Machine à glaçons - Icemaker

Une machine à glaçons , un générateur de glaçons ou une machine à glaçons peut se référer soit à un appareil grand public pour faire de la glace , trouvé à l' intérieur d' un congélateur domestique ; un appareil autonome pour faire de la glace, ou une machine industrielle pour faire de la glace à grande échelle. Le terme "machine à glaçons" fait généralement référence à l'appareil autonome.

Le générateur de glaçons est la partie de la machine à glaçons qui produit réellement la glace. Cela inclurait l'évaporateur et tous les entraînements/contrôles/sous-châssis associés qui sont directement impliqués dans la fabrication et l'éjection de la glace dans le stockage. Lorsque la plupart des gens font référence à un générateur de glace, ils désignent uniquement ce sous-système de fabrication de glace, moins la réfrigération.

Une machine à glace , cependant, en particulier si décrit comme « emballé », serait typiquement une machine complète , y compris la réfrigération, les commandes et le distributeur, ne nécessitant que la connexion à l' alimentation électrique et l' eau.

Le terme machine à glaçons est plus ambigu, certains fabricants décrivant leur machine à glaçons emballée comme une machine à glaçons, tandis que d'autres décrivent leurs générateurs de cette manière.

Histoire

En 1748, la première réfrigération artificielle connue a été démontrée par William Cullen à l'Université de Glasgow. M. Cullen n'a jamais utilisé sa découverte à des fins pratiques. C'est peut-être la raison pour laquelle l'histoire des machines à glaçons commence avec Oliver Evans , un inventeur américain qui a conçu la première machine de réfrigération en 1805. En 1834, Jacob Perkins a construit la première machine de réfrigération pratique utilisant de l'éther dans un cycle de compression de vapeur. L'inventeur, ingénieur mécanicien et physicien américain a reçu 21 brevets américains et 19 brevets anglais (pour des innovations dans les moteurs à vapeur, l'industrie de l'imprimerie et la fabrication d'armes à feu entre autres) et est considéré aujourd'hui comme le père du réfrigérateur.

En 1844, un médecin américain, John Gorrie , a construit un réfrigérateur basé sur la conception d'Oliver Evans pour fabriquer de la glace pour refroidir l'air de ses patients atteints de fièvre jaune. Ses plans remontent à 1842, faisant de lui l'un des pères fondateurs du réfrigérateur. Malheureusement pour John Gorrie, ses plans de fabrication et de vente de son invention se sont heurtés à une opposition féroce de la part de Frederic Tudor , le « roi des glaces » de Boston. À ce moment-là, Tudor expédiait de la glace des États-Unis à Cuba et prévoyait d'étendre ses activités en Inde. Craignant que l'invention de Gorrie ne ruine son entreprise, il a lancé une campagne de diffamation contre l'inventeur. En 1851, John Gorrie a obtenu le brevet américain 8080 pour une machine à glaçons. Après avoir lutté avec la campagne de Tudor et la mort de son partenaire, John Gorrie est également décédé, en faillite et humilié. Ses plans originaux de machine à glaçons et le prototype de la machine sont conservés aujourd'hui au National Museum of American History, Smithsonian Institution à Washington, DC

En 1853, Alexander Twining a obtenu le brevet américain 10221 pour une machine à glaçons. Les expériences de Twining ont conduit au développement du premier système de réfrigération commercial, construit en 1856. Il a également établi la première méthode artificielle de production de glace. Tout comme Perkins avant lui, James Harrison a commencé à expérimenter la compression de vapeur d'éther. En 1854, James Harrison a construit avec succès une machine de réfrigération capable de produire 3 000 kilogrammes de glace par jour et en 1855, il a reçu un brevet de machine à glaçons en Australie, similaire à celui d'Alexander Twining. Harrison a poursuivi ses expériences avec la réfrigération. Aujourd'hui, il est reconnu pour ses contributions majeures au développement de conceptions de systèmes de refroidissement modernes et de stratégies de fonctionnalité. Ces systèmes ont ensuite été utilisés pour expédier de la viande réfrigérée à travers le monde.

En 1867, Andrew Muhl a construit une machine à glace à San Antonio, Texas, pour aider à servir l'industrie bovine en pleine expansion avant de la déplacer à Waco en 1871. En 1873, le brevet de cette machine a été contracté par Columbus Iron Works, qui a produit les premières machines à glaçons commerciales au monde. William Riley Brown en a été le président et George Jasper Golden en a été le surintendant.

En 1876, l'ingénieur allemand Carl von Linde a breveté le processus de liquéfaction du gaz qui deviendrait plus tard une partie importante de la technologie de réfrigération de base ( brevet américain 1027862 ). En 1879 et 1891, deux inventeurs afro-américains ont breveté des conceptions améliorées de réfrigérateurs aux États-Unis ( Thomas Elkins - brevet américain #221222 et respectivement John Standard - brevet américain #455891 ).

En 1902, la famille Teague de Montgomery a acheté le contrôle de l'entreprise. Leur dernière publicité dans Ice and Refrigeration est parue en mars 1904. En 1925, la participation majoritaire dans Columbus Iron Works est passée de la famille Teague à WC Bradely de WC Bradley, Co.

Le professeur Jurgen Hans est crédité de l'invention de la première machine à glaçons pour produire de la glace comestible en 1929. En 1932, il a fondé une entreprise appelée Kulinda et a commencé à fabriquer de la glace comestible, mais en 1949, l'entreprise a changé son produit central de la glace à la climatisation centrale.

Les machines à glace de la fin des années 1800 aux années 1930 utilisaient des gaz toxiques tels que l' ammoniac (NH3), le chlorure de méthyle (CH3Cl) et le dioxyde de soufre (SO2) comme réfrigérants. Au cours des années 1920, plusieurs accidents mortels ont été enregistrés. Ils ont été causés par des fuites de chlorure de méthyle dans les réfrigérateurs. Dans la quête du remplacement des réfrigérants dangereux – en particulier du chlorure de méthyle – des recherches collaboratives se sont ensuivies dans des entreprises américaines. Le résultat de ces recherches fut la découverte du fréon . En 1930, General Motors et DuPont ont formé Kinetic Chemicals pour produire du fréon, qui deviendra plus tard la norme pour presque tous les réfrigérateurs grand public et industriels. Le fréon produit à l'époque était du chlorofluorocarbure , un gaz modérément toxique provoquant l'appauvrissement de la couche d'ozone.

Principe de fabrication de glace

Tous les équipements de réfrigération sont constitués de quatre composants clés ; l' évaporateur , le condenseur , le compresseur et le papillon . Les machines à glaçons fonctionnent toutes de la même manière. La fonction du compresseur est de comprimer la vapeur de réfrigérant basse pression en vapeur haute pression et de la refouler vers le condenseur. Ici, la vapeur à haute pression est condensée en liquide à haute pression et évacuée par le papillon des gaz pour devenir un liquide à basse pression. À ce stade, le liquide est conduit vers l'évaporateur, où l'échange de chaleur se produit, et de la glace est créée. Il s'agit d'un cycle de réfrigération complet.

Machines à glaçons grand public

Machines à glaçons congélateurs

Les machines à glaçons automatiques pour la maison ont été proposées pour la première fois par la société Servel vers 1953. Elles se trouvent généralement à l'intérieur du compartiment congélateur d'un réfrigérateur . Ils produisent des glaçons en forme de croissant à partir d'un moule en métal . Une minuterie électromécanique ou électronique ouvre d'abord une électrovanne pendant quelques secondes, permettant au moule de se remplir d'eau provenant de l' alimentation en eau froide sanitaire . La minuterie ferme alors la vanne et laisse la glace geler pendant environ 30 minutes. Ensuite, la minuterie allume un élément chauffant électrique de faible puissance à l'intérieur du moule pendant plusieurs secondes, pour faire fondre légèrement les glaçons afin qu'ils ne collent pas au moule. Enfin, la minuterie fait fonctionner un bras rotatif qui retire les glaçons du moule et les met dans un bac, et le cycle se répète. Si le bac se remplit de glaçons, les glaçons soulèvent un bras métallique qui arrête la machine à glaçons jusqu'à ce que le niveau de glaçons dans le bac redescende. L'utilisateur peut également soulever le bras métallique à tout moment pour arrêter la production de glace.

Plus tard, les machines à glaçons automatiques des réfrigérateurs Samsung utilisent un moule en plastique flexible. Lorsque les glaçons sont gelés, ce qui est détecté par une thermistance , la minuterie fait qu'un moteur retourne le moule et le tourne pour que les cubes se détachent et tombent dans un bac.

Les premières machines à glaçons ont laissé tomber la glace dans un bac dans le compartiment congélateur; l'utilisateur devait ouvrir la porte du congélateur pour obtenir de la glace. En 1965, Frigidaire a introduit des machines à glaçons qui distribuaient par le devant de la porte du congélateur. Dans ces modèles, presser un verre contre un berceau à l'extérieur de la porte fait fonctionner un moteur, qui fait tourner une tarière dans le bac et fournit des glaçons au verre. La plupart des distributeurs peuvent éventuellement acheminer la glace à travers un mécanisme de broyage pour fournir de la glace pilée. Certains distributeurs peuvent également distribuer de l'eau réfrigérée.

Machines à glaçons compartiment aliments frais

Il existe des alternatives développées par des fabricants tels que Whirlpool, LG, Samsung aux machines à glaçons du compartiment congélateur. Ces nouveaux types de machines à glaçons situés dans le compartiment des aliments frais et deviennent de plus en plus populaires parmi les clients lorsqu'ils achètent un nouveau réfrigérateur avec une machine à glaçons. Afin de fonctionner correctement, le compartiment de la machine à glaçons doit maintenir la température à l'intérieur d'environ 0°F et doit être correctement scellé, car situé dans le compartiment des aliments frais où la température est généralement supérieure à +36°F. Malheureusement, ce type de machines à glaçons présente certains inconvénients et, en raison des défauts de conception du compartiment de la machine à glaçons dans le réfrigérateur Samsung, l'air chaud pénètre à l'intérieur par les joints et crée de la condensation d' eau . Cette condensation se transforme en morceaux de glace et bloque le mécanisme de la machine à glaçons. Des milliers de personnes aux États-Unis rencontraient ce problème et en 2017, une action en justice a été intentée contre Samsung refusant de résoudre correctement ce problème.

Machines à glaçons portables

Les machines à glaçons portables sont des unités qui peuvent tenir sur un comptoir. Ce sont les machines à glaçons les plus rapides et les plus petites du marché. La glace produite par une machine à glaçons portable est en forme de balle et a un aspect trouble et opaque. Le premier lot de glaçons peut être préparé dans les 10 minutes suivant la mise en marche de l'appareil et l'ajout d'eau. L'eau est pompée dans un petit tube avec des chevilles métalliques immergées dans l'eau. Parce que l'unité est portable, l'eau doit être remplie manuellement. L'eau est pompée du fond du réservoir vers le bac de congélation. Les piquets utilisent un système de chauffage et de refroidissement à l'intérieur pour geler l'eau qui les entoure, puis se réchauffer afin que la glace glisse de la cheville et dans le bac de stockage. La glace commence à se former en quelques minutes, cependant, la taille des glaçons dépend du cycle de congélation - un cycle plus long donne des glaçons plus épais. Les machines à glaçons portables n'empêcheront pas la glace de fondre, mais l'appareil recyclera l'eau pour faire plus de glace. Une fois le bac de stockage plein, le système s'éteindra automatiquement.

Machines à glaçons intégrées et autoportantes

Les machines à glaçons intégrées sont conçues pour s'adapter sous un comptoir de cuisine ou de bar, mais elles peuvent être utilisées comme unités autonomes. Certains produisent de la glace en forme de croissant comme la glace d'une machine à glaçons congélateur; la glace est trouble et opaque au lieu d'être claire, car l'eau est gelée plus rapidement que dans d'autres machines à glaçons en cubes transparents. Au cours du processus, de minuscules bulles d'air sont piégées, provoquant l'apparence trouble de la glace. Cependant, la plupart des machines à glaçons sous comptoir sont des machines à glaçons transparentes dans lesquelles il manque les bulles d'air à la glace, et donc la glace est claire et fond beaucoup plus lentement.

Machines à glaçons industrielles

Les machines à glaçons commerciales améliorent la qualité de la glace en utilisant de l'eau en mouvement. L'eau coule dans un évaporateur en acier inoxydable à haute teneur en nickel. La surface doit être sous le point de congélation. L'eau salée nécessite des températures plus basses pour geler et durera plus longtemps. Généralement utilisé pour emballer les produits de la mer. L'air et les solides non dissous seront emportés à un point tel que dans les machines à évaporateur horizontal, 98 % des solides sont éliminés de l'eau, ce qui donne une glace très dure, pratiquement pure et claire. Dans les évaporateurs verticaux, la glace est plus douce, d'autant plus s'il y a de véritables cellules individuelles en cubes. Les machines à glaçons commerciales peuvent fabriquer différentes tailles de glace comme des flocons, du pilon, des cubes, des octogones et des tubes.

Lorsque la feuille de glace sur la surface froide atteint l'épaisseur souhaitée, la feuille est glissée sur une grille de fils, où le poids de la feuille la brise dans les formes souhaitées, après quoi elle tombe dans un bac de stockage.

Machine à glace en flocons

La glace en flocons est constituée d'un mélange de saumure et d'eau (max 500 g [18 oz] de sel par tonne d'eau), dans certains cas, elle peut être directement fabriquée à partir d'eau de saumure. Épaisseur comprise entre 1 et 15 mm ( 1 / 16 et neuf / 16  in), de forme irrégulière avec des diamètres de 12 à 45 mm ( 1 / deux à 1+3 × 4  pouces).

L'évaporateur de la machine à glace en flocons est un récipient en acier inoxydable en forme de tambour placé verticalement, équipé d'une lame rotative qui tourne et gratte la glace de la paroi interne du tambour. En fonctionnement, l'arbre principal et la lame tournent dans le sens inverse des aiguilles d'une montre poussés par le réducteur. L'eau est pulvérisée à partir de l'arroseur ; la glace est formée à partir de la saumure d'eau sur la paroi intérieure. Le bac à eau au fond capte l'eau froide tout en déviant la glace et la recircule dans le puisard. Le puisard utilisera généralement une vanne à flotteur pour se remplir au besoin pendant la production. Les machines à flocons ont tendance à former un anneau de glace à l'intérieur du fond du tambour. Des radiateurs électriques se trouvent dans des puits tout en bas pour éviter cette accumulation de glace là où le concasseur n'atteint pas. Certaines machines utilisent des grattoirs pour aider. Ce système utilise une unité de condensation à basse température ; comme toutes les machines à glaçons. La plupart des fabricants utilisent également un EPRV (vanne de régulation de pression d'évaporateur.)

Applications

La machine à glace en flocons d'eau de mer peut fabriquer de la glace directement à partir de l'eau de mer. Cette glace peut être utilisée pour le refroidissement rapide du poisson et d'autres produits de la mer. L'industrie de la pêche est le plus grand utilisateur de machines à glace en écailles. La glace en écailles peut abaisser la température de l'eau de nettoyage et des produits de la mer, elle résiste donc à la croissance des bactéries et maintient les fruits de mer frais.

En raison de son grand contact et de moins de dommages avec les matériaux réfrigérés, il est également appliqué dans le stockage et le transport de légumes, de fruits et de viande.

En boulangerie, lors du mélange de la farine et du lait, de la glace en flocons peut être ajoutée pour empêcher la farine de s'auto-lever.

Dans la plupart des cas de biosynthèse et de chimiosynthèse, la glace en écailles est utilisée pour contrôler la vitesse de réaction et maintenir la vivacité. La glace en écailles est hygiénique, propre avec un effet de réduction rapide de la température.

La glace en écailles est utilisée comme source directe d'eau dans le processus de refroidissement du béton, à plus de 80 % en poids. Le béton ne se fissurera pas s'il a été mélangé et coulé à une température constante et basse.

La glace en écailles est également utilisée pour l'enneigement artificiel, elle est donc largement appliquée dans les stations de ski et les parcs de loisirs.

Machine à glaçons en cubes

Les machines à glaçons en cubes sont classées comme de petites machines à glaçons, contrairement aux machines à glaçons en tube, aux machines à glaçons en écailles ou à d'autres machines à glaçons. Les capacités courantes vont de 30 kg (66 lb) à 1 755 kg (3 869 lb). Depuis l'émergence des machines à glaçons dans les années 1970, elles sont devenues une famille diversifiée de machines à glaçons.

Les machines à glaçons en cubes sont généralement considérées comme des appareils modulaires verticaux. La partie supérieure est un évaporateur et la partie inférieure est un bac à glaçons. Le réfrigérant circule à l'intérieur des tuyaux d'un évaporateur autonome, où il effectue l'échange de chaleur avec l'eau, et gèle l'eau en glaçons. Lorsque l'eau est complètement gelée en glace, elle est automatiquement libérée et tombe dans le bac à glaçons.

Les machines à glaçons peuvent avoir soit un système de réfrigération autonome où le compresseur est intégré à l'unité, soit un système de réfrigération à distance où les composants de réfrigération sont situés ailleurs, souvent sur le toit de l'entreprise.

Compresseur

La plupart des compresseurs sont soit des compresseurs volumétriques, soit des compresseurs radiaux. Les compresseurs volumétriques sont actuellement le type de compresseur le plus efficace et ont l'effet de réfrigération le plus important par unité ( 400-2500 RT ). Ils ont une large gamme d'alimentations possibles, et peuvent être de 380 V , 1000 V , voire plus. Le principe des compresseurs volumétriques utilise une turbine pour comprimer le réfrigérant en vapeur à haute pression. Les compresseurs volumétriques sont de quatre types principaux : compresseur à vis, compresseur à piston roulant, compresseur alternatif et compresseur rotatif.

Les compresseurs à vis peuvent produire le plus grand effet de réfrigération parmi les compresseurs volumétriques, avec leur capacité de réfrigération allant normalement de 50 RT à 400 RT . Les compresseurs à vis peuvent également être divisés en type à vis unique et type à double vis. Le type à double vis est plus souvent utilisé car il est très efficace.

Les compresseurs à pistons roulants et les compresseurs alternatifs ont des effets de réfrigération similaires, et l'effet de réfrigération maximum peut atteindre 600 kW .

Les compresseurs alternatifs sont le type de compresseur le plus courant car la technologie est mature et fiable. Leur puissance frigorifique varie de 2,2 kW à 200 kW . Ils compriment le gaz en utilisant un piston poussé par un vilebrequin.

Les compresseurs rotatifs, principalement utilisés dans les équipements de climatisation, ont un effet frigorifique très faible, ne dépassant normalement pas 5 kW . Ils fonctionnent en comprimant le gaz à l'aide d'un piston poussé par un rotor, qui tourne dans un compartiment isolé.

Condenseur

Tous les condenseurs peuvent être classés dans l'un des trois types suivants : refroidissement par air, refroidissement par eau ou refroidissement par évaporation.

• Un condenseur de refroidissement à air utilise l'air comme fluide caloporteur en soufflant de l'air à travers la surface des condenseurs, qui évacue la chaleur de la vapeur de réfrigérant haute pression et haute température.
• Un condenseur de refroidissement par eau utilise de l'eau comme milieu conducteur de chaleur pour refroidir la vapeur de réfrigérant en liquide.
• Un condenseur évaporatif refroidit la vapeur de réfrigérant en utilisant un échange de chaleur entre les tuyaux de l'évaporateur et l'eau évaporée qui est pulvérisée sur la surface des tuyaux. Ce type de condenseur est capable de fonctionner dans des environnements chauds ; ils sont également très efficaces et fiables.

Générateur de glace en tube

Un générateur de glace en tube est un générateur de glace dans lequel l'eau est congelée dans des tubes qui s'étendent verticalement à l'intérieur d'un boîtier environnant - la chambre de congélation. Au fond de la chambre de congélation, il y a une plaque de distribution ayant des ouvertures entourant les tubes et fixée à la chambre séparée dans laquelle un gaz chaud est passé pour chauffer les tubes et faire glisser les bâtonnets de glace vers le bas.

La glace en tube peut être utilisée dans les processus de refroidissement, tels que le contrôle de la température, la congélation du poisson frais et la congélation des bouteilles de boissons . Il peut être consommé seul ou avec de la nourriture ou des boissons.

Applications mondiales et impact de la réfrigération

En 2019, il y avait environ 2 milliards de réfrigérateurs ménagers et plus de 40 millions de mètres carrés d'installations de stockage frigorifique fonctionnant dans le monde. Aux États-Unis en 2018, près de 12 millions de réfrigérateurs ont été vendus. Ces données soutiennent l'affirmation selon laquelle la réfrigération a des applications mondiales avec un impact positif sur l'économie, la technologie, la dynamique sociale, la santé et l'environnement.

Applications économiques mondiales

La réfrigération est nécessaire à la mise en œuvre de nombreuses sources d'énergie actuelles ou futures (liquéfaction de l'hydrogène pour les carburants alternatifs dans l'industrie automobile et production de fusion thermonucléaire pour les industries des énergies alternatives).

• Les industries pétrochimiques et pharmaceutiques ont également besoin de réfrigération, car elle est utilisée pour contrôler et modérer de nombreux types de réactions.
• Les pompes à chaleur, fonctionnant sur la base de procédés de réfrigération, sont fréquemment utilisées comme moyen économe en énergie de produire de la chaleur.
• La production et le transport de combustibles cryogéniques (hydrogène et oxygène liquides) ainsi que le stockage à long terme de ces fluides sont nécessaires pour l'industrie spatiale.
• Dans l'industrie des transports, la réfrigération est utilisée dans les conteneurs maritimes, les navires frigorifiques , les wagons frigorifiques, le transport routier et les pétroliers à gaz liquéfié.

Applications de santé mondiale

Dans l'industrie alimentaire, la réfrigération contribue à réduire les pertes post-récolte tout en fournissant des aliments aux consommateurs, permettant de conserver les denrées périssables à toutes les étapes de la production à la consommation.

Dans le secteur médical, la réfrigération est utilisée pour le transport de vaccins, d'organes et de cellules souches, tandis que la cryotechnologie est utilisée en chirurgie et dans d'autres domaines d'action de la recherche médicale.

Applications environnementales mondiales

La réfrigération est utilisée dans le maintien de la biodiversité sur la base de la cryoconservation des ressources génétiques (cellules, tissus et organes de plantes, d'animaux et de micro-organismes).

La réfrigération permet la liquéfaction du CO
2pour le stockage souterrain, permettant la séparation potentielle du CO
2 à partir de combustibles fossiles dans les centrales électriques via la technologie cryogénique.

La dimension environnementale de la réfrigération

Au niveau environnemental, l'impact de la réfrigération est causé par les émissions atmosphériques des gaz réfrigérants utilisés dans les installations frigorifiques et la consommation énergétique de ces installations frigorifiques qui contribuent au CO
2émissions – et par conséquent au réchauffement climatique – réduisant ainsi les ressources énergétiques mondiales. Les émissions atmosphériques de gaz réfrigérants sont basées sur les fuites se produisant dans des installations frigorifiques insuffisamment étanches ou lors de processus de manipulation de réfrigérants liés à la maintenance.

Selon les fluides frigorigènes utilisés, ces installations et leurs fuites ultérieures peuvent conduire à l'appauvrissement de la couche d'ozone (fluides chlorés comme les CFC et HCFC) et/ou au changement climatique , en exerçant un effet de serre supplémentaire (fluorés : CFC, HCFC et HFC).

Réfrigérants alternatifs

Dans leur recherche continue de méthodes pour remplacer les réfrigérants appauvrissant la couche d'ozone et les réfrigérants à effet de serre (CFC, HCFC et HFC, respectivement), la communauté scientifique et l'industrie des réfrigérants ont proposé des réfrigérants alternatifs entièrement naturels et respectueux de l'environnement. Selon un rapport publié par le Programme des Nations Unies pour l'environnement, « l'augmentation des émissions de HFC devrait compenser une grande partie des avantages climatiques obtenus par la réduction antérieure des émissions de substances appauvrissant la couche d'ozone ». Parmi les réfrigérants sans HFC qui ont réussi à remplacer les réfrigérants traditionnels, on trouve l'ammoniac, les hydrocarbures et le dioxyde de carbone.

Ammoniac

L'histoire de la réfrigération a commencé avec l'utilisation de l' ammoniac . Après plus de 120 ans, cette substance est toujours le réfrigérant prédominant utilisé par les systèmes de réfrigération domestiques, commerciaux et industriels. Le problème majeur de l'ammoniac est sa toxicité à des concentrations relativement faibles . D'autre part, l'ammoniac a un impact nul sur la couche d'ozone et des effets de réchauffement climatique très faibles. Alors que les décès causés par l'exposition à l'ammoniac sont extrêmement rares, la communauté scientifique a mis au point des mécanismes plus sûrs et technologiquement solides pour empêcher les fuites d'ammoniac dans les équipements de réfrigération modernes. Ce problème à l'écart, l'ammoniac est considéré comme un réfrigérant respectueux de l'environnement avec de nombreuses applications.

Dioxyde de carbone (CO2)

Le dioxyde de carbone est utilisé comme réfrigérant depuis de nombreuses années. Tout comme l'ammoniac, il est tombé en désuétude presque totale en raison de son point critique bas et de sa pression de fonctionnement élevée. Le dioxyde de carbone n'a aucun impact sur la couche d'ozone et les effets sur le réchauffement climatique des quantités nécessaires à son utilisation comme réfrigérant sont également négligeables. La technologie moderne résout ces problèmes et le CO
2est aujourd'hui largement utilisé comme alternative à la réfrigération traditionnelle dans plusieurs domaines : la réfrigération industrielle ( CO
2est généralement combiné avec de l'ammoniac, soit dans des systèmes en cascade, soit sous forme de saumure volatile), l'industrie alimentaire (réfrigération alimentaire et de vente au détail), le chauffage (pompes à chaleur) et l'industrie des transports (réfrigération de transport).

Hydrocarbures

Les hydrocarbures sont des produits naturels dotés de propriétés thermodynamiques élevées, d'un impact nul sur la couche d'ozone et d'effets négligeables sur le réchauffement climatique. Un problème avec les hydrocarbures est qu'ils sont hautement inflammables, ce qui limite leur utilisation à des applications spécifiques dans l'industrie de la réfrigération.

En 2011, l' EPA a approuvé trois réfrigérants alternatifs pour remplacer les hydrofluorocarbures (HFC) dans les congélateurs commerciaux et domestiques via le programme de politique de nouvelles alternatives significatives (SNAP). Les trois réfrigérants alternatifs légalisés par l'EPA étaient les hydrocarbures propane, l'isobutane et une substance appelée HCR188C – un mélange d'hydrocarbures (éthane, propane, isobutane et n-butane). Le HCR188C est utilisé aujourd'hui dans les applications de réfrigération commerciale (réfrigérateurs de supermarché, réfrigérateurs autonomes et vitrines réfrigérantes), dans le transport réfrigéré, les systèmes de climatisation automobile et la soupape de sécurité de rénovation (pour les applications automobiles) et les climatiseurs de fenêtre résidentiels.

L'avenir de la réfrigération

En octobre 2016, les négociateurs de 197 pays sont parvenus à un accord pour réduire les émissions de réfrigérants chimiques qui contribuent au réchauffement climatique, soulignant à nouveau l'importance historique du Protocole de Montréal et visant à accroître son impact sur l'utilisation des gaz à effet de serre en plus des efforts déployés pour réduire l'appauvrissement de la couche d'ozone causé par les chlorofluorocarbures. L'accord, conclu lors d'une réunion des Nations Unies à Kigali, au Rwanda, a fixé les conditions d'une réduction progressive rapide des hydrofluorocarbures (HFC) dont la fabrication serait complètement interrompue et dont les utilisations seraient réduites au fil du temps.

L'agenda de l'ONU et l'accord avec le Rwanda visent à trouver une nouvelle génération de réfrigérants à l'abri à la fois du point de vue de la couche d'ozone et de l'effet de serre. L'accord juridiquement contraignant pourrait réduire les émissions prévues jusqu'à 88 % et réduire le réchauffement climatique de près de 0,5 degré Celsius (près de 1 degré Fahrenheit) d'ici 2100.

Voir également

• Technologie de la glace pompable

Les références

Liens externes

• Comment acheter une glace commerciale à bon rendement énergétique machine . Programme fédéral de gestion de l'énergie. Consulté le 2 avril 2009.
• "Glace, Artificielle"  . Nouvelle encyclopédie de Collier . 1921.