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Refrigerateurs à absorption: Principe de fonctionnement

Le présent article à pour objectif de montrer le principe de fonctionnement d'un frigo à absorption, de type trimixte.

On les connait surtout dans les marque Electrolux, ou Dometic, et depuis 2004 Thetford, très répandu dans le monde des camping-cars et caravanes, toujours commercialisé à ce jour et ayant peu évolué au cours des 20 dernières années.

Le terme trimixte indique que l'appareil peut fonctionner à partir de 3 sources d'énergie différentes :
- en 220 volts alternatifs, sur secteur,
- en 12 volts continus, sur la batterie du porteur en route,
- au gaz, propane, butane ou GPL.

Ces sources sont utilisées de façon exclusive. La première conviendra sur terrain de camping, ou pour la mise en froid avant un départ.

La seconde, le 12 volts, n'est utilisable que lorsque le véhicule est en déplacement. En effet, la consommation d'un réfrigérateur à absorption est importante (200 watts), et la batterie de la cellule n'y pourvoirait pas.
La batterie du porteur non plus, c'est pourquoi cette alimentation n'est possible que lorsque que le moteur du porteur tourne. C'est l'alternateur qui fourni le courant.
De plus, dans ce mode, il y aura juste maintient du froid.

Peut-on utiliser le frigo à la fois en 12 Volts et au gaz ? Techniquement, sur les réfrigérateurs anciens, c'est possible. Cependant, c'est déconseillé, l'addition des 2 chaleurs produites pouvant cristalliser l'agrégat d'ammoniac, ce qui boucherait le serpentin.

face arrière refrigérateur à absorptionPour produire du froid, la technique utilisée n'est pas la même que celle des réfrigérateurs domestiques, du type à compression.
Ces derniers utilisent le principe thermodynamique, que l'on retrouve dans les réfrigérateurs, congélateurs, climatiseurs et aussi dans les pompes à chaleurs et dés-humidificateurs.
Tous ces appareils, gourmands en énergie, fonctionnent uniquement avec l'électricité, limitée en camping-car.
L'avantage du trimixte est qu'il peut fonctionner au gaz.

Le principe de l'absorption est une réaction chimique basée sur la chauffe d'un agrégat d'ammoniaque à l'intérieur d'un circuit étanche.

Vu de l'arrière, on observe :
- le bruleur, avec sa flamme gaz
- le bouilleur, dans lequel l'agrégat est chauffé par le bruleur ou les résistances 220v ou 12v,
- le conduit qui évacue les fumées vers l'extérieur,
- le serpentin par lequel transite l'agrégat,
- le radiateur qui évacue les calories de l'agrégat,
- l'électrovanne gaz (EVG; sur les frigos modernes),
- l'allumeur électronique (sur les frigos après 1992).

On remarquera la pente du serpentin, assez faible, par lequel l'agrégat redescend. Si le camping-car est incliné, cela peut gêner la circulation du fluide. A noter que malgré gite et roulis, les réfrigérateurs à absorption sont utilisés sur les bateaux, car la position inclinée n'est pas constante.



Thermocouple de sécurité gaz sur réfrigérateur camping-car

Le thermocouple


Le thermocouple est un dispositif de sécurité, son rôle est de couper le gaz en cas d'absence de flamme.
Il génère, sous la chaleur d'une flamme, un courant très faible mais suffisant pour alimenter une bobine qui maintient ouverte une vanne de gaz. Si la flamme s'éteint, le thermocouple se refroidit, le courant chute et la vanne se ferme.
On le retrouve aussi sur les plaques de cuisson et les chauffe-eaux.
A noter que ce système de sécurité ne requière aucune alimentation électrique extérieure.

La bougie de détection de flamme


Remplace le thermocouple sur les réfrigérateurs récents (après 2000). Element de sécurité, son rôle est de couper le gaz en cas d'absence de flamme.
Même allure que la bougie d'allumage, avec un corps en porcelaine blanche. Son électrode est un peu plus longue, moins courbée, et placée plus haute sur la flamme.
Elle utilise le principe de l'ionisation, un passage de courant très faible à l'intérieur d'une flamme.
Elle agit directement sur l'électrovanne-gaz (EVG).

bougie d allumage refrigérateur Electrolux Dometic

La bougie d'allumage


Sur les vieux piezzo, elle produit une étincelle à chaque appui sur le bouton.
Sur les systèmes plus récents, elle est alimentée par un allumeur électronique et produit un train d'étincelles.
L'électrode de la bougie d'allumage a aussi pour fonction de détecter la flamme, pour stopper l'allumeur (et le relancer si la flamme s'éteint);
Dans ce cas, elle détecte la flamme par ionisation: circulation d'électrons dans un courant très faible entre 2 électrodes.
La bougie d'allumage n'a pas pour fonction de couper le gaz.

Electrovanne Gaz (EVG)


C'est sur elle qu'est raccordé le tuyau d'arrivée du gaz. Tant qu'elle est sous tension, elle laisse passer le gaz. Hors-tension, immédiatement elle se ferme et coupe le gaz.
On peut tester, avec un multimètre, l'arrivée de courant à ses bornes.

Elle est alimenté par le thermocouple (systèmes anciens), ou par le 12 volts (systèmes modernes).

Séquence d'allumage


Systèmes anciens manuels


1 - Régler la puissance gaz au maxi
2 - Rester appuyé sur le bouton de forçage gaz.
3 - Actionner le bouton piezo pour générer une étincelle
4 - Observer la flamme par l'oeilleton au fond du frigo (porte ouverte). Si pas de flamme, insister sur le piezo
5 - Maintenir le bouton de forçage gaz quelques secondes puis relacher.
6 - Régler la puissance gaz selon besoin

La flamme doit tenir.

Si la flamme s'éteint accidentellement (coup de vent), le gaz sera coupé automatiquement au bout de quelques secondes grace au thermocouple.

Systèmes anciens semi-automatiques


1 - Régler la puissance gaz au maxi
2 - Mettre en marche l'allumeur électronique
3 - Rester appuyé sur le bouton de forçage gaz.
On entend le clic-clic des étincelles puis un discret "wouf" quand la flamme s'allume.
Après quelques secondes, les étincelles cessent.

4 - Maintenir le bouton de forçage gaz quelques secondes puis relacher.
5 - Régler la puissance gaz selon besoin

Ces systèmes fonctionnent avec un générateur d'étincelles électronique couplé à un détecteur de flamme. Quand la flamme s'éteint (coup de vent), l'allumage se réactive.

Systèmes modernes automatiques


Qu'ils soient à sélection d'énergie automatique (AES) ou manuelle, le principe reste le même.

1 - Le système lance le train d'étincelles;
2 - Il ouvre l'EVG (Electro-vanne gaz)
3 - Il teste l'allumage de la flamme pendant quelques secondes.

Si flamme allumée, il coupe le train d'étincelles.
Si pas de flamme, il prolonge de train d'étincelles quelques secondes puis coupe le gaz et se met en erreur.

Si la flamme s'éteint accidentellement (coup de vent), le système relance les étincelles pendant quelques secondes. Si pas de flamme, le gaz sera coupé automatiquement.

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Créé le 17-07-2010 à 14h45.
Modifié le 24-04-2017 à 18h59.

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