Le système de refroidissement est un élément crucial à prendre en considération lors du choix de son mini frigo. Il est déterminant pour de nombreux paramètres tels que l’efficacité énergétique, la puissance de refroidissement ou encore le volume d’émission sonore. Il est donc important de se renseigner un minimum sur les différents systèmes de refroidissement qui existent avant de choisir son mini réfrigérateur.
Il existe aujourd’hui 3 principaux systèmes de refroidissement :
- Le Système de refroidissement Thermoélectrique (à effet Peltier),
- Le Système de réfrigération par Compression
- Le Système de réfrigération par Absorption.
Chacun de ces systèmes de refroidissement concerne des Mini Frigos différents et chacun d’entre eux a ses avantages et ses inconvénients, c’est pourquoi vous lisez ces mots. Retrouvez, dans cet article, une analyse détaillée de ces 3 systèmes de refroidissement.
Sommaire
Les Mini Frigos Thermoélectriques (effet Peltier)
Les Mini-frigos thermoélectriques sont un type de réfrigérateur portable basé sur un système de refroidissement 100% électrique. Ce type de système de refroidissement sollicite des composants nommés « module Peltier » qui exploitent l’effet Peltier afin de produire du froid ou du chaud.
L’effet Peltier : Les Mini-frigos à effet Peltier sont des appareils électroménagers qui sollicitent la thermoélectricité. Ce type de système, équipé d’une partie froide et d’une partie chaude est alimenté par un courant électrique. L’environnement à refroidir est mis au contact de la partie froide. Dans le cas d’un mini frigo, l’autre partie est accouplée à un système d’évacuation de la chaleur comme un ventilateur par exemple.
Les mini-frigos thermoélectriques peuvent être utilisés pour rafraîchir des boissons et canettes mais aussi pour réchauffer des aliments. Il s’agit du type de réfrigérateur le plus compact et le plus économe qui existe, avec une consommation électrique parfois négligeable.
Avantages et Inconvénients
- Pas de fluide frigorigène (certains dangereux pour l’environnement)
- Très peu d’entretien (pas de pièces d’usure)
- Peu bruyant voire insonore et absence de vibration
- Supporte les chocs et les secousses (à la différence des systèmes classiques à fluides frigorigènes)
- Fonctionnement basse consommation (consommation d’énergie < 80 Kwh / an)
- Grande fiabilité et durée de vie quasiment illimitée
Inconvénients :
- Mauvaises classes climatiques. Les Mini-réfrigérateurs thermoélectriques sont plus sensibles à des températures ambiantes élevées
- Puissance de refroidissement limitée (Ce type de système de refroidissement est plus approprié pour les mini-frigos, les frigos mini-bar ou encore les minis frigos canette)
- Rendement bas (prix élevé et capacités de réfrigération faibles)
- Leur contenance dépasse rarement 50 litres
Schéma du Système de refroidissement Thermoélectrique
Fonctionnement d’un Système de Réfrigération Thermoélectrique
Étudions ensemble le fonctionnement d’un Système de refroidissement thermoélectrique. Un matériau transforme directement de la chaleur en électricité, ou déplace de l’énergie par l’application d’un courant électrique. Dans le cas d’un Mini Frigo Thermoélectrique à effet Peltier, un courant électrique circule de l’élément de type N vers l’élément de type P, ce qui produit une baisse de la température Tc. Grâce à ce processus, la chaleur est transférée vers la jonction froide à une température plus basse.
Ce processus se produit lorsque les électrons de transport passent d’un niveau d’énergie faible à l’intérieur de l’élément de type P à un niveau d’énergie élevé à l’intérieur de l’élément de type N via la jonction froide. Dans le même temps, les électrons de transport transportent la chaleur absorbée jusqu’à la jonction chaude qui est à la température Th. Cette chaleur est dissipée grâce à un dissipateur thermique, tandis que les électrons reviennent à un niveau d’énergie plus faible dans le semi-conducteur de type P (effet Peltier).
S’il existe une différence de température entre la jonction froide et la jonction chaude des thermoéléments de type N et de type P, une tension (appelée tension Seebeck) proportionnelle à la différence des températures est générée.
Remarques : Le nombre de thermoéléments dans un module thermoélectrique dépend principalement de la capacité de refroidissement requise et de la tension maximale. La céramique joue le rôle d’isolant entre les éléments électriques internes des modules et le dissipateur thermique ou la source thermique.
La qualité d’un mini frigo thermoélectrique dépend donc de plusieurs paramètres :
- La tension appliquée au couple de thermoéléments de type N et de type P
- L’intensité de la source thermique et les températures des deux jonctions
- La résistance de contact électrique entre le côté froid et la surface de l’appareil
- La conductivité thermique et électrique des thermoelements
- La résistance thermique du dissipateur sur le côté chaud du réfrigérateur thermoélectrique
Notre avis sur les Mini Frigos Thermoélectriques
Le refroidissement par effet Peltier est efficace et économe pour un usage ne nécessitant pas une très grande puissance de refroidissement et dans un environnement thermique stable dont la température n’est pas excessive. Ne nécessitant pas l’emploi de fluides frigorigènes ou caloporteurs, les Mini Frigos Thermoélectriques font partie des solutions les plus écologiques. Ces modèles sont pratiques car ils sont portables et très souvent équipés d’une prise allume-cigare, idéal pour le transport en voiture, en camping-car ou en caravane. Le système d’effet Peltier est presque inaudible ce qui en fond des petits frigos silencieux pour la chambre parfaits ! Parfois même équipés d’une prise USB ou Mini-USB, ils sont très pratiques pour de nombreux cas d’usage. Quoi de mieux qu’un Mini Frigo USB à poser sur son bureau, branché à son ordinateur ?
Les Mini Frigos à Compression
Les Mini Frigos à compression sont les modèles classiques les plus vendus sur le marché du réfrigérateur. Pour fonctionner, ils ont besoin de 4 composants principaux : le compresseur, l’évaporateur, le condenseur et la soupape de détente (ou détendeur).
Pour la circulation du froid, ils sollicitent ce qu’on appelle des fluides frigorigènes ou gaz réfrigérants. Les principaux fluides frigorifiques que l’on est susceptible de retrouver dans son réfrigérateur sont :
- Les composés inorganiques comme l’ammoniac ou le CO2 par exemple,
- Les hydrocarbures comme le R290 (propane) dédié au froid commercial et le R600a (isobutane) pour le froid domestique,
- Les hydrocarbures halogénés comme le chlorofluorocarbure (CFC), l’hydrofluorocarbure (HFC) et l’hydrochlorofluorocarbure (HCFC), plus dangereux pour l’environnement, bien qu’ils aient malheureusement longtemps été utilisés…
Avantages et Inconvénients
- Prix attractifs
- Refroidissement rapide
- Consommation énergétique peu élevée (inférieure à celle d’un frigo à absorption)
- Grande capacité de réfrigération & de conservation (jusqu’à 300 litres)
Inconvénients :
- Le bruit (le moteur émet un bruit régulier)
- Utilisation de fluides frigorigènes (certains toxiques ou dangereux pour l’environnement)
Schéma du Système de Refroidissement par Compression
Fonctionnement d’un système de réfrigération par compression
Le principe est simple :
- Le gaz réfrigérant est compressé par le compresseur puis acheminé vers un condenseur qui le transforme en liquide.
- Le liquide passe ensuite par la soupape de détente qui crée une chute de pression, ce qui a pour effet de libérer de l’air froid.
- Le liquide termine sa course vers l’évaporateur qui le met en ébullition, renvoie la vapeur générée vers le compresseur et la boucle est bouclée.
Notre avis sur les Mini Frigos à Compression
Si vous recherchez un petit frigo avec une bonne technologie et à un prix raisonnable, les modèles à compression sont idéals. Bien qu’ils ne soient pas les plus silencieux et les plus respectueux de l’environnement, les réfrigérateurs à compression offrent de nombreux avantages dont une excellente conservation des aliments, même lorsque la température ambiante est très élevée, ainsi qu’un refroidissement rapide et efficace. C’est idéal pour un mini frigo de Camping Car par exemple.
Les Mini Frigos à Absorption
Les Mini Frigos à Absorption sont les modèles parfait pour les voyages. Ce type de frigidaire permet de conserver les aliments frais et surgelés de manière stable et à une bonne température. Leur fonctionnement est basé sur 4 éléments principaux reliés entre eux par un circuit hermétique : Un Évaporateur, un Absorbeur, un Bouilleur et un Condenseur.
Les Mini Réfrigérateurs à Absorption peuvent être alimentés sans bruit de plusieurs manières différentes :
- Via une alimentation secteur (230V),
- Par le courant d’une batterie 12V (parfait en voiture ou pour camping-car),
- Par le gaz,
- Par panneau solaire (système photovoltaïque).
J’en profite pour vous parler des Mini Frigos à sélection automatique d’énergie (ou AES / SES). Il s’agit de Mini-réfrigérateurs à Absorption dont l’objectif est de faciliter la vie de l’utilisateur. Grâce à leur mode de fonctionnement entièrement automatisé, ils sont parfaits pour les voyages et surtout le camping. Les leaders du marché des Frigo AES / SES sont Dometic et Thetford. Si vous recherchez un modèle adapté au camping ou pour un camping-car, allez consulter notre article sur Les Mini Frigos pour camping-car.
Avec les Mini Frigos AES / SES, la source d’alimentation la plus optimale est sélectionnée de manière automatique par l’appareil. Le Mini-frigo à Absorption se sert de l’alimentation secteur ou l’énergie solaire (panneaux solaires) si elle est disponible, sinon il utilise l’arrivée de gaz, sinon lorsque le moteur du véhicule tourne, il puise automatiquement dans la batterie auxiliaire (batterie qui permet de stocker de l’électricité, rechargeable soit via un chargeur, soit via l’alternateur du véhicule lorsque le moteur tourne).
Avantages et Inconvénients
Avantages :
- Plusieurs source d’alimentation possible (Secteur, Gaz ou Batterie)
- Gestion automatique de la source d’alimentation
- Fonctionne très silencieux
- Faible consommation de gaz
Inconvénients :
- Sensible aux variations de température externe (Mauvaises classes climatiques)
- Système de ventilation et conduit d’échappement nécessaires pour le fonctionnement de l’appareil
- Refroidissement relativement lent (Un Petit Réfrigérateur à Absorption a besoin de plus de temps pour atteindre sa puissance de refroidissement maximale)
- L’appareil doit être installé sur une surface plane et stable
Schéma du Système de Refroidissement par Absorption
Fonctionnement d’un Système de Réfrigération par Absorption
Le système brut de refroidissement par absorption n’est pas très économique. Il est donc équipé d’un analyseur, d’une soupape de détente, d’un condenseur et d’un évaporateur. Dans le cas d’un Système de Refroidissement par Absorption, contrairement à un système à compresseur classique, la compression mécanique est remplacée par un circuit de solution liquide. Il s’agit d’un circuit hermétique rempli d’une solution ammoniaque-eau à 30% et d’hydrogène gazeux.
Absorbeur & Régénérateur : Lorsqu’elle passe par l’Absorbeur, l’eau est enrichie avec de l’ammoniac et pompée jusqu’au régénérateur en passant par l’échangeur de chaleur, où la chaleur sépare l’eau de l’ammoniac par évaporation. Une étape très importante car si les particules d’eau indésirables ne sont pas éliminées avant d’entrer dans le condenseur, une fois arrivée niveau de la soupape de détente, la solution risque de geler et obstruer le conduit.
Condenseur & Évaporateur : Lorsque la solution d’ammoniac atteint le condenseur, elle est refroidie par l’air de l’extérieur grâce à la partie du condenseur située à l’arrière du réfrigérateur et faisant office de radiateur. La vapeur d’ammoniac se condense alors en ammoniac liquide et pénètre, sous pression, à l’intérieur du réfrigérateur. Ensuite, tout comme pour un système de refroidissement conventionnel, le réfrigérant à haute pression passe par une soupape de détente et termine sa course dans l’évaporateur avant de repartir pour un tour vers l’absorbeur.
Notre avis sur les Mini Frigos à Absorption
Les Minis Frigos à Absorption ont besoin d’une surface de pose plane et stable. Ils sont très silencieux et peu énergivores mais coûtent relativement cher à l’achat. Côté environnement et écologie, ils sont plus écoresponsables que les Mini Réfrigérateurs à Compression. Certaines catégories de Mini-frigos à absorption, notamment les Mini Frigos SES / AES, sont parfaites pour les camping-cars. Grâce à leur fonctionnalité de sélection automatique d’énergie, ces modèles sont économes et parfaitement autonomes. Ils sont capables de s’adapter en fonction des énergies disponibles à l’arrêt ou en route.
Quel système de réfrigération choisir ?
On peut retrouver les différents systèmes de réfrigération dans des mini-réfrigérateurs de tous types, mais chaque système est adapté à une capacité totale de réfrigération, un type de réfrigérateur et un type d’utilisation bien spécifique. Les fabricants d’appareils électroménagers l’ont bien compris et proposent aujourd’hui des Mini Frigos hyper-optimisés en fonction du type d’usage. C’est d’ailleurs en partie grâce à cela que de nos jours nous avons la chance d’avoir accès à certains modèles d’un rapport qualité / prix excellent.
Remarque : Le choix du système de refroidissement n’est pas le seul critère qui définit l’efficacité et la qualité de réfrigération ou le type d’utilisation de son Mini Frigo. Le type de froid, comme le froid statique, le froid brassé et le froid ventilé est aussi un élément crucial à prendre en considération avant de se positionner. Pour plus d’informations sur le sujet, allez jeter un coup d’œil à notre article sur Les Types de froid.
Le Système de refroidissement Thermoélectriques : Si vous recherchez un Mini Frigo Portable pour voiture à emmener en voyage ou un Mini Frigo Cosmétiques pour vos produits de beauté ou vos médicaments, un modèle Thermoélectrique est selon nous parfaitement adapté. Ces Mini rafraîchisseurs de boissons sont hyper pratiques pour le transport car ils sont souvent équipés de poignées. Ce type de Mini Réfrigérateur Top est fait pour refroidir des petits volumes ne dépassant pas les 50 litres. Par ailleurs, ce type d’appareil électroménager est capable de gérer à la fois le chaud et le froid. Il peut donc tout à fait être utilisé comme Mini Frigo de camping ou en complément pour un Minibar. N’hésitez pas à aller voir notre article sur les Mini Frigos Transportables et les Mini Frigos Cosmétiques.
Le Système de refroidissement par Compression : Pour l’usage quotidien et fréquent d’un petit réfrigérateur avec un volume utile supérieur à 30 litres, un Mini Frigo à compresseur mécanique est adapté. La réfrigération par compression est adaptée pour une utilisation fréquente et une ouverture / fermeture intensive de l’appareil. La majorité des Petits Frigos à compression disponibles sur le marché ont besoin d’une alimentation 230V (Secteur) pour fonctionner, c’est pourquoi ils sont généralement utilisés pour la maison.
Le Système de refroidissement par Absorption : Les Systèmes de refroidissement par Absorption sont très silencieux. Les petits réfrigérateurs à absorption peuvent assurer une température stable dans des volumes pouvant aller jusqu’à 150 litres. Avec les Réfrigérateurs Slim ainsi que les modèles autonomes et automatiques (AES / SES), les mini frigos à absorption sont la solution parfaite pour les voyages en camping-car. Ils consomment peu et peuvent être alimentés en 230V (Secteur), en 12V (batterie) et / ou au gaz.
