Les matériaux isolants créent des barrières qui empêchent la chaleur et le froid d'occuper le même espace. La valeur R mesure précisément la capacité d'un matériau à résister aux transferts de chaleur. Dans un réfrigérateur, l'isolation a pour rôle principal d'empêcher la chaleur extérieure de pénétrer dans l'espace intérieur. D'autres facteurs, tels que l'humidité et la condensation, influencent également le choix des matériaux isolants adaptés à un système de réfrigération.
Isolation des réfrigérateurs
Les matériaux isolants utilisés dans les réfrigérateurs fonctionnent de la même manière que les autres types d'isolants : ils contribuent à maintenir un niveau de température stable dans un espace clos. Concrètement, l'isolant qui tapisse les parois et les cloisons internes du réfrigérateur permet de conserver le froid à l'intérieur. Les mousses de polyuréthane et la fibre de verre sont les matériaux isolants les plus couramment employés.
En général, les matériaux isolants se voient attribuer une valeur R qui indique leur capacité à empêcher la chaleur de les traverser. Les valeurs R s'étendent de R-7 à R-50, les valeurs les plus élevées offrant la meilleure résistance thermique. Le type de matériau, son épaisseur et sa densité déterminent cette capacité d'isolation.
Fonction
Le froid présent à l'intérieur d'un réfrigérateur produit naturellement de l'humidité et de la condensation, surtout lorsque l'air chaud entre en contact avec les surfaces des parois, des cloisons et des aliments. L'humidité et la condensation apparaissent lorsque les molécules d'air chaud et d'air froid se combinent : en refroidissant, les molécules d'air chaud libèrent de la vapeur d'eau, laquelle se dépose sous forme de condensation sur les surfaces exposées.
L'humidité et la condensation agissent comme des conducteurs de chaleur : les surfaces humides exposées absorbent et transmettent naturellement la chaleur. Les matériaux isolants d'un réfrigérateur remplissent donc un double rôle : bloquer la chaleur extérieure et prévenir la formation de condensation.
Facteurs de résistance thermique
La valeur R d'un isolant correspond à sa capacité de résistance thermique par pouce carré de matériau. La mousse de polyuréthane, notamment, affiche une valeur R de R-7 à R-8 par pouce carré. Bien que ces valeurs soient relativement faibles sur l'échelle globale des valeurs R, elles conviennent parfaitement aux systèmes frigorifiques, où l'humidité et la condensation sont omniprésentes. En effet, un matériau doté d'une valeur R trop élevée verrait son effet isolant contrecarré par cette tendance à l'humidité et à la condensation.
Effets
La mousse de polyuréthane et la fibre de verre ont la particularité de piéger les molécules d'air dans leur texture, ce qui en fait des matériaux isolants particulièrement efficaces pour les réfrigérateurs. L'air, par nature, conduit mal la chaleur : ces matériaux créent donc une barrière naturelle entre les composants internes du réfrigérateur et l'environnement extérieur. Comme les métaux conduisent très facilement la chaleur, cette barrière d'air intégrée à l'isolation reflète les transferts de chaleur qui tentent de traverser les parois du réfrigérateur. Moins il entre de chaleur dans le compartiment, moins le système doit travailler pour maintenir un environnement froid, ce qui améliore l'efficacité énergétique de l'appareil.
Source : https://jardin.98905.com/home-appliances/refrigerators/1007055527.html