent dégivrer l'échangeur de chaleur. Dans les nappes phréatiques l'eau peut même être beaucoup plus chaude (14, 20, 50°C, ...) Il y a beaucoup d'endroit en France ou l'eau de nappe phréatique contient des quantités énormes de chaleur fossile à haute température, qui peut être utilisée directement (sans pompe à chaleur) pour le chauffage. On s'approche alors de la géothermie.
D'une façon générale, la chaleur a tendance à aller du chaud vers le froid ; la pompe à chaleur permet d'inverser cette tendance, mais plus l'écart de températeure est grand, plus c'est difficile et le rendement de l'opération chute très vite, mais obtenir de l'air à 30° à partir d'air (ou d'eau) à 10° est une opération très intéressante à faire par une pompe à chaleur et qui demandra 4 ou 5 fois moins d'énergie que de chauffer par des résistances électriques de l'air à 10° pour la porter à 30°.

[invite8cb722af]

Bien lu ton MP.
L'utilisation de l'eau de la nappe phéatique que je te proposais était juste une hypothèse ; il faudrait voir de plus près cette installation, d'autant plus que comme le montre le post au dessus, il y a des techniques "spéciales" que je ne connaissais pas. Mais d'une façon générale, les pompes à chaleur ont besoin de puiser les calories quelque part. Pour le frigo, c'est à l'intérieur du frigo et l'échangeur de chaleur utilise l'air. Idem pour l'échangeur de chaleur qui est à l'extérieur du frigo (la plaque noir qui chauffe) ; on dit que c'est un système air-air ; c'est le plus mauvais car l'air est un bon isolant thermique et il faut brasser de gros volumes d'air dans des échangeurs ayant de très grandes surfaces. L'idéal c'est de chauffer (ou refroidir) de l'eau en prenant (ou cédant) les calories à de l'eau. Dans ce cas les échangeurs sont très efficaces et sont de faible volume. On peut avoir le l'eau d'un coté, mais pas de l'autre, c'est le cas des pompes à chaleurs eau-air où l'on puise les calorie dans une piscine, dans une rivière, dans une nappe phréatique. En plus l'eau à toujours une température >0°C alors que l'air peut être à -10°C et il faut souvent dégivrer l'échangeur de chaleur. Dans les nappes phréatiques l'eau peut même être beaucoup plus chaude (14, 20, 50°C, ...) Il y a beaucoup d'endroit en France ou l'eau de nappe phréatique contient des quantités énormes de chaleur fossile à haute température, qui peut être utilisée directement (sans pompe à chaleur) pour le chauffage. On s'approche alors de la géothermie.
D'une façon générale, la chaleur a tendance à aller du chaud vers le froid ; la pompe à chaleur permet d'inverser cette tendance, mais plus l'écart de températeure est grand, plus c'est difficile et le rendement de l'opération chute très vite, mais obtenir de l'air à 30° à partir d'air (ou d'eau) à 10° est une opération très intéressante à faire par une pompe à chaleur et qui demandra 4 ou 5 fois moins d'énergie que de chauffer par des résistances électriques de l'air à 10° pour la porter à 30°.

Merci beaucoup pour ta réponse predigny tu sembles bien t'y connaitre !
Je vais me renseigner sur ces installations dans l'usine ou je travaille, ça m'intéresse !

merci encore

a+

[chatelot16]

Bonjour.
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Au revoir.

ca imbrique 2 cycle different : une pompe , un generateur ( que j'appellerai plutot chaudire a vapeur , l'ejecteur (qui remplace la turbine d'un moteur a vapeur) et le condenseur

ce moteur a vapeur ne donne pas ca puissance a une turbine mais a l'ejecteur qui sert aussi de compresseur frigorifique :

question ? un ejecteur est il meilleur qu'un moteure a vapeur entrainant un compresseur : je ne crois pas : un ejecteur est un truc completement ireversible , ou un jet a grande vitesse produit une depression : le seul avantage est la simplicité : si la chaleur qui chauffe la chaudiere est gratuite tanpis si le rendement de l'ejecteur est mauvais

[Tanios18]

Merci pour cette réponse, j'ai pris une trés bonne idée aprés cette consultation, mais pouvez vous me dire c'est quoi le rôle du générateur? aussi comment faire pour récupérer les rejets thermique afin d'alimenter ce systeme qui fonctionne à base des rejets thermiques?
merci pour vos réponses.
Tanios

Bonjour.
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Au revoir.