réfrigération

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Réfrigération

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.).
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.
Le principe de tout procédé produisant du froid est un transfert de chaleur depuis le système à refroidir vers l'environnement.
Les deux technologies les plus répandues à grande échelle sont la compression de vapeur et l'absorption.
Ces technologies font intervenir un fluide frigorigène dont la vaporisation absorbe la chaleur.
Depuis le 1^er octobre 2000, il est interdit de s'approvisionner en CFC (R12 - Dichlorodifluorométhane - CCl₂F₂). Depuis le 1^er 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 CH₂F-CF₃) (gaz de substitution).
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, 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.
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 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.
Le principal inconvénient de ces réfrigérateurs est leur manque d'efficacité dû à un rendement de conversion électricité/chaleur faible.
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 XVI^e 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 XVII^e 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.
Au XIX^e 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.

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