L’objectif des équipements frigorifiques est essentiellement de refroidir les locaux, les chambres froides, les denrées alimentaires et les processus de production. Le principe est le même pour les climatiseurs et les unités de réfrigération. Quels sont donc les quatre éléments essentiels d’une installation frigorifique.
Quel est le principe d’une installation frigorifique ?
Le principe d’une installation frigorifique est d’extraire l’énergie thermique d’une basse température, de la transporter vers une haute température et de la libérer. En d’autres termes, il fait disparaître la chaleur. Pour ce faire, on utilise les propriétés thermodynamiques des réfrigérants ayant des températures d’évaporation très basses.
Par exemple, si l’on convient que l’eau bout à 100 °C, le liquide R290 bout à -42 °C. En jouant sur la pression, on joue également sur la température d’ébullition. La courbe de changement d’état du liquide réfrigérant montre alors cette relation entre la pression et la température.
Les principaux composants d’une installation frigorifique
Les composants de base d’un circuit frigorifique sont le compresseur, le condenseur, l’évaporateur et le détendeur. Et, bien sûr, il ne faut pas oublier le fluide frigorigène et ses raccords.
Le compresseur
Le compresseur est l’un des principaux composants du circuit. Grâce à lui, on peut faire circuler le réfrigérant dans le circuit en le comprimant. Le compresseur aspire la vapeur à basse pression (LP) et la rejette à haute pression (HP). Il existe plusieurs types de compresseurs, allant des petits compresseurs domestiques (par exemple, dans les réfrigérateurs hermétiques) aux grands compresseurs industriels.
L’évaporateur
Les évaporateurs sont aussi essentiels, car ils sont chargés de capter la chaleur de la pièce à refroidir. Dans une chambre froide, les évaporateurs captent cette chaleur en évaporant le réfrigérant. Le liquide atteint l’évaporateur sous la forme d’un mélange de liquide et de vapeur à une pression et une température inférieure, de 5 à 10 °C, à celles de l’air ou du liquide à refroidir. Ainsi, la chaleur est transférée du milieu à refroidir au liquide et le liquide gagne de la chaleur par évaporation.
À la sortie de l’évaporateur, le liquide est complètement réduit à l’état de vapeur avant d’être aspiré par un compresseur.
Le condensateur
Le condensateur est essentiel pour faire fonctionner une installation frigorifique dans un commerce alimentaire. En effet, la chaleur captée par l’évaporateur et aspirée par le compresseur est transférée au condenseur. Sa fonction est d’expulser la chaleur du circuit. Pour ce faire, le condenseur reçoit du liquide chaud sous forme de vapeur haute pression qui, dans les circuits classiques, se situe autour de 50-70 °C.
La chaleur est transférée du liquide au milieu de refroidissement (généralement de l’air ou de l’eau). En se refroidissant, le liquide atteint sa température de condensation (10-15 °C au-dessus de la température du milieu). Lorsqu’un liquide se condense, il libère de la chaleur lors du passage de la vapeur au liquide. À la sortie du condenseur, le liquide est à l’état complètement liquide et reste à HP. Selon le type d’installation, la température moyenne est d’environ 35 °C.
Le détendeur
Le dernier élément clé du circuit est le détenteur. La différence de pression fait baisser la température du liquide, qui devient plus froid que le fluide dans l’évaporateur. Il existe plusieurs types de détendeurs, allant du type capillaire le plus simple utilisé dans les réfrigérateurs aux détendeurs électroniques les plus complexes utilisés dans les climatiseurs. Voici donc les essentiels à savoir sur les quatre principaux composants d’une installation frigorifique. Toutefois, il n’y a pas que ces éléments qui composent ce système.
Autres composants du circuit frigorifique
Après ces quatre composants de base, d’autres éléments sont ajoutés pour former le circuit de réfrigération. On peut citer entre autres :
- Le filtre sécheur ;
- Le voyant ;
- Le réservoir de liquide.
- Les pressostats haute et basse pression ;
- La Valve de service ;
- Et la soupape anti-refoulement de la circulation.
Une fois tous ces éléments rassemblés, un professionnel tel que SERVICE ENERGIE RHONE ALPES peut mettre en place une installation frigorifique de qualité.