Comment fonctionne un frigo ?

Comment fonctionne un frigo ? — pour les grands

4 septembre 2026

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Est-ce qu’un frigo fabrique du froid ?

Posez la main sur la grille noire au dos d’un réfrigérateur en marche : elle est tiède, parfois chaude. C’est le premier indice. Un frigo ne crée pas de froid, il déplace de la chaleur. Il la prend à l’intérieur de la boîte, où elle est indésirable, et la rejette dans la cuisine. Le froid n’est qu’une absence : quand la chaleur est partie, il reste le froid, comme il reste le noir quand on éteint la lumière.

Le principe est le même que celui d’une pompe à eau, qui fait monter l’eau d’un puits vers un réservoir plus haut. Ici, la chaleur passe naturellement du chaud vers le froid, jamais l’inverse. Pour la forcer à remonter, de l’intérieur à 4 °C vers la cuisine à 20 °C, il faut une pompe et de l’énergie. C’est le rôle du compresseur, ce bloc noir arrondi posé en bas du frigo, dont on entend le ronronnement se déclencher par intermittence.

Pourquoi un liquide qui s’évapore refroidit ?

Sortez de la douche sans vous essuyer : vous avez froid, même en plein été. L’eau qui s’évapore de votre peau lui prend de l’énergie pour passer de liquide à gaz. Transformer un gramme d’eau en vapeur consomme environ 2 260 joules, autant que pour chauffer ce même gramme de 0 à 100 °C cinq fois de suite. Cette énergie est prise à ce qui touche le liquide, votre peau, qui se refroidit.

Un frigo exploite cet effet avec un fluide qui s’évapore à très basse température. Les frigos actuels utilisent le plus souvent de l’isobutane, un gaz proche de celui des briquets, qui bout à −12 °C à la pression atmosphérique. Il circule dans un circuit fermé d’environ 30 à 60 grammes de fluide, sans jamais s’user. L’évaporateur, la plaque ou les tuyaux au fond du compartiment, souvent cachés derrière la paroi, est l’endroit où il s’évapore et vole la chaleur des aliments.

Que se passe-t-il dans les tuyaux du frigo, étape par étape ?

Le circuit fait une boucle en quatre temps. Le fluide sort de l’évaporateur sous forme de gaz tiède, chargé de la chaleur des aliments. Le compresseur l’aspire et le comprime fortement : comme dans une pompe à vélo qui chauffe quand on gonfle, le gaz comprimé devient chaud, autour de 50 à 60 °C. Il file alors dans le condenseur, la grille au dos du frigo, où il est plus chaud que l’air de la cuisine : il lui cède sa chaleur et redevient liquide.

Le liquide, encore sous pression, traverse ensuite un tube capillaire, un tuyau très fin d’un mètre de long environ. À la sortie, la pression chute d’un coup, et le liquide se met à bouillir à −25 °C. Il repart dans l’évaporateur, prend la chaleur des aliments en s’évaporant, et le cycle recommence. Un thermostat arrête le compresseur quand l’intérieur atteint la bonne température, ce qui explique le ronronnement qui va et vient.

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Pourquoi le congélateur fait −18 °C et pas le frigo ?

Le même circuit peut refroidir plus ou moins selon la pression dans l’évaporateur et le temps de fonctionnement. Dans un combiné, l’évaporateur est en général placé dans le congélateur, où il descend à −25 °C, et une partie de ce froid est envoyée par un volet ou un petit ventilateur vers le compartiment réfrigérateur, réglé autour de 4 °C. La norme fixe −18 °C pour le congélateur parce qu’à cette température, les microbes ne se multiplient plus et les réactions chimiques qui altèrent les aliments sont presque arrêtées.

Le givre qui s’accumulait autrefois vient de l’humidité de l’air qui entre à chaque ouverture de porte et gèle sur l’évaporateur. Les modèles à froid ventilé, dits no frost, évitent cela en chauffant l’évaporateur quelques minutes par jour pour faire fondre la glace, dont l’eau s’évacue par un petit tuyau vers le compresseur, où elle s’évapore grâce à sa chaleur. Rien ne se perd.

Pourquoi le frigo chauffe la cuisine ?

Puisqu’un frigo ne fait que déplacer la chaleur, tout ce qu’il retire de ses aliments ressort par l’arrière, plus l’énergie électrique consommée par le compresseur, qui finit elle aussi en chaleur. Un réfrigérateur ouvert au milieu d’une pièce fermée la réchauffe donc, au lieu de la rafraîchir. Un climatiseur est exactement le même appareil, avec le condenseur placé dehors : c’est pourquoi les unités extérieures soufflent de l’air chaud sur les trottoirs en été.

Le même principe, inversé, chauffe des maisons entières. Une pompe à chaleur prend la chaleur de l’air extérieur, même à −5 °C, et la rejette à l’intérieur. Pour 1 kilowattheure d’électricité consommé, elle en déplace 3 à 4 : c’est bien plus efficace qu’un radiateur électrique, qui ne peut pas faire mieux que 1 pour 1. Le froid des centres de données qui font tourner les IA, décrits dans Comment fonctionne l’IA ?, repose sur des machines identiques, en beaucoup plus gros. Et l’évaporation qui refroidit votre frigo est celle qui alimente aussi les nuages, comme le raconte Pourquoi il pleut ?.