Découvrez les performances énergétiques des différents fluides frigoporteurs, les traditionnelles saumures mais aussi ceux à faible impact environnemental. Les frigorigènes bi-phasiques liquide-solide, notamment les coulis, devraient connaître un développement industriel dans les prochaines années.

Connaissez-vous la variété des fluides caloporteurs présents sur le marché ? Les applications industrielles pour le refroidissement de procédés à température inférieure à l’ambiante sont nombreuses.  La sélection de ce fluide est le résultat d’un processus complexe d’évaluation de divers paramètres et critères.

La plupart des secteurs industriels ont recours à l’utilisation du froid, citons l’industrie agroalimentaire, les industries de transformation et le traitement des déchets. Les fonctions associées à la réfrigération y sont nombreuses et très diversifiées.

Les trois types de transfert de chaleur (conduction, convection, rayonnement) peuvent garantir un échange thermique efficace. Toutefois, les caractéristiques physiques des matériaux et des fluides varient de façon non linéaire, ce qui complique l'évaluation des différents flux. Il est donc indispensable de connaître le comportement des matériaux et des fluides pour réaliser le bilan thermique d'un cryosystème.

Les propriétés électriques, thermiques et mécaniques des matériaux peuvent varier de plusieurs ordres de grandeur dans le domaine cryogénique. Les matériaux les plus utilisés sont les métaux et les alliages métalliques. L’utilisation des plastiques reste limitée du fait de leur fragilité. En revanche, les composites de type résine epoxy et fibres de verre présentent une résistance mécanique suffisante pour des applications en cryogénie.

La cryoréfrigération de petite puissance recouvre les machines frigorifiques mécaniques susceptibles de produire du froid aux températures cryogéniques. L’amélioration de l’efficacité thermodynamique et de la fiabilité continue à guider les développements futurs, de même que la réduction des coûts de fabrication.

La multiplication des étages de compression améliore le cycle frigorifique mais complexifie le système tout en abaissant les taux de compressions. En pratique, les cycles biétagés présentent un compromis pertinent. C’est pourquoi ce sont les cycles les plus répandus, notamment pour la congélation et la lyophilisation.

Les machines frigorifiques à compression occupent une place considérable dans la conservation et la distribution des denrées périssables. D’où l’étude des cycles frigorifiques à un étage, du fonctionnement du compresseur parfait avant d’aborder le calcul d’une machine réelle et de ses modes de réglage.

Les convertisseurs dithermes (réfrigérateur et moteur thermique) représentent les solutions énergétiques les plus intéressantes pour produire de l’énergie mécanique, du froid et/ou de la chaleur. Mais que savez-vous des systèmes trithermes dont ceux à sorption ou à éjection ?

Les très basses températures nécessitent le recours à des configurations spécifiques et font appel à des principes physiques particuliers. Sont examinées les utilisations industrielles des gaz liquéfiés, avant de présenter l’état des recherches relatives aux effets thermomagnétiques.