Réfrigération de base : comprendre le cycle de réfrigération

Lors du dépannage d'un système de réfrigération, il est important de comprendre comment le cycle de réfrigération atteint l'objectif d'évacuer la chaleur d'une pièce et de rejeter la chaleur absorbée par le réfrigérant vers l'espace ambiant extérieur. L’ensemble du processus est en réalité assez simple. La chaleur doit être prélevée là où elle n'est pas désirée et déposée là où elle ne causera aucun dommage, généralement à l'extérieur. Ce cycle de réfrigération se reproduit encore et encore, surveillé par un thermostat réglé à la température souhaitée.

Cet article examinera le rôle que joue chaque composant dans le processus en tant que référence pour un fonctionnement correct.

Le compresseur est une pompe à vapeur, il est donc important de s'assurer qu'aucun réfrigérant liquide ne soit introduit dans l'entrée de la pompe à vapeur. Certains composants sont inclus dans le système afin d'éviter que cela ne se produise et de sauvegarder le fonctionnement global du compresseur.

Lorsque le compresseur démarre, il comprime la vapeur et évacue le gaz à haute pression et haute température par la conduite de refoulement. Le gaz entre ensuite dans le serpentin de condensation, où le réfrigérant se condense en cédant – ou en rejetant – la chaleur dans l’air extérieur. Cela permet au réfrigérant de changer d’état d’un gaz à haute température et haute pression à un liquide à moyenne température.

Le liquide à moyenne température quitte la sortie du condenseur et est dirigé vers un récepteur de liquide, où il est expulsé à travers un tube plongeur. Il passe généralement également par un filtre déshydrateur pour conduite de liquide, où tous les contaminants présents dans le réfrigérant sont piégés.

Le réfrigérant liquide continue à travers la conduite et dans les systèmes mécaniques utilisant un détendeur thermostatique (TXV), une électrovanne s'ouvre lorsqu'un refroidissement est nécessaire, permettant au réfrigérant de s'écouler à travers le dispositif d'expansion. Dans les systèmes électroniques, le détendeur électronique (EEV) fait le travail à la fois du solénoïde et du TXV.

Le dispositif d'expansion alimente les tubes distributeurs, qui distribuent uniformément le réfrigérant à travers le passage du serpentin à l'entrée du serpentin de l'évaporateur. Lorsque le réfrigérant liquide pénètre dans l'entrée du serpentin de l'évaporateur, il se produit une chute soudaine de pression, ce qui abaisse également considérablement la température du réfrigérant.

Le réfrigérant se trouve sur le trajet de l'air plus chaud qui est aspiré à travers le serpentin par le moteur du ventilateur de l'évaporateur, et comme la chaleur se déplace toujours d'une source plus chaude vers une source plus froide, la chaleur est transférée de l'air vers le réfrigérant plus froid. À mesure que le réfrigérant continue de capter la chaleur de l’air, il change d’état et sort du serpentin sous forme de vapeur.

La tâche principale du dispositif de détente (TXV ou EEV) est de contrôler la quantité de surchauffe, qui est l'excès de chaleur présent dans le réfrigérant au-delà de ce qui est nécessaire pour passer de l'état liquide à l'état vapeur. Le réfrigérant capte de la chaleur supplémentaire de son environnement lorsqu’il descend la conduite d’aspiration pour revenir vers le compresseur. Cette surchauffe est nécessaire pour garantir que seule la vapeur pénètre dans le compresseur.

Avant d'atteindre le compresseur, il y aura probablement un filtre déshydrateur par aspiration, qui séquestre tous les contaminants et permet au réfrigérant de continuer à passer. Il peut également y avoir un accumulateur par aspiration, qui est un récipient destiné à contenir tout liquide restant afin qu'il puisse s'évaporer en toute sécurité sous forme de vapeur. Un tube à l'intérieur de l'accumulateur aspire ensuite la vapeur vers l'entrée du compresseur.

Diagramme de base du cycle de réfrigérationCliquez pour agrandir

Le cycle de réfrigération doit être stable et constant, quelle que soit la température ambiante extérieure. Par exemple, lors de la conservation du poulet dans un magasin ou un restaurant à une température cible de 34°, la température appropriée doit être maintenue, que la température extérieure soit de 10° ou de 110°. Des températures différentes peuvent influencer le réfrigérant, mais les vannes de régulation de pression de refoulement (systèmes simples ou doubles) peuvent gérer ces changements en gonflant artificiellement la pression de refoulement, garantissant ainsi que le liquide dans le réservoir dispose toujours d'un approvisionnement suffisant en liquide pour alimenter le dispositif de mesure. .