Technologies de réfrigération

Le cours de Technologies de réfrigération (UE4 « Froid et climatisation avancés », semestre 4) étudie les technologies modernes de production du froid dans l’industrie et le transport. Il part des principes thermodynamiques (cycle de Carnot inversé, cycle réel à compression de vapeur, rendement exergétique, compression bi-étagée), puis présente les technologies à faible consommation d’énergie, les installations frigorifiques industrielles et leur prolongement dans le transport frigorifique routier, et enfin la réglementation des fluides et les innovations du secteur.

Au Niger, le froid conditionne la conservation des produits agricoles et d’élevage (lait, viande, oignon, poisson), des vaccins et des boissons ; il pèse lourd dans la facture électrique des entreprises, dans un contexte de tarifs élevés et de coupures. Réduire la consommation, choisir des fluides d’avenir et exploiter l’énergie solaire sont des compétences recherchées. Les 20 h de TP guidés sont réalisées sur banc frigorifique pédagogique et lors d’audits de chambres froides.

Objectifs d’apprentissage

• Appliquer les principes thermodynamiques à l’analyse d’un cycle frigorifique réel (COP, rendement exergétique, taux de compression).
• Identifier et chiffrer les solutions de réfrigération à faible consommation énergétique.
• Décrire les installations frigorifiques industrielles et les engins de transport sous température dirigée ; établir un bilan frigorifique simple.
• Connaître les classes de sécurité et le cadre réglementaire des fluides (Montréal, Kigali) et choisir un fluide adapté.
• Analyser les innovations de la réfrigération respectueuse de l’environnement.

Prérequis

Thermodynamique (S1) et principes de réfrigération de base (S3) : diagramme enthalpique, cycle à compression de vapeur, notions de transfert thermique.

Plan du cours

1. Principes thermodynamiques appliqués aux systèmes de réfrigération
2. Technologies de réfrigération à faible consommation énergétique
3. Systèmes frigorifiques industriels et application au transport automobile
4. Réglementations, fluides d’avenir et innovations en réfrigération

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 5 h de cours magistral (CM), 5 h de travaux dirigés (TD), 20 h de travaux pratiques (TP), 30 h de travail personnel (TPE) ; 3 crédits. Évaluation : contrôle continu (comptes rendus de TP, rapport d’audit énergétique, interrogations) et examen terminal écrit.

Bibliographie

• R. J. Dossat, T. J. Horan, Principles of Refrigeration, Prentice Hall (5^e éd.), 2001.
• B. Whitman, B. Johnson, J. Tomczyk, E. Silberstein, Refrigeration and Air Conditioning Technology, Cengage Learning.
• W. F. Stoecker, J. W. Jones, Refrigeration and Air Conditioning, McGraw-Hill.
• P. Rapin, P. Jacquard, J. Desmons, Technologie des installations frigorifiques, Dunod.
• Nations unies, Accord relatif aux transports internationaux de denrées périssables (ATP), CEE-ONU.