3.6. 1-2-4- ÉCHANGE DE CHALEUR [1]
Lorsque deux corps sont en présence, la chaleur va
toujours du corps chaud au corps froid, l'échange de chaleur ne cessant
que lorsque les deux corps sont à la même température.
3.7. 1-2-5- LE FLUIDE FRIGORIGÈNE [1]
Le fluide frigorigène est un composé chimique
facilement liquéfiable capable de véhiculer de la chaleur par le
biais d'un changement d'état, il dispose donc d'un certain nombre de
propriétés à l'instar de la très basse
température d'ébullition.
3.8. 1-3- MOYENS DE PRODUCTION DU FROID [3]
La production du froid qui consiste à absorber la
chaleur contenue dans un milieu peut être obtenue suivant plusieurs
modes. Parmi les différents modes de production du froid, il faut
retenir :
· la sublimation d'un solide ;
· la détente d'un gaz comprimé ;
· la fusion d'un corps solide ;
· le refroidissement thermoélectrique ;
· la dissolution de certains sels ;
· la vaporisation d'un liquide en circuit
fermé.
3.9. 1-3-1- LA SUBLIMATION D'UN SOLIDE
La sublimation d'un solide consiste à le faire passer
de l'état solide à l'état vapeur par absorption de
chaleur, le cas le plus courant est celui du CO2 qui à la pression
atmosphérique a une température de sublimation de
-78.9°C.
3.10. 1-3-2- LA DÉTENTE D'UN GAZ
COMPRIMÉ
La détente d'un gaz comprimé repose sur le
principe de l'abaissement de la température d'un fluide lors de sa
détente (avec ou sans travail extérieur).
3.11. 1-3-3-LA FUSION D'UN CORPS
SOLIDE
La fusion d'un corps solide se fait à
température constante par absorption de la chaleur latente de fusion du
corps considéré, ce procédé discontinu bien que
simple présente l'inconvénient de nécessiter une
congélation préalable à moins que cet état ne soit
disponible à l'état naturel.
3.12. 1-3-4-LE REFROIDISSEMENT
THERMOÉLECTRIQUE
Le refroidissement thermoélectrique (effet Peltier) est
utilisé pour produire de très petites quantités de froid.
Il consiste à faire passer un courant continu dans un thermocouple
constitué de conducteurs de natures différentes reliés
alternativement par des ponts de cuivre
3.13. 1-3-5-LA DISSOLUTION DE CERTAINS
SELS
La dissolution d'un sel dans l'eau provoque un abaissement de
la température de la solution. Ce n'est pas un phénomène
très utilisé dans l'industrie frigorifique à cause de la
nécessité de vaporisation ultérieure de l'eau
(récupération du sel).
3.14. 1-3-6-LA VAPORISATION D'UN LIQUIDE
EN CIRCUIT FERMÉ
La vaporisation d'un liquide permet de produire du froid par
l'absorption de la chaleur à travers un échangeur
(évaporateur), la vapeur produite étant ultérieurement
liquéfiée dans un autre échangeur (condenseur), le fluide
décrit ainsi un cycle au sein d'une machine fonctionnant de
manière continue.
Les machines utilisant ce principe peuvent être
regroupées en deux grandes familles que sont :
· les machines à compression mécanique ;
· les machines à absorption.
La vaporisation d'un liquide en circuit fermé reste la
méthode la plus utilisée pour la production du froid. La
production de froid pour les besoins domestiques, commerciaux et industriels
nécessitent l'utilisation d'un dispositif capable d'extraire de la
chaleur dans le milieu à refroidir pour la rejeter dans un milieu dit
extérieur, ce dispositif qui obéit nécessairement au
second principe de la thermodynamique est appelé « machine
frigorifique».
Le froid peut être produit directement ou indirectement.
On parle de refroidissement direct lorsque la substance à refroidir (par
exemple l'air) est en contact avec le fluide circulant en circuit fermé
dans la machine (par l'intermédiaire de l'échangeur).
Le refroidissement est dit indirect lorsqu'on utilise un
fluide intermédiaire (par exemple l'eau) entre la substance à
refroidir (l'air) et le fluide circulant en circuit fermé dans la
machine. Le fluide intermédiaire est appelé fluide
frigoporteur.
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