Thermodynamique[modifier | modifier le code]Schma de principe d'un circuit frigorifiqueLes rfrigrateurs sont des pompes chaleur dont la plupart (comme ceux qui quipent maisons et voitures) utilisent un ccle de changement de phase! "e procd fait tourner un ccle de "arnot pour transfrer de la chaleur de la partie refroidir vers la partie qui sera rchauffe! Le compresseur est la pompe du circuit# qui permet de faire circuler le fluide rfrigrant! "e ccle se droule en quatre temps $%! compression $ le rfrigrant l'tat vapeur est compress et sort du compresseur haute pression et haute temprature &'! condensation $ la vapeur tr(s chaude (et compresse) passe dans uncondenseur (ou changeur de chaleur) o) elle va cder de la chaleur au milieu am*iant (l'air de la pi(ce)#ce qui va lui permettre de se liqufier# c'est++dire passer de l'tat vapeur (ga,eux) l'tatliquide &-! dtente $ la sortie du condenseur la vapeur est refroidie mais encore sous haute pression! . prsent on ra*aisse celle+ci dans un dtendeur (en faisant circuler le fluide au travers d'un orifice tr(s petit)! "ette su*ite *aisse de pression vaporise une partie du liquide! /oute vaporisation tant endothermique (a*sor*eur de chaleur)# cette chaleur esta*sor*e la partie du rfrigrant encore liquide! "e phnom(ne est appel auto+rfrigration! Le rfrigrant est prsent son tat le plus froid du ccle&0! vaporation $ le fluide rfrigrant prsent tr(s froid et partiellement vaporis circule dans un changeur de chaleur (vaporateur) qui se trouve dans l'am*iance refroidir! 1l soustrait de la chaleur au mdium (air) pour refroidir celui+ci! 2n a*sor*ant de la chaleur# le rfrigrant s'vapore compl(tement (passage de l'tat liquide l'tat ga,eux)!1l existe aussi un procd plus complexe# deux fluides# ne requrant pas de compresseur# il est remplac par une source de chaleur $ le rfrigrateur a*sorption de ga,! "e procd est exploit lorsque l'lectricit ou la force mcanique manque# alors qu'une source de chaleur est disponi*le (caravanes# frigos solaires!!!)!Histoire[modifier | modifier le code]3vant l'invention des rfrigrateurs# on conservait les denres prissa*les dans une pi(ce spciale# le cellier# gnralement oriente vers le 4ord! L'usage se dveloppa aussi# particuli(rement la 5enaissance# de stoc6er la glace dcoupe l'hiver sur les tangs# dans une glaci(re! 1l s'agissait d'un trou ferm par un couvercle isolant dans lequel on alternait des couches de paille# ou de sciure de *ois# et de glace! "omme 7 l'air froid 8 descend et que 7 l'air chaud 8 monte# l'orifice de remplissage se situant en haut# la temprature *asse se maintenait et une partie de la glace# ainsi stoc6e# se conservait 9usqu' l't'!:es inventeurs tent(rent de fa*riquer de la glace artificielle la fin du ;># l?@cossaisAilliam "ullen o*tient un peu de glace par vapeur d?eau sous 7 cloche vide 8 et en fit la premi(re dmonstration pu*lique en %=>B -!2n %C-0# Daco* Eer6ins un 3mricain# invente la premi(re machine frigorifique fonctionnelle! Euisun peu plus tard# Eer6ins est crdit du premier *revet de rfrigration utilisant le ccle de compression de vapeur 0# attri*u le %0 aoFt %C->! Le sst(me de la machine tait l'utilisation de l'ther dans un ccle de compression de vapeur! "ette ide serait venu en premier d'un autre inventeur amricain# Gliver 2vans# qui avait conHu ce sst(me en %CI># mais qui n'a 9amais fait construire son pro9et4 %!2n %C>I# Jerdinand "arr invente une machine frigorifique l'eau et l'ammoniac 4 '!Kais la premi(re utilisation industrielle d'une machine frigorifique est celle de Dames Larrison en %C>% ># lorsqu'il a fa*riqu un sst(me de rfrigration compression de vapeur (vapor compression refrigeration system)! Dames Larrison B#= tait un imprimeur cossais# migr en 3ustralie# qui avait achet une entreprise de presse! 3lors qu'il nettoait des caract(res l'ther# il remarqua que le liquide refroidissait fortement le mtal en s'vaporantC#4 -! Larrison eut l'ide de comprimer l'ther ga,eux avec une pompe pour le transformer en liquide# puis de laisserl'ther liquide revenir l'tat ga,eux en provoquant un refroidissementM! Larrison mit ce sst(me en Nuvre dans une *rasserie australienne# o) le ga, froid d'ther tait pomp dans des tuaux qui circulaient dans le *Otiment! 1l utilisa le mPme principe pour fa*riquer de la glace en faisant passer dans de l'eau les tuaux refroidis par l'ther ga,eux! Kais il fit faillite en %CBI car la glace naturelle qu'on importait par *ateau d'3mrique restait moins ch(re!Rfrigrateur moderne[modifier | modifier le code]2n %C>C le JranHais "harles /ellier cre la premi(re machine frigorifique circulation de ga, ammoniac liqufi# permettant la production de froid usage aussi *ien domestique qu'industriel!2n %CB># il construit une machine compression mcanique ga, liqufi! "es inventions permettent la rfrigration industrielle (d(s %CB>) et le transport rfrigr# notamment par *ateau (navire frigorifique) $ le premier navire quip de sst(mes de rfrigration l'ther mthlique selon les principes de /ellier a t le Jrigorifique# entr en fonction en %C=B!"ette mPme anne en %C=B# c'est "arl von Linde qui invente le rfrigrateur domestique tel que nous le connaissons au9ourd'hui et utilisons! Qne des premi(res utilisations de la rfrigration domestique a eu lieu au domaine de Riltmore 3sheville ("aroline du 4ord)# aux @tats+Qnis# autour de %CM>! Le principe de l'invention de Linde permet de fa*riquer industriellement en %M%-# le tout premier rfrigrateur domestique le 7 Domelre 8 par Jred A! Aolf de "hicago%I! 2n Jrance# les premiers rfrigrateurs firent leur apparition en %M>'# les 7 Domelre 8 en provenance de "hicago!Le rfrigrateur a*sorption de ga,# qui se refroidit par l'utilisation d'une source de chaleur# a tinvent en Su(de parRalt,ar von Elaten et "arl Kunters en %M''# alors qu'ils taient tous deux tudiants l'1nstitut roal de technologie deStoc6holm! Leur invention permet de produire du froid partir d'une source d'nergie telle que le propane# l'lectricit ou le6ros(ne! 2n %M'-# la production de leur rfrigrateur usage domestique commence par l'intermdiaire de la socit 3R 3rctic! 2n %M'># 3R 3rctic est achete par Servel (unit d'2lectrolux)# qui commercialise ses produits dans le monde entier# notamment aux @tats+Qnis o) elle dpose le *revet d'invention le = dcem*re %M'B! Servel est pendant de nom*reuses annes le seul producteur de ce rfrigrateur aux @tats+Qnis! 3u9ourd'hui# il est utilis dans les maisons non relies au rseau lectrique# dans des camping+cars et dans les hStels car il ne produit aucun *ruit!