Qu'est-ce que la réfrigération mécanique?
La réfrigération mécanique est une méthode pour extraire la chaleur des endroits non désirés et la libérer ailleurs. La grande majorité des réfrigérateurs, congélateurs et climatiseurs domestiques utilisent le cycle de réfrigération mécanique pour produire un effet de refroidissement. Il existe d'autres méthodes non mécaniques utilisées pour produire un refroidissement, mais leur utilisation est principalement limitée à des applications spécialisées ou industrielles.
Un système de réfrigération mécanique refroidit en faisant circuler un fluide dans un circuit scellé de tuyaux ou de tubes. Le fluide absorbe la chaleur dans l'espace à refroidir et l'emporte là où il est moins gênant. Tout le cycle repose sur quelques composants et lois de la physique pour réduire la température d'une zone.
L'aspect mécanique du cycle commence par un compresseur, une combinaison de moteur électrique et de pompe. Dans le compresseur, un réfrigérant gazeux à basse pression est comprimé à un volume considérablement réduit. Cette compression augmente la température et la pression du réfrigérant et le pousse dans le composant suivant, le condenseur. Le condenseur est simplement un serpentin de tube sur lequel l'air peut circuler. Dans le condenseur, le gaz haute pression / haute température libère sa chaleur et devient liquide.
On sent souvent la chaleur projetée par un condensateur à l'arrière d'un réfrigérateur domestique ou par le serpentin extérieur d'un climatiseur central. La chaleur évacuée était initialement absorbée par le réfrigérant dans l'espace climatisé. Le réfrigérant maintenant liquéfié s'écoule à travers le condenseur car le compresseur maintient la pression derrière lui.
Le prochain arrêt est un dispositif de dosage, qui peut être une vanne mécanique ou tout simplement un tube de petit diamètre, l'un ou l'autre bloquant le flux de réfrigérant. Le réfrigérant liquide passe à travers le dispositif de dosage dans un autre serpentin appelé évaporateur. Ici, sa pression chute rapidement et le réfrigérant commence à bouillir à une température qui n’est généralement pas associée à l’ébullition: environ zéro degré Fahrenheit (moins 18 degrés Celsius) dans un congélateur domestique typique. Cette ébullition à basse température est en fait l'absorption de chaleur par le réfrigérant. Le réfrigérant gazeux chargé de chaleur retourne dans le compresseur et le cycle se répète jusqu'à ce que le thermostat soit satisfait.
Le cycle de réfrigération mécanique se décompose en quatre phases: compression, condensation, dosage et évaporation. La chaleur circule dans l'évaporateur et sort du condenseur, faisant des échangeurs de chaleur de deux types. La réfrigération mécanique n'est pas nécessairement le moyen de refroidissement le plus efficace ou le plus écologique, mais sa simplicité en fait pratiquement la norme dans un avenir proche.