Dans un système réfrigérant, telle qu’une chambre froide, la température doit impérativement rester constante. En effet, la moindre variation de température, même infime, peut avoir d’importantes conséquences. Elle peut par exemple endommager les denrées périssables stockées à l’intérieur du dispositif réfrigérant. Il est donc impératif de veiller constamment au bon fonctionnement du système. Les systèmes frigorifiques sont donc conçus pour garantir la stabilité de la température, malgré les interactions avec l’extérieur, et malgré la production d’énergie et de chaleur que peut engendrer la production de froid. Dans cet article, nous nous intéressons à la production de froid, et nous nous interrogerons sur comment produire du froid sans compression.
LE PHENOMENE DE COMPRESSION
Le phénomène de compression permet d’opérer des variations de températures à l’intérieur d’un système. En effet, en comprimant le gaz, ce dernier se réchauffe. A l’inverse, lorsqu’il se détend, sa température diminue. C’est donc sur ce principe de compression que fonctionnent beaucoup de systèmes réfrigérants. Ce processus est rendu possible grâce à une pièce essentielle que l’on appelle un compresseur. C’est bien la circulation et la compression puis la détente du gaz dans le circuit qui vont permettre des échanges d’énergie, tout en maintenant une température froide mais constante à l’intérieur du système réfrigérant.
Comment produire du froid sans compression ?
L’avantage de la compression est que cette technique permet de produire du froid en circuit fermé grâce à la compression puis la détente du fluide frigorigène, sans perte. Toutefois, cette technologie a elle aussi ses limites. Comment alors produire du froid sans compression ? Il existe plusieurs méthodes, certaines plus anciennes que d’autres. Mais la technique de la compression étant relativement récente, d’autres solutions étaient utilisées jusqu’à présent, avant sa création.
C’est le cas par exemple avec la production de froid en circuit fermé. Dans ce type de réfrigération, le produit à refroidir est mis en contact thermique direct ou indirect avec le fluide frigorigène (fluide frigorigène = fluide qui subit la transformation endothermique de production du froid) qui est ensuite évacué vers l’air libre sans être recyclé. Voici quelques exemples, que l’on retrouve assez fréquemment :
- L’utilisation de l’azote liquide qui, lorsqu’il se vaporise ou se réchauffe va absorber la chaleur d’un corps avant de la rejeter à l’extérieur
- la détente d’air dans un tube de Ranque, par exemple. Il est d’abord envoyé sur la pièce à refroidir avant d’être rejeté à l’extérieur.
- La glace qui, grâce à sa chaleur de fusion, maintient la température d’une chambre frigorifique. Même si elle produit de l’eau, cette dernière est ensuite évacuée du système.
- Enfin, certains corps solides, comme le sel, mis en solution dans de l’eau ou dans une phase liquide, provoquent une réaction chimique fortement endothermique qui induit un abaissement important de la température.
Les techniques de productions de froid sont donc nombreuses. Il est donc tout à fait possible de produire du froid autrement que par compression. Toutefois, toutes ces méthodes ne sont pas forcément aussi efficaces les unes que les autres, il est donc essentiel de bien évaluer vos besoins avant de choisir votre technique de production de froid.
