La réfrigération par compression de vapeur expliquée :principes, processus et avantages

La réfrigération par compression de vapeur est un système de réfrigération qui utilise un réfrigérant liquide en circulation pour absorber et éliminer la chaleur d'un espace à refroidir. Dans tout processus de réfrigération, la chaleur est transférée d'une région à une autre à l'aide d'un agent externe. Dans le système de réfrigération à compression de vapeur, largement utilisé, l'agent externe est un compresseur. Les autres systèmes utilisés sont la réfrigération au gaz, la réfrigération par absorption de vapeur et la réfrigération vortex. La réfrigération à vapeur d'eau à jet de vapeur, le refroidissement magnétique et la réfrigération thermoélectrique font partie des autres systèmes de réfrigération utilisés pour des applications spécifiques.

Ce cycle de réfrigération particulier contient quatre composants principaux, à savoir le compresseur, l'évaporateur, le condenseur et le papillon des gaz. L’évaporateur est responsable à la fois d’absorber et d’évacuer la chaleur. Le réfrigérant liquide entre dans l'évaporateur dans des conditions de très basse pression et de basse température ; il fait beaucoup plus froid que l’espace qui a besoin d’être réfrigéré. Ce mélange froid entre dans les tubes ou serpentins de l'évaporateur. L'air chaud à l'intérieur de l'espace clos est ventilé à travers les tubes transportant le liquide réfrigérant extrêmement froid.

À la suite de ce contact, la partie liquide du réfrigérant s'évapore et l'air en circulation devient plus frais. La température dans l'espace clos diminue jusqu'à atteindre la température souhaitée. Le réfrigérant sort de l’évaporateur sous forme de vapeur légèrement surchauffée et entre dans le compresseur. Le compresseur comprime la vapeur à une pression plus élevée, ce qui lui confère également une température plus élevée. L'augmentation de la chaleur est due au fait qu'une partie de l'énergie utilisée dans le processus de compression est transférée à la vapeur.

La vapeur surchauffée quitte le compresseur et entre dans le condenseur où elle est refroidie à l'aide d'eau ou d'air de refroidissement. La chaleur de la vapeur est transférée et évacuée par l'eau ou l'air dans le condenseur. Le réfrigérant sort du condenseur sous forme de liquide à haute pression, et sa pression est ensuite diminuée à l'aide du papillon des gaz.

Une partie du flash liquide s’évapore en raison de la réduction soudaine de la pression. L'accélérateur réduit non seulement la pression du réfrigérant, mais il contrôle également son débit dans l'évaporateur, et le cycle recommence. En résumé, la chaleur est à la fois absorbée et évacuée de l'espace à refroidir par le réfrigérant circulant dans l'évaporateur du système de réfrigération à compression de vapeur. Cette chaleur est traitée à l'intérieur du condenseur où l'air de refroidissement ou l'eau transfère la chaleur ailleurs.

Les réfrigérateurs et congélateurs domestiques sont des applications courantes du système de réfrigération à compression de vapeur. Il est utilisé commercialement pour climatiser les bureaux, les hôtels et les résidences privées. Les automobiles, les wagons de chemin de fer et les camions sont d'autres endroits où des systèmes de réfrigération à compression de vapeur sont utilisés. Également déployé à grande échelle dans les usines de transformation et les raffineries, le système est à la fois peu coûteux et mature. L'efficacité des systèmes de réfrigération à compression de vapeur peut atteindre 60 %.

About Mechanics s’engage à fournir des informations précises et dignes de confiance. Nous sélectionnons soigneusement des sources réputées et employons un processus rigoureux de vérification des faits pour maintenir les normes les plus élevées. Pour en savoir plus sur notre engagement envers l’exactitude, lisez notre processus éditorial.