•      Dans des articles précédents, j’ai parlé du stockage d’énergie solaire ou éolienne, , ou de voiture électriques, dans lesquels les batteries peuvent être une limitation importante.
        Ces batterie interviennent dans notre vie de tous les jours, que ce soit les petites AA ou AAA rechargeables pour les lampes, les postes radio, ma souris d’ordinateur, ou les batteries plates des téléphones portables, ou les plus grandes batteries des outils de jardin.
        Alors faisons le point.

        Toutes ces batteries sont basées sur le même principe, ce sont les produits utilisés qui diffèrent.
        La batterie est un dispositif chimique qui peut stocker de l’énergie électrique et la restituer sur demande.
        Elle est composée d’une électrode négative, l’anode qui va recueillir des ions positifs, et d’une électrode positive, la cathode qui va collecter les électrons qui vont ensuite produire le courant, ces électrodes baignant dans un électrolyte liquide conducteur dans lequel ions et électron vont pouvoir circuler. (voir schéma ci-dessous).
    http://lancien.cowblog.fr/images/Sciences2/Unknown.png    Les paramètres de la batterie que l’on cherche à augmenter, par rapport à son poids, sont les suivants :
            - la quantité d’électrons  que l’on peut stocker, que l’on exprime en ampère heure par kg. (c’est la quantité d’électricité qui traverse un conducteur relié à la batterie pour un courant de débit 1 ampère, pendant une durée d’une heure).
            - la quantité d’énergie fournie par la batterie en watts-heure. C’est la capacité en ampères-heure multiplié par la tension aux bornes du circuit (en volts). On cherche à optimiser l’énergie en watts-heure par kg. La résistance interne de la batterie intervient.
            - enfin la fiabilité de la batterie : d’une part il faut que la batterie ne se détériore pas trop vite aux charges successives (on lui demande de tenir au moins 2 000 charges), et la sécurité impose d’exclure les risques d’incendie (voire d’explosion) et plus généralement de trop grande surchauffe.
            - toutefois on peut aussi optimiser, pour certaines applications la puissance, c’es-à-dire la vitesse avec laquelle on peut charger ou décharger la batterie et en particulier le courant de crête qui peut être fourni pendant un court instant.
            - un dernier aspect d’entretien : il faut limiter l’impact environnemental des batteries, dont les composants peuvent être nocifs.

        Les batteries AA ou AAA (piles rechargeables), étaient des batteries au nickel-cadmium. Les électrodes sont en hydroxyde de nickel et en cadmium, et l’électrolyte est de la potasse.
        Ce type de batteries est facile à charger, fiable (elles tiennent environ 1600 charges et ont une durée de vie entre 2 et 3 ans), peu sensible à la température. de résistance interne faible et de coût faible. Par contre, elles perdent leur charge hors utilisation (20% par mois) et n’ont pas une grande énergie (40 à 60 Wh/kg). La tension nominale d’un élément est de 1,6 volt.    .
        Le cadmium étant un métal lourd nocif, il faut recycler ces batteries et pour le grand public
        Les batteries industrielles sont encore en Cd-Ni mais sont plus importantes et ont une durée de vie plus grande.
        Par contre dans les batteries grand public, le cadmium a été remplacé par un alliage d’hydrure à bas de nickel, de cobalt et de terres rares. (batteries Ni-Mh). Ces accumulateurs sont moins fiables (moins de cycles) et demandent de temps long de charge (12h) pour éviter les courants trop forts qui les dégradent. Les chargeurs doivent être dotés d’un système de détection de fin de charge.

        Les batteries de voitures à essence sont des batteries « au plomb », qui ont été inventées en 1854.  L’anode (négatif) est un ensemble de grilles d’alliage plomb-étain et éventuellement arsenic, remplies de plomb métallique poreux. la cathode (positif) est constituée de grilles analogues, mais remplies avec une pâte d’oxyde de plomb PbO2, et l’électrolyte est de l’acide sulfurique. Un séparateur isolant empêche les courts circuits entre plaques positives et négatives, tout en étant poreux et résistant à l’acide sulfurique (c’est un matériau à base de fibres cellulosiques).
        Le principe de fonctionnement est décrit sur le schéma ci-dessous    :

    http://lancien.cowblog.fr/images/Sciences2/9688603616.jpg
         A la décharge l’électrolyte se détruit et les électrodes se sulfatent en libérant les électrons de l’ion SO4-. L’oxygène libéré à la cathode s’unit aux ions H+ pour donner de l’eau. A la charge les électrodes se désulfatent et l’électrolyte est régénéré.
        La tension est de 2,1 volts par élément. L’énergie fournie est faible : 35 Wh/kg, mais elle peut fournir un courant crête élevé au démarrage du moteur de la voiture. Une décharge totale de la batterie est nocive à sa durée de vie. (les électrodes sont sulfatées et il n'y a plus que de l'eau dans l'accumulateur).

        Les batteries au CdNi des petits appareils ménagers ou de bricolage et des téléphones et ordinateurs portables, sont maintenant remplacées par des batteries lithium-ions.
        Le lithium est intéressant car il expulse facilement un électron et c’est le plus léger des métaux
        La cathode est en dioxyde de cobalt et l’anode en graphite. L’électrolyte est un sel de lithium dissous dans des molécules organiques que l’on inclue dans des polymères; il est isolant électrique, mais laisse passer les ions.
        Le principe de fonctionnement  est le suivant :
    http://lancien.cowblog.fr/images/Sciences2/Unknown1-copie-2.jpg
        A la décharge le lithium stocké dans l’anode de graphique pour laquelle il a peu d’affinité cède son électron, qui ne peut migrer dans l’électrolyte isolant, tandis que l’ion Li+ libéré va se diriger vers l’électrode de cobalt pour laquelle il a une affinité plus grande, formant un oxyde de lithium-cobalt, en ayant récupéré son électron par le circuit électrique. La batterie supporte mal une décharge totale. (il est recommandé de charger fréquemment son téléphone portable
        A la charge, on extrait de la cathode le lithium qui va à nouveau se stocker dans l’électrode négative de graphite. La charge est beaucoup plus rapide que pour les accumulateurs Cd-Mh.
        La tension nominale d’un élément est de 3,6 volt.
        L’inconvénient de ces batteries est la surchauffe très importante qui peut se produire en cas de défaut et l’électrolyte qui est corrosif en cas de fuite. Les batteries doivent être dotées d’un fusible thermique et d’une soupape de sécurité pou éviter les surpressions qui pourraient les faire exploser. Les médias ont récemment relaté l'explosion d'une batterie de trottinette, qui a blessé le trotinetteur à la jambe
        A l’origine les batteries Li-ions avaient déjà une énergie beaucoup plus fortes que les Cd-NI : 1500 Wh/kg. On atteint maintenant 2400 Wh/kg. On a introduit dans l’électrode de cobalt des alliages cobalt, nickel, manganèse.
        Les durées de vie sont de 3/4 ans pour les petites batteries, (voire moins si on les laisse complètement décharger), mais une quinzaine d’années pour les accumulateurs des voitures électriques.
        Le lithium et le cobalt sont des métaux rares, produits en certains endroits seulement, mais on peut recycler celui des batteries. Il ne faut donc pas craindre de pénurie. Il semble que des gisements importants de sels de lithium aient été découverts au Portugal.
    Des essais ont été faits pour remplacer le lithium par du sodium, mais l’énergie massique ne dépasse pas 100 Wh/kg/

        Les batteries de voitures électriques sont donc des batteries li-ion. Par contre elles sont insuffisantes pour le stockage d’énergie solaire, qui se fait actuellement à 94% par remontée d’eau dans des réservoirs en altitude.
        Une solution sera peut être prometteuse d’ici quelques années : des batteries à électrolytes solides qui laissent passer les ions, et qui utiliseraient du sodium à la place du lithium. Les études concernent les électrolytes, matériaux composites inorganiques, souvent des mélanges de fluorures ou chlorures métalliques.
        On espère une capacité deux à trois fois plus grande que les batterie Li-ions à poids égal et une meilleure sécurité car l’électrolyte est ininflammable..
        Les entreprises asiatiques et SAFT en France, qui font ces recherches, pensent avoir des batteries utilisables en 2025.

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  •           Les écologistes comme les médias parlent beaucoup des pompes à chaleur, comme le miracle du chauffage et les industriels font une publicité souvent mensongère à ce sujet, promettant monts et merveille, sans préciser que cela n'est vrai que dans certain cas bien spécifiques.

              Je voudrais donc rétablir les éléments techniques dans ce domaine.

             
    Une pompe à chaleur est une machine thermique, qui fonctionne exactement comme un frigidaire, mais la source froide n’est pas une boite étanche, mais un fluide extérieur froid, et la source chaude est un émetteur de chaleur intérieur à l’habitation : plancher chauffant, radiateur ou VMC.

              Son principe est schématisé ci dessous :

    Qu'est ce qu'une pompe à chaleur ?

              Vous voyez que ce n'est pas, à priori très différent d'un frigo, quant au cœur de la machine; l'originalité réside dans les capteurs extérieurs et dans la spécificité des émetteurs internes.

              La différence importante est que la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer une maison est beaucoup plus importante que pour refroidir un frigo.
              Par ailleurs d’autres modes de chauffages sont possibles, et le circuit de chauffage reste le même, la pompe à chaleur remplaçant (ou complétant) la chaudière.
              Or une pompe à chaleur coûte cher et il faut donc que son utilisation soit rentable, et cela dans les configurations courantes de l’hiver.
       
              Ce sont les lois de la thermodynamique qui régissent le fonctionnement d’une pompe à chaleur. Je ne pense pas que vous ayez un souvenir détaillé, même si vous les avez étudiées au lycée, des lois de Carnot et notamment la loi de Clausius sur l’entropie.
              Je vais donc uniquement vous donner les résultats, car ils sont très importants :

              On définit l'efficacité Eff. d'une pompe à chaleur comme le rapport de l'énergie “utile” Qchauf (la chaleur restituée à la source chaude, c’est à dire la maison) sur le travail W, énergie électrique fournie au niveau du c         ompresseur.
                                                      Eff. =  Q (chauf) / W
              L'efficacité d’un mode de chauffage peut être inférieure à 1 s'il rend moins de chauffage qu'il n'en consomme en énergie (en général électrique) pour fonctionner. Généralement une bonne partie de l'énergie est restituée en chauffage si l'appareil est situé dans le volume chauffé. Un chauffage à résistance électrique simple a une efficacité voisine de 1. Une bonne chaudière à gaz a une efficacité de l’ordre de 0,9.
              La pompe à chaleur a un gros inconvénient inéluctable, quels que soient les progrès que l’on fera car c’est la loi de Clausius sur l’entropie qui en est la cause :
              L'efficacité d'une pompe à chaleur décroît avec l'écart de température entre les sources chaude et froide, ce qui limite considérablement son utilisation.
                          Eff. =  Q (chauf) / W  ≤  Tchaud / (Tchaud - T froid)
    Tchaud et Tfroid étant les températures des sources chaudes et froide, exprimées en degrés Kelvin ( d°K = d°C + 273, par exemple T = 300 d°K pour 27 d°C).
              Attention, la température de la source chaude n’est pas celle de la pièce de la maison, mais celle au départ de la pompe à chaleur vers le radiateur de chauffage
              De plus, cette efficacité ne concerne que la pompe elle même, mais on consomme aussi de l’énergie dans le système de circulation des fluides dans les circuits de chauffage et de captage.
              On appelle « coefficient de performance COP » d’une pompe à chaleur le rapport entre l’énergie réellement fournie à l’installation à chauffer, par rapport à celle d’un chauffage par l’électricité, utilisant la même alimentation que celle de la pompe à chaleur.
              C’est le nombre de kWh fournis, pour un kWh électrique consommé.
              Donc le COP d’une la pompe à chaleur est nettement inférieur à cette efficacité Eff.
              Le COP n’est en général que le tiers ou le quart de l’efficacité théorique.
    (pour une efficacité théorique de 15 on a en général une COP de 5 et pour une efficacité de 4 une COP de 1).

        Que déduire de ces notions :

              D’abord, si on se contente d’utiliser comme source froide l’air extérieur, et un système de radiateurs classiques où quand il gèle, l’eau est injectée à 70 d°C, vers -10 d°C extérieur; l'efficacité théorique est de 343/80 =4,3 et la COP de la pompe à chaleur n'est plus qu'un peu supérieure à 1 et la pompe ne sert plus à rien : elle consomme autant qu’elle renvoie de chaleur

              Déjà si on utilise un chauffage par radiateur à basse température ou par le sol, pour lesquels la température de départ n’est plus que de 35 d°C, le rendement est nettement meilleur. Mais c’est une installation spéciale, conçue à la construction de l’habitation.

              Mais si l’on veut avoir un chauffage suffisamment rentable, il faut trouver une source froide plus indépendante des intempérie, c’est à dire sous-terre : soit creuser un puits (ce qui est cher), soit, si on a une surface suffisante de jardin, enterrer un serpentin sous 1 ou 2 mètre de terre. La température de la source froide reste alors de l'ordre de 10 d°C et le rendement est satisfaisant.

    Qu'est ce qu'une pompe à chaleur ?Qu'est ce qu'une pompe à chaleur ?
       

     

     

     

     

     

     

     

     


              Mais la meilleure utilisation est une pompe à chaleur associée à une VMC  (voir mon article sur la VMC d'avant hier). On utilise alors l’air à la sortie de l’échangeur, qui a déjà récupéré la chaleur de l’air sortant. Il n’a alors que une dizaine ou une quinzaine de degrés d’écart avec  la température à laquelle il faut l’introduire dans la pièce pour maintenir sa température, et on a alors un excellent COP de la pompe à chaleur, qui peut atteindre 5.
              Si la maison est très bien isolée thermiquement (20 cm d’isolant performant et triple vitrage), jusque vers 10 d° externe, on ne consomme pas d’énergie autre que celle de la ventilation VMC, et ensuite la consommation est minimisée par la pompe à chaleur.

    Qu'est ce qu'une pompe à chaleur ?

              Une pompe à chaleur est également une source d’économie dans le chauffage d’une piscine ou même pour réchauffer de l’eau sanitaire, car la température de l’eau de retour n’est pas très inférieure à celle de l’eau de départ et donc les rendements restent bons.

              En outre les pompes à chaleur peuvent être « réversibles »; En fait elles continuent à fonctionner de la même façon, mais on inverse l’injection d’air de la VMC, c’est à dire que l’on relie l’intérieur de l’habitation à l’évaporateur et l’extérieur au condenseur (comme dans un  frigo), et la pompe à chaleur associée à la VMC fonctionne alors comme une climatisation, refroidissant l’air de la maison.

              J’espère que cet article ne vous a pas paru trop ésotérique. J’ai surtout vous montrer que les chiffres de performances données par les constructeurs sur leurs pompes à chaleur, étaient trompeurs, car le rendement dépendait énormément des températures des sources froides et chaudes, et donc de l’usage que l’on veut en faire, en fonction de l’installation thermique existante ou projetée. Il faut donc faire une étude spécifique de tout projet de ce domaine.
              Et dans le cas d'une installation classique avec des radiateurs, la pompe à chaleur est une aberration tut à fait inutile et donc une dépense sans retour d'investissement.



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  •           J'avais fait le 20 mars 2017 un article sur les chaudières à condensation.
              J'ai fait aussi le 25 octobre 2017 un article sur le fonctionnement des réfrigérateurs.
              Mais je voudrais revenir sur ce fonctionnement et parler de la "ventilation mécanique contrôlée (VMC) afin de pouvoir faire ensuite un articlee sur les "pompes à chaleur"

            Pour que ce soit plus facile, je vais commencer par vous parler de deux pompes à chaleur particulières qui sont l’une dans presque tous les logements, le réfrigérateur, et l’autre qui est très répandue dans les voitures, la climatisation.

           Il faut d’abord se rappeler quelques lois de physique :

    1)   - Lorsqu’on compresse un gaz dans un récipient clos, sa température augmente : il récupère l’énergie dépensée pour le comprimer.
    2)   - Lorsqu’on refroidit ce gaz comprimé, les molécules se rapprochent et à une certaine température il devient liquide.
           En se liquéfiant le gaz libère de la chaleur : la chaleur de liquéfaction (constante Lc dépendant de la nature du gaz, exprimée en calories par gramme).
    3)  - Lorsqu’on détend un liquide très comprimé à travers un mince orifice, il se fractionne en petites gouttelettes qui s’évaporent.
          En se vaporisant le gaz absorbe de la chaleur : la chaleur de vaporisation (constante Lv dépendant de la nature du gaz, exprimée en calories par gramme).
    4)  - La température est une mesure de l’excitation des molécules qui composent un liquide ou un gaz. Les plus excitées ont tendance à transmettre l’énergie aux plus calmes.      
          La chaleur passe donc spontanément des corps les plus chauds aux corps les plus froids par l’intermédiaire de l’air ou du liquide qui les entoure.

             Voyons maintenant ce qui se passe dans le réfrigérateur (schéma ci dessous) :

    Réfrigérateur, VMC et pompe à chaleur.

             Un réfrigérateur ne fabrique pas du froid", il capte la chaleur à l'intérieur du compartiment étanche du frigo et l'évacue à l'extérieur dans la pièce.
             Un compresseur mû par un moteur électrique (qui consomme donc de l’énergie électrique du réseau), compresse un gaz, et donc il le chauffe.
             On fait alors passe ce gaz dans un condenseur, composé de tubes très fins liés à des ailettes métalliques qui chauffent à son contact. L’air qui passe dans ces ailettes évacue la chaleur. On chauffe donc l’air de la pièce, dont la température n’augmente pas beaucoup car son volume est important.
             En se refroidissant le gaz se liquéfie, et perd encore de la chaleur de liquéfaction, qui est également évacuée
             A l’entrée dans le réfrigérateur se trouve un détendeur constitué de trous fins; le liquide se détend et se fractionne en petites gouttelettes, qui s’évaporent. Cette évaporation absorbe la chaleur de vaporisation et le gaz refroidit jusqu’à de très basses températures, de l’ordre de - 40 d°C. Il refroidit donc la cuve intérieure du réfrigérateur.
             Puis il se réchauffe progressivement dans l’évaporateur métallique, qui refroidit l’air intérieur du réfrigérateur, dont les parois sont isolées thermiquement. Les objets, notamment aliments, que contient le réfrigérateur se refroidissent en cédant leur chaleur à l’air qui les entoure.
             Ce cycle fonctionne en continu tant que le compresseur fonctionne. Un thermostat surveille la température intérieure du réfrigérateur. Lorsque la température voulue est atteinte, il coupe l’alimentation du compresseur. Lorsque la température intérieure se réchauffe de quelques degrés, il le remet en route pour ramener cette température à la valeur voulue.
             Les fluides des réfrigérateurs dépendent du système utilisé, (des températures de service et des systèmes d’échange), et doivent être inoffensifs pour l’homme et pour l’environnement.
             Les produits utilisés étaient surtout des carbures chlorés et fluorés, comme les fréons (le plus utilisé le R12 était un dichlorodifluorométhane CCl2F2).
             Certains de ces produits, qui détruisaient la couche d’ozone en haute atmosphère, ont été interdits, et une règlementation stricte définit maintenant l’utilisation des autres pour limiter toute fuite, notamment au chargement et déchargement et stockage du fluide.
             Les fluides utilisés maintenant sont des hydrocarbures, comme par exemple l'isobutane.


             Passons maintenant à la climatisation. Je me contenterai de celle qui refroidit une ambiance car lorsqu’elle la chauffe, c’est une simple résistance électrique qui chaufe l’air  que l’on y recycle, exactement comme dans un chauffage électrique.
             En fait la climatisation est un réfrigérateur, quant à son fonctionnement de principe, mais elle est mécaniquement organisée différemment, puisqu’il s’agit de refroidir une pièce (ou un habitacle de voiture), en évacuant la chaleur à l’extérieur.
             Le schéma ci dessous montre cette organisation dans laquelle on retrouve le compresseur, le condenseur, le détendeur et l’évaporateur.

    Réfrigérateur, VMC et pompe à chaleur.

             L’évaporateur est dans la pièce  et on fait passer à travers lui, grâce à un ventilateur,  de l’air de la pièce ou de l’habitacle qui se refroidit et va donc, en se mélangeant à l’air de la pièce, va diminuer sa température.
             On ventile aussi de l’air à travers le condenseur, lequel est chaud et va être évacué à l’extérieur de la maison ou de l’habitacle. Dans le cas d’immeubles, le condenseur est parfois dans une boite métallique à l’extérieur, séparé de la partie évaporateur, et une tuyauterie les relie.

     

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  • La régulation des réfrigérateurs-congélateurs.

           Un correspondant m’a demandé comment se faisait la régulation d’un réfrigérateur-congélateur, notamment s’il n’y avait qu’un seul thermostat.
          Je vais donc donner un peu plus d’explication sur les mécanismes de régulation.
          Il y a en effet plusieurs cas possibles :

          Le premier cas, dans les matériels haut de gamme, est d’avoir un compresseur et un circuit réfrigérant, contrôlé par un thermostat pour chaque appareil, congélateur et réfrigérateur qui sont alors complètement indépendants.

          C’est une solution chère et donc le plus souvent on a deux circuits réfrigérants séparés commandés chacun par un thermostat et un seul compresseur qui alimente tantôt l’un tantôt l’autre circuit. C’est la solution la plus courante. En effet un thermostat, pour le constructeur, coûte moins de 10 €.
          Le réfrigérateur et le congélateur sont donc régulés indépendamment l’un de l’autre.

          Le troisième cas sur les anciens réfrigérateurs-congélateurs et sur ceux bas de gamme est de n’avoir qu’un seul thermostat.
           Les deux armoires n’ont pas les mêmes besoins : le réfrigérateur a besoin d’un contrôle relativement précis en température, entre 3 et 6 d°C; le congélateur au contraire peut se contenter d’une régulation moins précise, entre - 12 et -20 d°C.
           L’unique thermostat va donc réguler la température du réfrigérateur dans lequel il y a une sonde de température.
          Mais le circuit de refroidissement commence par refroidir le congélateur et ses caractéristiques sont calculées, en fonction de la taille du congélateur et de son isolation, pour que, lorsque le circuit du réfrigérateur maintient 4 d°C, celui du congélateur maintient environ -15 d*C.
          En fait comme l’on ouvre moins le congélateur, il sera alors le plus souvent entre -16 et -18 d°C.
           C’est une correspondance purement thermodynamique, mais suffisante.

           Il y a enfin un quatrième cas que j’ai décrit dans l’article du 27 octobre 2017 : ce sont les appareils ventilés dans lesquels une petite soufflante fait en permanence circuler l’air intérieur, ce qui permet d’avoir une température uniforme dans chaque armoire et de ne pas créer de givre.
          La régulation est originale : un thermostat classique commande le compresseur et permet de réguler la température du congélateur.
          Un second thermostat de trouve dans le réfrigérateur, mais il ne commande pas le compresseur, mais un volet qui régule le passage d’air à -15 d° du congélateur dans le réfrigérateur, de telle sorte que la température dans celui-ci soit par exemple de 4 d°C.

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  •           Dans le dernier article, je vous avais expliqué le fonctionnement d’un réfrigérateur classique et du ou des thermostats qui commandent son fonctionnement.
              Je vais maintenant vous expliquer les problèmes de dégivrage et de ventilation intérieure.

              Le compartiment d’un réfrigérateur non ventilé comporte en général un système de dégivrage, semi automatique ou automatique.
             
    En effet les aliments contenus dans le réfrigérateur sont plus ou moins humides et l’eau qui s’évapore se condense sous forme de glace qui se dépose par condensation sur les parois froides du compartiment. Cette couche de givre qui est isolante, limite les échanges de chaleur, et le système se met donc à fonctionner plus souvent et l'appareil consomme plus. Il faut donc éliminer cette couche de givre

              Pendant le dégivrage, le compresseur est arrêté et une résistance électrique dans la paroi du compartiment chauffe cette paroi pour faire fondre la glace.
             
    Dans les matériels semi-automatiques, il faut déclencher le dégivrage en appuyant sur un bouton, et le réfrigérateur se remet en route quand la température du compartiment est trop remontée. Si toute la glace n’a pas fondu, il faut recommencer l’opération quand la température du compartiment est suffisamment redescendue pour conserver les aliments.

              Dans les matériels automatiques, l’électronique déclenche à intervalles réguliers de mini-dégivrages, qui empêchent la couche de glace de se former de façon importante en l’éliminant à chaque fois.
              Un système de rigoles conduit l’eau produite par la fonte de la glace, dans un récipient près du compresseur, dont la chaleur fait évaporer cette eau de fonte.

              Par contre, dans un réfrigérateur classique, il n’y a pas de dégivrage automatique dans le congélateur et l’on doit à intervalles réguliers gratter la couche de glace en arrêtant provisoirement cet appareil quelques heures, après évidemment l’avoir vidé.

              Parlons maintenant de la ventilation.
             
    Il existe trois possibilités : le froid statique, brassé ou ventilé.

              Le froid statique est le type de froid classique des réfrigérateurs : il n’y a pas de ventilateur interne et l’air circule peu. Il rentre de l’air chaud chaque fois qu’on ouvre la porte et celui ci a tendance à monter dans l’enceinte.. Il a pour inconvénient la «stratification» du froid : le haut de l’enceinte est plus chaud de deux à tris degrés et la zone froide se situe dans le bas.
              Dans mon ancien réfrigérateur, j’avais 4d°C sur les plateaux du bas, 7 d° sur celui du haut et 9d° dans le bac à légumes fermé.

              Le froid brassé, aussi appelé froid dynamique maintient une température homogène dans tout le compartiment grâce au brassage de l’air. Dans le fond de la cabine, un ventilateur brasse l'air dès que le moteur se met en route, notamment lorsque la porte vient d'être ouverte. Son avantage réside dans sa capacité à faire redescendre la température rapidement après l’ouverture de la porte. Il conserve aussi l’humidité naturelle des aliments, préservant leur fraîcheur et leurs vitamines.
              Ceci n’existe que dans les réfrigérateurs et ne concernait pas les congélateurs, sauf dans quelques réfrigérateurs-congélateurs américains à deux compresseurs.

              Enfin, le froid ventilé, aussi appelé technologie « No Frost » est apparu depuis deux à trois ans, de façon courante, et à un prix raisonnable, dans les réfrigérateurs-congélateurs vendus en France.
    Les réfrigérateurs-congélateurs ventilés ("no frost").         L’air est ventilé à la fois dans le congélateur et dans le réfrigérateur, par un ventilateur qui est en fonctionnement permanent, mais consomme peu d’énergie.
     

            La température du congé-lateur est commandée par un thermostat classique qui actionne le compresseur en temps utile.            La température y est en général entre -15 d° et -18d°C, mais si vous voulez congeler un aliment frais, vous pouvez descendre à -35, pendant le temps de la congélation et revenir ensuite à - 18 d°C. 

     Les réfrigérateurs-congélateurs ventilés ("no frost").         Le thermostat du réfrigérateur ne commande pas le moteur du compresseur, mais un volet qui commande le débit d’air ventilé depuis le compartiment congélateur, vers le compartiment réfrigérateur. Le volet de débit d’air est évidemment beaucoup plus fermé si vous congelez à -35d° que si votre congélateur reste à - 18d°.
              Le contrôle de ce fonctionnement est assuré par un microprocesseur.

              L’air froid ventilé dans le compartiment du réfrigérateur y assure le maintien d’une température constante et homogène. Après l'ouverture de la porte, la température est rétablie très  rapidement. La congélation est elle aussi plus rapide.
              L’arrivée d’air étant en haut du compartiment réfrigérateur, la température est un peu plus basse en haut mais à peine.
              Dans mon congélateur j’ai partout -18 d°C et dans mon réfrigérateur, 4d°C sur les plateaux du haut, 5 d° sur celui du bas et 7 d° dans le bac à légumes fermé.

              Le schéma ci dessous montre la répartition du froid dans les trois types de réfrigérateur, à la suite d’essais en usine :

    Les réfrigérateurs-congélateurs ventilés ("no frost").

              Par ailleurs, la technologie No Frost de ventilation évite la formation de givre ou de glace, tant dans le congélateur que dans le réfrigérateur, et elle permet d'économiser de l'énergie. 

              Le seul inconvénient de cette technologie est qu'elle a tendance à favoriser le dessèchement des aliments, il vaut donc mieux les emballer ou les garder dans des boîtes, sauf dans le tiroir du bas fermé, qui n’est pas ventilé.

              Personnellement je trouve que cette technique est un véritable progrès.

     

     

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