Froid ventilé (avantages et fabrication)

Publié par riton.

Ce bricolage très simple de réalisation améliorera considérablement les performances de votre frigo.
Utilisant le principe basique de la ventilo convection, il convient à toutes tailles de frigos,
La rubrique "Fabrication d'une cheminée électrique de frigo" ne concernera que les utilisateurs de frigo avec cheminée sur le toit.

1) PRINCIPE ET INTERET DU FROID VENTILE.

Si vous allumez un convecteur électrique de 2000w pour chauffer une pièce de la maison, la chaleur produite par l’air chauffé au moyen d’une résistance va s’élever au dessus de ce convecteur en attirant avec lui l’air froid.
Les molécules d’air se collent les unes aux autres et créent ainsi le principe de la convection naturelle.
Un élément de chauffage quel qui soit, se situera en partie basse d’une pièce ! C’est une position stratégiquement indispensable, car, l’air chaud monte….. !!! Sa source de fabrication doit donc se trouver en bas.
Si l’air n’était pas invisible, qu’il aurait une couleur, on verrait l’air tournoyer doucement du bas vers le haut en faisant une large boucle. L’air chaud monte en entrainant l’air froid qui se chauffe à son tour et monte, l’air chaud refroidi redescend et ainsi de suite, d’où la boucle éternelle de la convection naturelle.
La pièce mettra un certain temps à chauffer, tant que l’air qu’elle contient ne sera pas chaud, cette pièce ne sera pas à la température souhaitée.
Si on installe un ventilo-convecteur de 2000w dans cette pièce en lieu et place du convecteur ; l’air chauffé par la résistance sera propulsé vers le haut et en face avant, de cette manière, l’air circulant à grande vitesse mettra beaucoup moins de temps à chauffer le même volume. La sensation de chaleur sera immédiate à contrario d’un convecteur. La boucle de la convection forcée étant accélérée, le volume d’air ambiant sera plus vite à température, car, cet air sera plus fréquemment en contact avec les éléments chauffants du ventilo-convecteur.

Le principe de l’air chaud est exactement le même que celui de l’air froid.
En hiver, à température égale, avons-nous aussi froid à -5° avec un atmosphère quasi statique ou avec un léger vent de 10 km/h ?
La sensation et la pénétration du froid sera bien sûr plus rapide avec un léger vent. C’est la base de la ventilo-convection !
Si on veut refroidir plus vite un volume, la ventilo-convection sera bien plus performante que la convection naturelle.
Dans l’enceinte d’un frigo, la convection fonctionne à l’inverse. L’élément frigorifique (évaporateur) se situera stratégiquement et indispensablement en haut de l’enceinte, car, l’air froid tombe en entrainant avec lui l’air chaud, la boucle se forme doucement mais sûrement, à l’inverse.
Si un ventilateur mettait l’air contenu dans l’enceinte du frigo en mouvement, que se passerait-il ? L’air frottera plus fréquemment les éléments de l’évaporateur, ici l’évaporateur remplace un convecteur. Au lieu de fabriquer de l’air chaud, le but et de fabriquer de l’air froid.
L’autre but recherché est de refroidir ou de réchauffer au plus vite le cubage d’air à traiter dans un volume.

Si un volume d’air défini est plus souvent mis en contact avec un évaporateur froid, l’air se refroidira plus vite. Mieux encore, si cet air se refroidit plus vite en circulant plus souvent au même endroit par un cycle forcé, cet air refroidira plus vite par relation de cause à effet tous les objets contenus dans l’enceinte, ici, il s’agit de denrées alimentaires.

Il est physiquement démontré que l’air à circulation forcée est plus performant pour refroidir ou chauffer un volume. Mais, il ne faut pas que la vitesse de mouvement de l’air soit trop rapide au risque de créer l’effet inverse.
Si l’air va trop vite, il n’aura pas le temps de se charger en frigorie en frottant les éléments de l’évaporateur, pire, il risque de le chauffer si l’air est encore chaud.
Un indéniable phénomène physique va se créer, les denrées absorberont les frigories de l’air, à l’inverse, ce dernier se chargera des calories des denrées. Cet air ainsi réchauffé doit pouvoir se refroidir lors de son frottement sur les éléments de l’évaporateur. C’est pourquoi, la vitesse de circulation de l’air doit être adaptée et proportionnelle à la capacité d’auto- refroidissement de l’évaporateur.
Il faut donc créer un mouvement de boucle très lent à l’aide d’un micro ventilo de très faible puissance et débit placé sur la clayette inférieure. Le souffle le plus léger assurera une circulation forcée suffisante pour refroidir l’air plus rapidement que par convection naturelle, environ 15% de gain, ce n’est pas du tout négligeable !!!
Un autre avantage de la ventilo-convection frigorifique. L’évaporateur étant frotté plus rapidement et régulièrement par de l’air mieux refroidi, se condensera moins vite du fait qu’il sera moins souvent en contact avec de l’air chaud. La prise de glace sur l’évaporateur est retardée de 25%, la glace sur un évaporateur est le pire ennemi de la transmission du froid, celle-ci étant paradoxalement l’un des meilleurs isolants thermiques.
Un micro moto-ventilateur au souffle léger ne sera pas forcément celui de très petite taille ! Il faut s’attarder à contrôler la puissance en W et le débit en L/mn

On peut compter les avantages indéniables d’un frigo à froid ventilé.
Bien sûr, ce bricolage ne sera pas l’équivalent d’un froid ventilé comme dans celui d’un frigo Américain, par exemple : Dans celui-ci, la ventilation est dirigée par des canaux et buses pour amener l’air refroidi en des endroits stratégiquement efficaces. De plus, la puissance de ventilation s’adapte automatiquement en fonction des besoins.
Mais déjà, mettre l’air en mouvement dans l’enceinte de notre frigo, en orientant le flux et en le calculant à une force adéquate, sera un plus indiscutable dans notre frigo.

1)     Rabaissement plus rapide de la température au démarrage.
2)     Rabaissement plus rapide de la température des denrées par le frottement de l’air refroidi en mouvement.
3)     Espacement des dégivrages par une prise de glace retardée de l’évaporateur.
4)     Pour que tout fonctionne bien, quelques conditions sine qua non sont requises….. ! Ne pas placer au frigo des denrées dans leur emballage fait en matériaux isolants tel que carton, polystyrène. Les déloter, les déballer, les emballer dans du film alimentaire. Autant que possible, ne pas superposer les denrées les unes sur les autres, ne pas les coller contre les parois du frigo, ne pas les coller les unes aux autres, ceci pour permettre à l’air froid de circuler tout autour de chaque produit. Un produit sera plus vite refroidi s’il est fouetté sur 5 faces que sur 3 faces !!! Si beaucoup de denrées sont à placer au frigo, il faut privilégier à ce moment là, la superposition des produits les uns sur les autres en laissant de l’espace entre les piles de denrées et les parois du frigo.
5)     Les fruits ne se mettent pas au frigo, ni les œufs. Les fromages sont sous cloche adaptée ou emballés séparément dans du film alimentaire.
6)     Parfois on peut déplorer de la salade verte gelée malgré que le frigo soit à température normale, c’est le défaut de certains frigos à absorption. La glace en verre ou la clayette surplombant le bac à légumes ne stoppe pas ou pas assez le froid. Ce défaut à une double peine, non seulement on peut jeter la salade, mais de surcroit, du froid inutile est absorbé dans le bac à légumes alors qu’il serait plus utile dans le reste de l’enceinte. Pour remédier à cela il suffit de poser un écran total ou partiel sur la glace ou clayette du bac à légumes. Commencez par 50% de la surface de la glace, l’écran peut être fait de plexi fin ou de carton assez fin du style de celui des calendriers. Ce principe fonctionne bien, il faudra adapter la taille de l’écran en fonction des résultats obtenus. Le froid économisé du bac à légumes aidera le reste de l’enceinte à donner encore plus de meilleurs résultats.

2) DEGIVRER EFFICACEMENT SON FRIGO.

Il est fort à parier que cette opération anodine n’est effectuée correctement que par très peu de monde !
J’ai lu, j’ai vu, j’ai entendu des trucs à ce sujet à faire se dresser les cheveux sur la tête.

A l’aide d’un sèche-cheveux ou d’un appareil similaire, on ne chauffe pas l’évaporateur pour accélérer la fonte de la glace ! (vu de mes yeux vu) !!!
Tout d’abord, on soumet cet évaporateur à un choc thermique violent et dangereux, l’alu n’aime pas du tout les écarts brutaux de température !
La sacrée belle connerie ! On réchauffe tout l’intérieur de l’enceinte qu’il faudra donc refroidir ensuite ????? Chauffer un volume d’air avant de le refroidir, il ne faut vraiment pas être bien malin pour agir ainsi !
On ne gratte pas les éléments de l’évaporateur avec un couteau ou un objet contondant même en plastique pour accélérer le décollage de la glace !!!
On risque juste de détruire le capillaire à bulbe (élément de mesure de pilotage du thermostat) se trouvant entre 2 éléments de l’évaporateur.
On peut aussi le percer, et là, l’odeur d’ammoniac vous invite à sortir vite fait de la cara, tant celle-ci est irrespirable. Du même coup, vous aurez compris que votre frigo est bon pour la casse.

Pour qu’un dégivrage se fasse dans les meilleures conditions possibles il faut que certains critères soient respectés et maintenus.

1)     Eviter au mieux la baisse de température dans l’enceinte.
2)     Réduire l’opération de dégivrage au plus court possible.
3)     N’utilisez aucun outil ou accessoire quelconque.
4)     L’opération de dégivrage du frigo doit se faire lorsque l’évaporateur est pris à 50% dans la glace, inutile d’attendre plus longtemps, on ne sera pas gagnant !
5)     Contrairement à une idée reçue, il faut dégivrer le frigo lorsqu’il est bien rempli de produits frais, ceux-ci l’aideront très vite et bien à faire redescendre la température de l’enceinte dès la remise en marche du frigo.

On fera ce travail le soir, avant de se coucher.
Se munir d’une assiette à soupe et d’un chiffon propre et sec.
Le retrait de la glace prend en tout et pour tout un maximum de 5mn, seul moment ou la porte du frigo sera ouverte…. !!!
1) Ouvrir la grille inférieure extérieure du frigo pour accéder au bocal de récupération des condensas de dégivrage. Vider le bocal si besoin et replacez-le.
2) Ouvrir le frigo et déplacer les denrées alimentaires vers le bas afin qu’elles ne gênent pas à proximité de l’évaporateur.
3) Au besoin, déposez la clayette située sous l’évaporateur.
4) Dès que ces opérations sont faites, refermez le frigo et stoppez-le au bouton marche/arrêt.
5) Laissez ainsi le frigo durant 15mn sans faire quoi que se soit.
6) Après ces 15mn, munissez-vous d’un torchon propre et sec, puis ouvrez le frigo.
7) A l’aide de vos doigts et uniquement de vos doigts, dégagez la glace qui se décolle d’elle-même des éléments de l’évaporateur, tenez l’assiette à soupe en dessous de l’évaporateur pour recueillir les débris de glace. Vous serez surpris de la facilité avec laquelle la glace se décolle d’elle-même suite à l’inaction de l’évaporateur durant ce 1/4h !
8) Dès que l’évaporateur est libéré de toute la glace, essuyez-le correctement pour éviter qu’il ne condense dès la reprise du froid.
9) Remettre en place la clayette et les aliments du bas vers le haut.
10) Fermez le frigo et démarrez-le thermostat à fond.
11) Vérifiez que le bocal à condensas ne soit pas trop rempli, videz-le au besoin, remettez-le en place et fermez la grille.

Opération terminée !!! Le frigo n’a quasiment pas perdu en température, les denrées n’ont pas subit de perte de température.
Les quelques degrés perdus seront vite récupérés durant la fraicheur de la nuit.
Même en plein été, cette méthode fonctionne du feu de Dieu, si je puis m’exprimer ainsi !!!

3) A PROPOS DU BOCAL A CONDENSAS.

J’ai réalisé un perçage dans le passage de roue pour l’évacuation directe des condensas sous le plancher via un tuyau plastique.
Ce bricolage a été fait avant tout pour éviter d’ouvrir constamment la grille pour vérifier le niveau du bocal.
Mais, il est important de souligner que les condensas froids recueillis dans ce bocal seront ensuite chauffés pour enfin s’évaporer. Les condensas froids vont donc se faire chauffer par l’agrégat sur l’élément de retour du réservoir allant au bouilleur.
Il y a donc un échange thermique entre le tube de retour chaud du réservoir et le bocal contenant un liquide froid, si le bocal chauffe, forcément le tube refroidit et la solution qui le traverse, aussi….
Refroidir la solution aqueuse juste avant de la chauffer au bouilleur ???? Voilà encore une drôle de contradiction !!!

4) INSTALLATION D’UN FROID VENTILE ET D’UNE CHEMINEE ELECTRIQUE :

Coût, proche du zéro, que du matériel de récup.

1 ventilo d’ordi, 12v 0.5w 90 x 90 x 20mm (froid ventilé).
1 ventilo d’ordi 12v 6w 80 x 80 x 25mm (cheminée).
2 inter télémécanique.
1 feuille de Makrolon de 2mm.

Hobby en partenariat avec Dométic a fait développer un style de frigo qui optimise l’implantation au sol, le Slim tower (tour étroite). Il fonctionne vraiment bien, presque trop bien, mais pas de manière homogène.
Le Slim tower de 140 litres a ce défaut de geler les légumes et les salades dans le tiroir inférieur. La clayette sur ce bac est ajourée de la même manière que les autres pour les standardiser.
Du fait de sa forte hauteur et faible largeur, la convection naturelle est encore plus lente que dans un frigo traditionnel. D’où, ce froid qui stationne trop longtemps au bas du frigo à en geler les patates.
Pour remédier à ce défaut, Dométic propose sur son site une micro turbine à piles de 6v 0.05w à placer dans le bas du frigo, au prix exceptionnel de 75€ ????
Un autre défaut consiste à chauffer la penderie au point que celle-ci se transforme en sas surchauffant les vêtements. Autant en hiver ce transfert de chaleur est agréable pour enfiler des vêtements préchauffés, autant en été c’est ridicule.
Que les vêtements soient chauds, passe encore, mais que la penderie contrarie la climatisation, c’est un peu con….
Le placard supérieur au frigo subit bien entendu le même phénomène, le mini coffre-fort scellé en acier se transforme très vite en radiateur.
Pour remédier à ce défaut, Dométic propose sur son site une cheminée électrique de 12v 2w ???? Au prix incroyable de 110€.

La cheminée électrique s’installe dans celle existante sur le toit, son rôle est de forcer l’évacuation de la chaleur induite de l’agrégat stationnant derrière le placard haut sur le frigo et jouxtant la penderie.
Comme par hasard, le ventilo d’ordi se rentre à serre dans le corps de la cheminée, aucune fixation n’est requise, le câblage est pris sur le domino à l’arrière du frigo.

Je découpe dans ma feuille de Makrolon de 2mm d’épaisseur une plaque au format de la clayette, cette plaque a pour rôle de stopper partiellement le froid pour maintenir salades et légumes dans un espace moins frigorifié. J’ai prévu cette plaque au même format que la clayette, ainsi, je pourrai réduire sa taille si son pouvoir isolant du bac à légumes est trop important.
Je fixe au puissant double-face le ventilo sur cette feuille de Makrolon. J’ajoute un carénage fait également en Makrolon de 2mm formé dans l’étau. Coiffant le ventilo il servira à canaliser le flux d’air en l’aspirant du haut et en le refoulant en face. Il servira aussi à empêcher un produit quelconque de toucher le ventilo et de stopper sa turbine. Je pose l’ensemble sur la clayette inférieure.
L’air froid tombe, raison pour laquelle ce ventilo est placé en bas de l’enceinte, il reprend l’air froid stationnant en bas pour le mettre en léger mouvement circulatoire.
Je perce 2 trous de 2.3mm dans l’arrière de l’enceinte pour passer chaque câble du diamètre identique et les relie au domino à l’arrière du frigo. Je bouche au joint silicone les perçages extérieurs.
Je raccorde les 2 ventilos aux inter placés dans le placard sur le frigo.
Travaux terminés.
J’aurai pu peaufiner en plaçant un capteur thermique sur le condenseur de l’agrégat, mais j’ai préféré un mode manuel pour le mettre en service lorsqu’on est absent, car malgré tout, ce ventilo de cheminée assez puissant s’entend un peu à l’intérieur de la cara.
Celui du frigo est totalement inaudible même porte ouverte.

Ensemble monté: feuille de 2mm de makrolon découpée au format de la clayette inférieure. Sur laquelle est collés au double face puissant le micro ventilo de 0.5w 12v et son carénage réalisé également en Makrolon de 2mm formé dans l'étau puis peint en blanc.

Perçage des 2 trous au même diamètre que celui des fils. La hauteur doit correspondre à celle entre la clayette inférieure et le bac à légumes pour ne pas coincer les fils. On prend les mesures à l'intérieur qu'on reproduira à l'extérieur, le perçage s'effectue de l'extérieur. tenir compte de la hauteur de la planchette de bois de retenue de 15mm. Conserver un excédent de fils de 300mm à l'arrière du frigo en cas de besoin pour tirer l'ensemble ventilo vers l'extérieur du frigo.

Ensemble complet posé et branché.

Arrière du frigo: On gaine les 2 fils sortant de l'arrière du frigo pour les protéger de la chaleur de l'agrégat, un peu de joint juste à cet endroit. On raccorde au domino 12v permanent (à ne pas confondre avec l'alimentation haute intensité de la résisitance 12v). On conserve un excédent de câbles. Pour ceux qui le veulent, remplacer le bocal à condensas par un tube direct sous le plancher;

Froid ventilé installé.

Inter de commande.

Cheminée de toit avec son couvercle

Dans la cheminée on voit: L'arrière du frigo, le dessus du frigo formant le plancher du placard haut du frigo recevant le mini coffre-fort, la paroi arrière du même placard supérieur, et, le flanc droit de la penderie.

Le ventilo de 6w 12v 80x80x25mm s'insére dans la cheminée sans fixation, après le branchement il suffit de reposer le couvercle.

Poses froid ventilé, cheminée électrique et inter de commande terminées.

5 RESULTAT DE FONCTIONNEMENT :

Après 3 semaines de vacances en Espagne sous une température ambiante et constante de 32 à 35°, je suis en mesure de vous communiquer les résultats de fonctionnement de la ventilo-convection de frigo. Je n’ai jamais mis en service la cheminée électrique.

- Tests du frigo (vide) dans ma cour :

La 1ère chose constatée lors de mes essais (frigo vide) dans ma cour, cara raccordée au 230v et ventilo-convection en service, est que le frigo descendait mal en température. Habituellement je démarrais le frigo le soir, le matin régnait dans l’enceinte positive une température de 2 à 4° et dans le compartiment négatif -20°. Cette fois-ci, avec la ventilo-convection en marche, elle n’était que de 6° ??? Et que de -14° dans le compartiment négatif ???? Après réflexion, j’ai compris mon erreur, il ne faut pas mettre en service la ventilo-convection tant que le frigo n’a pas atteint sa température de service ! En effet, l’air chaud de l’enceinte qui l’est autant que l’air ambiant, accéléré par la ventilo-convection, frotte immédiatement l’évaporateur et l’empêche de se refroidir à son allure normale.

J’ai stoppé la phase d’essai et j’ai attendu le lendemain matin pour redémarrer les tests en condition normale, c'est-à-dire, frigo vide et sans la ventilo-convection, mais avec l’écran plexi sur la clayette inférieure au dessus du bac à légumes, et, thermostat à fond. Le soir même, après une journée à 25°, les températures étaient les suivantes :
- Clayette haute 4°.
- Clayette basse 1°.
- Bac à légumes 5°.
- Compartiment négatif -21°.

Je mets aussitôt en marche la ventilo-convection et attends le lendemain matin, température 16°, pour refaire une mesure de températures. - Clayette haute 2°.
- Clayette basse 2°.
- Bac à légumes 6°.
- Compartiment négatif -21°.

Il faut donc bien attendre la mise en température de service du frigo avant de mettre en marche la ventilo-convection afin de mettre en mouvement un air refroidi qui équilibrera la température dans toute l’enceinte et assistera l’évaporateur.

La veille de partir en voyage, le frigo est totalement rempli de denrées refroidies dans notre frigo domestique.
Le matin du départ, température extérieure à 6h = 18°, lors de la mise en service du frigo au gaz, les températures étaient de :
- Clayette haute 3°.
- Clayette basse 2°.
- Bac à légumes 4°.
- Compartiment négatif -20°.
Ce sont des températures un peu froides, mais le frigo vient de passer la nuit, en cour de journée il se régulera.

En camping, frigo totalement rempli de diverses denrées solides et liquides, ventilo-convection en service permanent, température extérieure sous abri de 32 à 35°. Température intérieure de la caravane régulée à 28°. Cheminée électrique jamais utilisée.
- Clayette haute 4°.
- Clayette basse 4°.
- Bac à légumes 7°.
- Compartiment négatif -17°.

- Synthèse :

L’écran plexi placé sur le bac à légumes joue bien son rôle de régulateur, salades et légumes se tenaient bien au frais sans pour autant geler.
La ventilo-convection assure indéniablement une température régulée et équilibrée dans toute l’enceinte positive.
La température constante et générale de 4° permet de garder de manière saine tous les produits sensibles tels que viandes, charcuteries, etc…à tous les étages du frigo.
Les boissons telles que bières, vins, etc, sont trop froides, il faut les sortir un peu de temps avant de les consommer.
Enfin, durant le séjour de près de 3 semaines, 1 seul dégivrage fut nécessaire.
Quant je dis dégivrage, c’est tel que défini dans mes articles, c'est-à-dire, l’évaporateur prit seulement qu’à moitié dans la glace, inutile et perturbant de le laisser prendre totalement dans la glace.
A noter qu’il est tout à fait normal que l’évaporateur se couvre de glace en commençant par un côté, en général celui opposé au bulbe de capteur de température.
Les produits achetés et rangés au frigo doivent être frais, lire également mes articles à ce sujet.