Lorsqu’il fait chaud à l’extérieur, et qu’il fait une chaleur de 30 degrés à l’intérieur de votre maison, vous pouvez vous demander « comment fonctionne un climatiseur ». Pour résumer, les climatiseurs retirent la chaleur et l’humidité de l’air intérieur et les placent à l’extérieur pour finalement rafraîchir votre maison.
Pour mener à bien ce processus, de nombreux éléments du climatiseur doivent fonctionner ensemble, et n’oublions pas qu’il existe plusieurs types de systèmes qui remplissent tous le même objectif, à savoir refroidir votre maison. Plongeons dans les détails pour comprendre comment fonctionne réellement votre climatiseur et découvrir le système qui vous convient le mieux.
Le cycle de la climatisation
Tous les systèmes de climatisation utilisent un matériau spécifique pour subir le processus de conversion de phase. Ce matériau, appelé réfrigérant, est contenu dans des tubes qui parcourent tout le système de climatisation. Le réfrigérant est aspiré dans le compresseur du système sous forme de vapeur chaude après avoir quitté le serpentin de l’évaporateur.
Le compresseur augmente la densité de la vapeur de réfrigérant entrante, ce qui entraîne une augmentation de la pression et de la température. Cette opération est normalement réalisée à l’aide d’un système centrifuge, dans lequel une série d’aubes en rotation pousse rapidement la vapeur vers l’extérieur de la chambre du compresseur, d’où elle sort. Cette vapeur chaude et à haute pression se dirige ensuite vers le condenseur du climatiseur (point 2) où elle traverse une série de serpentins munis de fines ailettes métalliques. Un ventilateur souffle de l’air sur les ailettes, et la chaleur passe du réfrigérant aux ailettes et au flux d’air, de manière très similaire à la méthode utilisée par un radiateur pour éliminer la chaleur du liquide de refroidissement circulant dans le moteur d’une voiture. L’air qui passe sur les serpentins du condenseur est évacué vers l’extérieur du bâtiment et est libéré dans l’atmosphère.
Ce passage dans le condenseur fait perdre à la vapeur une quantité importante de chaleur, ce qui la fait passer de l’état de gaz à celui de liquide à haute température. Le réfrigérant liquide est alors forcé de passer par une soupape d’expansion (point 3) qui est en fait un trou d’épingle qui fait que le liquide forme un brouillard. La chute soudaine de la pression et l’expansion de la matière lorsque le liquide se transforme en brouillard entraînent un refroidissement rapide du fluide qui rejette de l’énergie thermique. Ce brouillard froid traverse le serpentin de l’évaporateur (point 4) qui est situé directement dans le flux d’air d’un ventilateur de circulation qui tire l’air de l’intérieur du bâtiment. Le ventilateur pousse l’air à travers les serpentins froids, ce qui extrait la chaleur de l’air et entraîne son refroidissement. Le transfert de chaleur au réfrigérant le transforme à nouveau en vapeur chaude et il entre dans le compresseur pour recommencer le cycle.
Élimination de l’humidité
Outre le refroidissement des espaces internes, les climatiseurs assurent également la déshumidification. Le but initial de l’invention du climatiseur était d’éliminer l’humidité des espaces industriels, le refroidissement de l’air étant considéré comme un effet secondaire. L’élimination de l’humidité pendant le fonctionnement du climatiseur se produit lorsque l’air relativement chaud de l’intérieur du bâtiment est tiré sur les serpentins froids de l’évaporateur. Comme la physique veut que l’air chaud puisse contenir plus d’eau que l’air froid, le refroidissement de l’air du bâtiment au contact des serpentins de l’évaporateur libère de l’humidité qui se forme sous forme de condensation sur les serpentins. Cette condensation finit par s’égoutter et est collectée et évacuée vers l’extérieur du bâtiment ou vers un raccord d’égout. Une réduction de l’humidité du bâtiment tend à améliorer le niveau de confort des occupants en renforçant l’efficacité du système de refroidissement naturel du corps. La combinaison de l’élimination de l’humidité et de la diminution de la température définit le « conditionnement » de l’air.
Réfrigérants
Les réfrigérants pour la climatisation sont généralement constitués de matériaux non corrosifs et capables de passer facilement de la phase gazeuse à la phase liquide aux températures de fonctionnement du système de climatisation. Les réfrigérants couramment utilisés sont le dioxyde de carbone, l’ammoniac et les produits chimiques appelés hydrocarbures non halogénés, le type de réfrigérant étant choisi en fonction de l’application de refroidissement spécifique.
Installer une climatisation à la maison n’est pas simple. Pour cela l’installation de climatisation doit être confiée à un installateur professionnel et expérimenté.
