Le principe fondamental du cycle frigorifique repose sur la deuxième loi de la thermodynamique, qui permet de déplacer la chaleur d'une zone froide vers une zone chaude en utilisant un apport d'énergie externe (généralement sous forme d'énergie électrique pour alimenter le compresseur).
Ce cycle utilise un fluide frigorigène qui change d'état (liquide/gazeux) pour faciliter le transfert de chaleur. Les systèmes frigorifiques sont utilisés dans les réfrigérateurs domestiques, les climatiseurs, les pompes à chaleur et de nombreuses applications industrielles.
C’est ainsi que la climatisation « transforme » le chaud en froid, ou inversement, que la climatisation réversible produit du chaud avec du froid.
- 1Phase 1 du circuit de climatisation : la compression avec le compresseur
Le compresseur de climatisation « aspire » aspire le fluide frigorigène (basse pression)
Par compression mécanique, il va faire élever sa pression et donc sa température.
La différence de pression « injecte » le fluide dans le circuit frigorifique, à l’état gazeux.
Le gaz haute pression est dirigé vers le condenseur. - 2Phase 2 du circuit de climatisation : la condensation avec le condenseur
Le condenseur (ou échangeur) condense le gaz/vapeur chaud qui se mélange avec l’air et l’eau extérieurs.
La condensation crée une pression et température constante
Le gaz/vapeur se transforme en liquide par sous refroidissement - 3Phase 3 du circuit de climatisation : la détente avec le détendeur
Le liquide sous refroidi subit une brusque chute de pression au passage dans le détendeur.
Lors de ce passage, le détendeur gère le débit de fluide vers l’évaporateur. - 4Phase 4 du circuit de climatisation : l’évaporation avec l’évaporateur
Le liquide provenant du détendeur entre en ébullition dans l’évaporateur.
L’évaporateur absorbe la chaleur provenant de ce fluide extérieur et le fait passer de l’état de liquide à l’état de vapeur à nouveau.
Puis ce liquide retourne en circuit fermé vers le compresseur.Le cycle recommence…
Ce phénomène peut être visualisé et analysé grâce au diagramme enthalpique, outil indispensable pour comprendre les changements d'état des fluides frigorigènes comme le R134a.
Les professionnels et étudiants du domaine s'appuient sur des schémas détaillés d'installation frigorifique pour concevoir des systèmes efficaces.
L'apprentissage de ces concepts est facilité par des exercices corrigés qui permettent de maîtriser les calculs thermodynamiques impliqués dans ce cycle. De nombreuses ressources au format PDF sont disponibles pour approfondir ces connaissances techniques et comprendre comment la théorie s'applique aux installations réelles, des petits climatiseurs aux grands systèmes industriels.