Plongée au coeur d’une journée de réfrigérateur

Si le frigo a révolutionné notre manière de consommer, on ne sait bien souvent pas comment il fonctionne ni combien il consomme… Faisons un test « grandeur nature » pour en savoir plus et mieux comprendre…

Suivre la consommation d’un frigo sur une journée

Pour bien comprendre ce que nous allons observer sur la consommation d’un frigo, rappelons brièvement le fonctionnement de cet appareil ménager.

Un frigo, c’est avant tout une armoire isolée…

Un frigo est une armoire isolée de l’extérieur dans laquelle on cherche à maintenir une température plus basse que celle de l’air ambiant.

Plongée au coeur du frigo… © DCrane

Au-delà des caractéristiques de volume et de présence ou non d’un compartiment congélateur, les premières qualités techniques d’un appareil « froid », sont les suivantes :

• comme pour une maison ou une réserve de chauffe-eau, l’isolation qui va limiter les transferts de chaleur entre intérieur et extérieur et donc l’énergie nécessaire pour compenser les déperditions.
• La qualité des joints, points sensibles de l’isolation globale à entretenir et changer si nécessaire.

Et bien sûr, côté utilisation, le fait de limiter le nombre et la durée des ouvertures de la porte est également primordial.

…et une machine à faire du froid

Les calories sont extraites à l’intérieur pour être rejetées à l’extérieur selon le principe thermodynamique du cycle de Carnot en 4 phases :

• Compression : une pompe comprime un gaz frigorigène qui s’échauffe (comme dans une pompe à vélo)
• La chaleur s’évacue dans l’air ambiant par le condenseur (la grille située à l’arrière) ;
• Le gaz frigorigène sous pression refroidi par le condenseur entre dans l’évaporateur ;
• Le gaz en se « détendant » dans l’évaporateur (l’échangeur situé au niveau du « freezer ») absorbe de la chaleur ;
• La température dans le réfrigérateur se refroidit au contact de l’évaporateur ;
• Le gaz détendu retourne dans le compresseur et le cycle recommence.

En fait ce cycle se déroule en continu quand le compresseur est en marche.
Le compresseur est donc l’organe qui consomme de l’énergie électrique. Il se met en route quand la température interne remonte sous l’effet des déperditions thermiques et s’arrête quand celle-ci est satisfaisante.

Plus la porte du réfrigérateur reste ouverte, plus il consomme de l’énergie © New Africa

Les caractéristiques importantes de la « machine à faire du froid » sont :

• l’efficacité du compresseur
• les caractéristiques du fluide frigorigène (température de travail, capacité à transporter et échanger de la chaleur)
• les échangeurs

Maintenir les bonnes conditions de fonctionnement des échangeurs est primordial : un condenseur sale, trop proche du mur ou d’une source chaude fonctionne moins bien. Un évaporateur derrière une gangue de givre (qui comme la neige est un très bon isolant) échange mal avec l’air intérieur.

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Test grandeur nature sur la consommation du réfrigérateur de Bernard, notre expert énergie

Mesures menées sur un réfrigérateur Liebherr classe A+ K258 acheté en 2013. Son volume est de 255 litres et il comporte un petit compartiment glaçons. La consommation annoncée par le constructeur est de 226 kWh annuels. Le test est fait en juin. Le réfrigérateur (non encastré) est située dans la cuisine dont la température est de 20°C environ.

Consommation réfrigérateur sur 24h

Les consommations sont mesurées minute par minute à l’aide d’un wattmètre enregistreur.

On visualise clairement les cycles de fonctionnement du compresseur :

• Le compresseur se remet en route environ toutes les heures (23 démarrages)
• Il reste en marche 17 à 18 minutes. La remise en marche provoque un appel de puissance au redémarrage. Puis la puissance diminue légèrement en passant de 80 à 70 W environ jusqu’à l’arrêt du compresseur.
• Le compresseur est au repos pendant 45 min. La consommation résiduelle est de 0,6 W jusqu’à ce que le thermostat interne déclenche une remise en route.

Les causes de surconsommation

Si la température extérieure est plus élevée ou que les échangeurs fonctionnent mal, la durée de fonctionnement du compresseur va s’allonger.
Si l’isolation est défaillante ou si la température extérieure est plus élevée, les déperditions seront plus importantes et la durée de repos du compresseur va diminuer.

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Quelles sont les conclusions de cette observation de la consommation frigo ?

L’enregistrement permet de mesurer la quantité d’énergie consommée dans la journée, à savoir 570 Wh ou 0,57 kWh. Le réfrigérateur fonctionne en permanence.

Si la température de la pièce est constante et si une bonne gestion est au rendez-vous, on peut estimer la consommation annuelle à 365 x 0,57 soit 208 kWh à comparer aux 226 kWh annoncés par le constructeur.

Sur la journée entière (24h), le compresseur a fonctionné pendant 8h10, soit 1/3 du temps. L’énergie est consommée à 98,3 % par le compresseur, le reste par la veille du régulateur et l’éclairage interne.

Un tel test est une bonne façon de comprendre comment fonctionne un appareil froid et comment agir pour optimiser son fonctionnement. Il permet aussi vérifier le bon état de l’appareil.
Un calcul excédant largement la donnée constructeur ou le résultat d’une précédente campagne de mesures doit nous alerter sur l’état de l’appareil ou la dérive de nos comportements.

Le principe est le même avec un congélateur. Comme la température à maintenir est plus basse, il est préférable de l’installer dans une pièce non chauffée.

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