|
Comment augmenter le rendement d'un frigo à absorption
|
Comment fonctionne un frigo à absorption?
Représentation simplifiée
|
|---|
|
L'ammoniaque (une solution d'ammoniac dans l'eau) est portée à abullition. L'ammoniac entre en ébullition, tandis que l'eau coule vers l' absorbeur.
Le gaz ammoniac redevient liquide dans le condenseur et coule dans l'évaporateur, où il entre en contact avec de l'hydrogène.
La pression partielle diminue et l'ammoniac s'évapore, absorbant ainsi la chaleur.
L'ammoniac est absorbée par l'eau qui circule à contre-courant dans l'absorbeur et le cycle est complet.
|
Le rendement d'un frigo à absorption est limité mais il peut facilement être augmenté par quelques trucs tout simples. Le différentiel de température qui peut être atteint est de 40° (différence entre la température à l'extérieur et la température à l'intérieur). Le frigo ne fonctionne pratiquement plus quand la température extérieure dépasse les 35° (impossibilité de condenser l'ammoniac).
Si le rendement du frigo semble vraiment trop faible même avec des températures externes normales (20°C), controlez que le frigo est bien mis à l'horizontale. Le fonctionnement correct dépend de la circulation naturelle des fluides (par l'effet de la pesanteur) et ce fonctionnement peut être faussé si le frigo n'est pas bien à l'horizontale.
Fonctionnement dans un mobilhome par canicule
Les frigos à absorption fonctionnent le mieux dans une gamme de température limitée. En cas de canicule on a intérêt à augmenter la circulation naturelle de l'air (c'est surtout le cas dans les mobilhomes!). Le moyen le plus simple est de retirer la grille au dessus du frigo (cela vous permet de gagner plusieurs degrés), surtout quand vous utilisez l'appareil sur gaz (le fonctionnement au gaz produit pas mal de chaleur en excès).
Encore mieux, c'est l'utilisation de petits ventilateurs d'ordinateur que vous montez dans des découpes dans la grille. (12V, consommation environ 100mA soit moins qu'une petite ampoule). Le placement de deux petits ventilateurs est le truc le plus simple qui donne le meilleur résultat: commencez donc par cette petite modification avant d'essayer autre chose.
- Utilisez deux ventilateurs branchés en série, cela ne sert à rien de les faire fonctionner au maximum, ils font trop de bruit pour un gain en température insignifiant.
- Il faut extraire la chaleur (donc ventilateur au dessus, qui aspire l'air chaud de l'arrière et souffle dans la pièce) et non un ventilateur qui souffle dans les éléments (il risque de déranger le fonctionnement naturel du frigo qui est basé sur des zones froides et chaudes).
S'il n'est pas possible de monter les ventilateurs au dessus de l'appareil (extraction de l'air chaud), il faut les placer entre le condenseur (au dessus, équipé d'ailettes) et l'absorbeur, l'air étant envoyé vers le condenseur en haut. Plus le condenseur est bien refroidi, plus le rendement sera élevé. Consultez la page d'introduction où il y a une vue explicative des différents composants.
- Utilisez les ventilateurs les plus grands possibles pour la place disponible: ils font moins de bruit que des ventilateurs plus petits pour un déplacement d'air donné.
L'air qui provient d'en dessous de la caravane est plus frais que l'air intérieur. Si vous circulez principalement dans les pays chauds, il peut être interessant de placer un conduit pour aspirer l'air plus frais de l'extérieur.
Une autre solution de fortune est de placer un torchon imbibé d'eau près de l'entrée d'air. Cela ne fonctionne qu'avec les ventilateurs d'extraction, puisque c'est la circulation de l'air qui produit l'évaporation de l'eau du torchon. L'évaporation de l'eau produit un léger froid (malgré tout une chute de plusieurs degrés) qui va améliorer le fonctionnement du frigo.
Profitez des sources naturelles de froid (produits surgelés achetés au magasin qui vont refroidir le frigo), n'ouvrez pas trop souvent la porte et profitez de la nuit (plus fraiche) qui va permettre de faire descendre la température dans le frigo. Ne remplissez pas le frigo de produits tièdes le matin (bouteilles de limonade): le frigo ne pourra pas les refroidir pendant la canicule et la température va monter. Placez ces bouteilles le soir: le matin elles seront plus fraiches et serviront de tampon thermique.
L'apport de froid d'un frigo à absorption est faible, même quand il fonctionne dans des conditions optimales. Refroidir des denrées est très lent: quand on met des bouteilles d'eau dans le frigo, il faut attendre toute la nuit pour qu'elles soient fraiches.
Laissez travailler le frigo en continu, ne l'arrêtez pas: il met plus de 20 minutes avant qu'il ne commence à refroidir.
S'il n'est pas possible de placer les ventilateurs au dessus (fonctionnement en extraction), il faut les placer juste en dessous du condenseur, pour qu'ils soufflent à travers du condenseur et extraient l'air aux alentours de l'absorbeur.
Le ventilateur est indiqué par le trait vert. On peut ici placer plusieurs ventilateurs de taille adaptée aux ailettes du refroidisseur. Ici aussi, cela ne sert à rien de faire tourner à puissance maximale, on peut placer deux ventilateurs de 12V en série: cela réduit la consommation électrique et le bruit.
Utilisation avec panneau solaire
Si vous comptez alimenter votre frigo à absorption avec un panneau solaire, il faudra compter sur 1 mètre carré (c'est nécessaire pour compenser le soleil assez faible dans nos régions).
N'utilisez pas de convertisseur, mais reliez directement la sortie du panneau au frigo (pour autant que les deux sont spécifiés pour 12V). La variation de la tension du panneau est relativement limitée (la tension du panneau ne monte jamais au dessus de 16V en charge) et ne cause pas de dégats, la résistance peut absorver une tension de 20V.
Prévoyez une source d'appoint la nuit quand le soleil ne brille pas (fonctionnement au gaz la nuit, sur batterie pendant la route et sur panneau solaire le jour).
Ce type de frigo ne fonctionne bien que dans une gamme de température limitée parce qu'il faut qu'un équilibre s'établisse:
- Quand il fait très froid, la source de chaleur est trop faible pour apporter assez de chaleur pour faire évaporer l'ammoniac. C'est pour cela que les frigos sont souvent fournis avec des caches qui permettent de bloquer l'arrivée de l'air. Bloquez l'arrivée de l'air (en dessous) dès qu'il fait moins de 10° dans la caravane et bloquez le haut et le bas s'il fait moins de 5°. N'oubliez pas de stopper les ventilateurs!
|
- Quand il fait très chaud, l'apport de chaleur est trop fort et la séparation eau/gaz d'ammoniaque ne se fait plus. Il faut ici réduire la puissance du bruleur à gaz (environ 2/3). Vous remarquerez qu'il refroidira mieux à puissance réduite qu'à puissance maximale. N'oubliez évidemment pas les ventilateurs ni les autres solutions qui toutes permettent de gagner quelques degrés.
|
La plupart des frigos a absorption peuvent fonctionner sur plusieurs sources d'énergie:
- Le refroidissement le plus rapide est obtenu avec un fonctionnement sur gaz, sauf quand il fait très chaud (si possible réduisez la flamme et le frigo fonctionnera un peu mieux)
- Le fonctionnement est moyen avec une alimentation en 220V: utilisez-la quand vous êtes dans un camping disposant d'électricité.
- Le fonctionnement sur 12V est le moins efficace. De plus, le frigo vide les batteries en quelques heures. A n'utiliser que quand le moteur tourne (la tension est alors un peu plus élevé)
Ne pas utiliser simultanément plusieurs sources de chaleur!
Datalog à droite: le frigo à absorption ne commence à refroidir qu'au bout de 20 minutes. Ensuite il refroidit au mieux d'un demi-degré par minute. Au bout d'une heure la température a chuté de 14°, puis il faut encore une heure pour gagner 5°. Ce n'est qu'au bout de 4h30 qu'on arrive à des températures négatives dans le compartiment à glace (entretemps la crème glacée aura fondu...)
Une ouverture de la portière au bout de 5h25 fait tout de suite grimper la température de 1.3° et il faudra plusieures heures pour retourner à la même température après l'ajout d'une bouteille d'eau de 50cl.
| 