Réfrigérateurs alternatifs

Lors de l’exposition universelle de Paris en 1887, un réfrigérateur domestique à absorption a été présenté pour la première fois. C’était une armoire encombrante avec un compartiment réfrigérateur minuscule selon les normes d’aujourd’hui. Les aliments y sont conservés au frais par temps chaud jusqu’à deux, voire trois jours! À l’époque, cela ressemblait à un miracle, même s’ils n’avaient pas encore appris à maintenir une température constante dans le réfrigérateur.

Entre le passé et l’avenir

Au fil des ans et des circonstances, l’armoire à sensation est devenue l’un des éléments essentiels de notre quotidien.

Mais pendant les décennies qui ont suivi, le réfrigérateur domestique a simplement appris à contenir davantage de nourriture dans son ventre. Ce fut un événement marquant lorsque les concepteurs de Candy ont équipé pour la première fois le panneau intérieur de la porte du réfrigérateur d’étagères pratiques. Les dernières décennies ont vu l’ajout du dégivrage automatique de l’évaporateur et le choix du mode d’évaporateur sans givre.

Les changements spectaculaires dans le domaine de la réfrigération domestique sont si rapides que nous avons à peine le temps de les suivre et de les comprendre.

Et le temps n’est pas loin où vous n’aurez plus besoin de stocker et d’emmagasiner de la nourriture… Et les réfrigérateurs pourraient disparaître complètement de nos vies. En effet, dans chaque « maison intelligente » d’un avenir pas si lointain, les nanotechnologies travailleront dans leur « cuisine intelligente » pour faire pousser chaque protéine et autre nutriment frais directement sur la table du dîner.

D’autant que la science des nanotechnologies, qui se développe depuis les années 1970, est désormais rejointe par la technologie du clonage. Nos préférences gustatives, les calories, les vitamines et les minéraux peuvent facilement être programmés dans le biogénérateur. A quoi ressemblerait ce biogénérateur? N’aurez-vous pas la nostalgie d’un bon gros réfrigérateur qui gronde ??

Il est toujours d’actualité. Aujourd’hui, c’est toujours la nécessité numéro un dans chaque cuisine. Et ça fait du bien.

La force magnétique gèle tout

Le laboratoire Ames du ministère américain de l’énergie a construit le premier réfrigérateur magnétique du monde. Elle est basée sur la capacité de certains alliages à devenir plus chauds lorsque l’intensité du champ magnétique augmente et plus froids lorsque l’intensité du champ magnétique diminue.

Bien que ce phénomène ait été découvert il y a plus de quatre-vingts ans, ce n’est que maintenant qu’il trouve une application pratique. Les ingénieurs sont convaincus que les réfrigérateurs et les systèmes de climatisation basés sur cette technologie seront disponibles dans les prochaines années. Il existe déjà des exemples fonctionnels d’un nouveau type d’unité de réfrigération magnétique.

Dans peu de temps, tous les produits seront refroidis par un disque métallique rotatif, un aimant permanent et une petite quantité d’eau. Comment cela va-t-il se passer ??

Un disque métallique plat est mis en rotation entre les pôles d’un aimant permanent de sorte que seule une partie du disque est magnétiquement active et que l’autre partie n’est jamais dans le champ. Lorsque cette pièce est poussée dans la zone du champ magnétique, de minuscules aimants bipolaires dans le matériau du disque s’alignent le long des lignes de force et la température du disque augmente à ce moment-là. La chaleur générée sera dissipée par l’eau qui circule dans la zone.

Lorsque cette partie du disque quitte le champ magnétique, les aimants qu’elle contient ne sont plus retenus par ses lignes de champ et tournent à nouveau de manière aléatoire, ce qui leur fait dépenser de l’énergie thermique et refroidit ainsi le disque en dessous de la température ambiante. Refroidit également l’eau qui le lave dans le circuit secondaire. Cette eau refroidie est utilisée comme réfrigérant dans le nouveau réfrigérateur magnétique.

Afin d’accroître l’efficacité du refroidissement magnétique, les chercheurs sont à la recherche du matériau optimal pour l’entraînement. L’échantillon en service utilise maintenant un disque de gadolinium, un métal de terre rare qui est maintenant utilisé pour les têtes d’enregistrement des magnétoscopes. Des matériaux moins chers sont disponibles.

Les réfrigérateurs magnétiques seront de toute façon moins chers à l’usage, ils sont écologiques leur fluide frigorigène est de l’eau ordinaire et pratiquement silencieux. L’avenir nous dira s’ils seront de forme parallélépipédique, cylindrique ou sphérique. Ce ne sera plus très long maintenant.

Le froid viendra du soleil?!

Outre la méthode classique de refroidissement par compression, l’effet de refroidissement thermoélectrique est utilisé en parallèle depuis longtemps dans le monde entier. Dès le 19e siècle, on a découvert que la jonction de conducteurs constitués de matériaux différents se refroidit ou se réchauffe selon le sens du courant lorsqu’un courant électrique continu circule « effet Peltier » . Mais l’effet était faible, et ne présentait qu’un intérêt scientifique.

Ce n’est que grâce à l’utilisation généralisée des matériaux semi-conducteurs qu’il a été possible d’adapter cet effet physique à une application pratique.

Les réfrigérateurs thermoélectriques existent depuis des décennies, mais aujourd’hui encore, nombreux sont ceux qui n’en ont jamais entendu parler. Parce que ces refroidisseurs sont utilisés dans une gamme étroite d’applications. Le fait qu’il n’est pas encore possible d’obtenir le même volume utile de compartiment réfrigérateur qu’un réfrigérateur à compression.

Par conséquent, les réfrigérateurs thermoélectriques existent essentiellement sous la forme de dispositifs de taille modeste, alimentés par la batterie de la voiture. Ils peuvent occasionnellement être alimentés par l’énergie solaire. Voici un paradoxe amusant : le soleil génère du froid!

Les refroidisseurs thermoélectriques portables sont également de petite taille mais peuvent être branchés à la fois sur une batterie rechargeable 12 V et sur une alimentation secteur de 220 V. À la maison, on les appelle des glacières. La plupart des glacières sont conçues comme un coffre isolé poitrine avec un couvercle à charnière. Ils sont équipés de poignées ou de roues pour le transport.

Cependant, le petit volume des refroidisseurs peut être présenté comme un avantage de compacité. Le principe thermoélectrique permet de construire des refroidisseurs qui peuvent facilement tenir dans une poche par exemple pour refroidir des médicaments . Notre industrie de la défense propose des refroidisseurs compacts permettant de refroidir une seule canette de bière, par exemple. Ils sont montés près du tableau de bord du conducteur de la voiture.

Les refroidisseurs sont fiables et silencieux grâce à l’absence de pièces mobiles, ont une durée de vie presque éternelle et sont respectueux de l’environnement aucun gaz réfrigérant n’est nécessaire . Ils peuvent être placés sur le côté, à l’envers – comme vous le souhaitez, ils fonctionneront parfaitement, résistant à une conduite sur un terrain très accidenté. Aucun réfrigérateur à compression ne peut supporter cette liberté de mouvement.

Les inconvénients sont le faible rendement seulement 16-17% et l’instabilité de la température à l’intérieur du refroidisseur, qui dépend directement de la température ambiante. Par temps chaud, le refroidissement laisse beaucoup à désirer.

Mais il y a une beauté des conceptions thermoélectriques. Comme nous l’avons déjà mentionné, l’effet thermoélectrique est capable de produire non seulement du froid mais aussi du chaud. Cela dépend de la direction du courant. En appuyant sur un interrupteur, votre réfrigérateur devient un appareil de chauffage pour les aliments réfrigérés ou les biberons, par exemple . Très pratique sur la route ou lors d’un pique-nique.

Les portes transparentes empêchent la chaleur de pénétrer

Il existe maintenant de nouveaux modèles de réfrigérateurs avec une porte en verre. Ce n’est apparemment pas une nouveauté, les réfrigérateurs avec des portes en verre sont utilisés depuis longtemps dans le commerce… Mais le fait est qu’il ne s’agit pas d’une simple porte en verre, mais d’une triple vitre sous vide. Un peu comme ceux qu’on trouve dans les fenêtres scellées modernes.

Il a été constaté qu’il offrait une isolation des portes nettement supérieure à celle des matériaux isolants poreux traditionnels. En conséquence, un réfrigérateur consomme moins d’électricité qu’une ampoule de 60 W!

La transparence de la porte augmente également l’économie. Alors qu’habituellement, lorsque vous ouvrez le réfrigérateur, vous pouvez passer un certain temps à chercher distraitement l’aliment que vous voulez, la porte vitrée vous permet de chercher à l’avance le bon emballage avant d’ouvrir le réfrigérateur. Le temps pendant lequel la porte reste ouverte est réduit de plusieurs fois.

Sur le marché Français, les réfrigérateurs avec portes en verre sont déjà présentés par la firme allemande Gaggenau.

Plus d’entrées, moins de sorties

Au début du développement des réfrigérateurs domestiques, la forme cylindrique du corps a été sérieusement discutée. Beaucoup de gens ont été amusés par cette idée, mais en fait, elle a beaucoup de sens pratique.

Commençons par le fait que plus un réfrigérateur est efficace sur le plan énergétique, plus le rapport entre sa surface et son volume utile est faible. En d’autres termes, plus la surface est petite à volume égal, moins le froid généré est perdu par rayonnement de la surface et moins l’énergie nécessaire à son fonctionnement est importante, toutes choses étant égales par ailleurs.

Par exemple, si l’on prend le volume d’un cube comme unité et la surface de ce cube comme 100%, alors le parallélépipède de même volume mais de rapport d’aspect 0,7h0,7h2,1 proportions très populaires d’un réfrigérateur aura une surface conditionnelle de 114%. Et cela signifie que ce parallélépipède perdra 14% de froid de plus qu’un cube.

Et un cylindre dont le rapport diamètre/hauteur est de 0,9 à 1,58 ce qui est également une proportion acceptable pour un réfrigérateur a une surface conditionnelle de 96% et perdra le froid de 4% de moins qu’un cube et de 18% de moins qu’un parallélépipède. Cela ne semble pas beaucoup, mais pour un fonctionnement vingt-quatre heures sur vingt-quatre et toute l’année, l’économie est plutôt considérable.

De même, les réfrigérateurs en forme de cube, de cylindre, de boule et pourquoi pas ?? sera plus léger et utilisera moins de matériaux qu’un réfrigérateur parallélépipédique de même volume effectif.

La sphère aura la plus petite surface possible, égale à 81% de la surface du cube…

Pourquoi les Eskimos construisent des maisons de glace dans un hémisphère?

Cette conclusion mathématique est évidente dans la nature et dans la forme de nombreuses formations naturelles qui nous entourent, en commençant par les planètes, les étoiles et notre Soleil et en terminant par les pommes, les pastèques et autres fruits sphériques. Les Esquimaux construisent intuitivement leurs igloos de glace en forme d’hémisphère, afin de perdre le moins de chaleur possible du foyer qui brûle à l’intérieur…

Ainsi, la conception la plus rationnelle, du point de vue de la physique thermique, du réfrigérateur est sphérique! Mais personne n’a encore été capable de penser à la meilleure façon d’utiliser le volume intérieur globulaire d’un tel réfrigérateur et à l’endroit où ce réfrigérateur aura la porte…

La construction suivante, très économique, est un cylindre, de section elliptique ou circulaire. Vous conviendrez qu’il est tout à fait acceptable pour les conditions domestiques, mais pendant longtemps, l’apparition du réfrigérateur cylindrique a été freinée par le design conservateur de nos cuisines, où tout est soumis à des lignes droites. C’est pourquoi des modèles ayant la forme d’un parallélépipède rectangle égal dans deux directions du point de vue énergétique ont été reproduits et continuent de l’être.

Le terme « Lazy Susan » est devenu courant

Ainsi, moins de cent ans de réflexion sur ce sujet ont passé et les réfrigérateurs cylindriques sont apparus sur le marché de masse! Aujourd’hui, ils sont fabriqués, par exemple, par la société américaine Equator Corporation.

D’une hauteur de 68 pouces 170 cm et d’un diamètre de 30 pouces 75 cm avec la porte ouverte en grand, il mesure 39 pouces, soit 97,5 cm. Ce modèle a un volume net de 242,3 l pour le compartiment réfrigérateur et de 83,1 l pour le compartiment congélateur. Pas mal! Le réfrigérateur de forme rectangulaire traditionnelle avec une telle capacité a des dimensions de 186x60x60 cm.

Les congélateurs cylindriques sont non seulement plus efficaces sur le plan énergétique, mais aussi plus légers et moins chers ils utilisent moins de matériaux . La forme cylindrique est plus avancée technologiquement et moins coûteuse qu’une forme rectangulaire.

Le compartiment congélateur de ce modèle est situé en dessous et dispose d’un compresseur séparé. Mode de congélation rapide pour des glaçons en moins d’une heure.

Le réfrigérateur-congélateur cylindrique est équipé d’étagères coulissantes en verre « Lazy Susan ». Tous les amateurs de saloon et de bar américains connaissent ce nom. Là, le nom est donné à l’appareil rotatif qui remplace le distributeur d’assiettes de nourriture lente.

Les étagères rotatives du réfrigérateur cylindrique permettent d’atteindre plus facilement les bons aliments et le verre trempé dont il est constitué offre une bonne visibilité de tout ce qui se trouve à l’intérieur du réfrigérateur.

Le concept de bio-congélateur

Ce congélateur inhabituel fonctionne de manière très différente des modèles classiques : il est quatre fois plus petit qu’un congélateur conventionnel et est refroidi à l’aide d’un gel bio-polymère. Au lieu de l’espace de stockage habituel, le gel inodore et non collant enveloppe les aliments comme s’ils étaient encapsulés.

Quatre fois plus petit qu’un réfrigérateur classique et refroidi par un gel biopolymère. Le gel inodore et non collant enveloppe les aliments comme s’ils étaient encapsulés.

L’absence de portes, d’étagères et de moteur permet d’utiliser 90 % du volume utile du réfrigérateur pour le stockage des aliments. Ainsi, les aliments conservent leur goût et leur arôme naturels. Les produits ne se dessèchent pas car il n’y a pas de convection.

Le principe de fonctionnement du bio-congélateur : conversion du rayonnement infrarouge invisible en lumière visible. Il se refroidit en absorbant l’énergie thermique et l’émet dans une gamme de longueurs d’onde différente. Le même principe est appliqué au revêtement de la navette spatiale.

Pas de consommation d’énergie pour la réfrigération. Les aliments s’enfoncent dans le gel. La forte tension de surface crée une capsule séparée pour chaque produit. La forme du réfrigérateur peut être adaptée au contenu du réfrigérateur. Plus il contient de nourriture, plus il prend de la place. Le volume utilisable peut être augmenté jusqu’à 300%.

Le réfrigérateur peut être installé à l’horizontale ou à la verticale, ou même au plafond. Ses dimensions réglables lui permettent de s’adapter à n’importe quelle maison. Il n’y a pas non plus d’espace nécessaire pour ouvrir la porte, pas besoin de nettoyer l’intérieur et, surtout, il consomme moins d’énergie. Un réfrigérateur biologique occupe une fraction de l’espace de son prédécesseur. Le nom de « réfrigérateur » ne convient même plus ; il s’agit plutôt d’une baignoire réfrigérée.

Le processus de refroidissement s’accompagne d’une luminescence du gel. Le fonctionnement d’un appareil ménager se transforme en un spectacle fascinant.

Résumé :

– Aucune énergie frigorifique n’est nécessaire pour faire fonctionner l’appareil ;

– La particularité du design – il est 4 fois plus petit par rapport à un réfrigérateur ordinaire, il change de forme en fonction du chargement ;

– L’absence d’étagères et de portes permet de le placer aussi bien verticalement qu’horizontalement ;

– Le gel est non collant et inodore ;

– Stockage à haute densité, le volume est utilisé le plus efficacement possible ;

– Des produits toujours bien en vue et facilement accessibles ;

– Fonctionnement totalement silencieux, sans pièces mobiles.