Principe de fonctionnement et éléments constituant l’appareil
Le principe d’une climatisation repose sur la circulation et la transformation d’état du fluide frigorigène (en circuit fermé). Ce processus est possible grâce à de nombreux éléments constituant le schéma de climatisation, dont les plus importants sont le compresseur, l’évaporateur, le condenseur et le détendeur.
| Éléments principaux de la climatisation | Caractéristiques et détails des éléments |
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Compresseur |
Pièce maîtresse du système de climatisation (moteur), le compresseur permet de faire circuler le gaz réfrigérant en le comprimant. Il aspire les vapeurs à basse pression puis refoule celles à haute pression. Lors du processus de compression, en plus de l’augmentation de pression, il y a également un phénomène de montée en température – accroissement de la température. |
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Évaporateur |
Cet élément a pour rôle de capter la chaleur de la pièce nécessitant d’être refroidie. Pour cela, il fait évaporer le fluide frigorigène qu’il contient. Le gaz réfrigérant arrive sous forme d’un mélange liquide-vapeur à basse température et à basse pression (entre 5°C et 10°C de moins que la température de l’air). Lorsque le liquide sort de l’évaporateur, il est sous forme de vapeur pour se faire aspirer par le compresseur. |
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Condenseur |
La chaleur captée par l’évaporateur préalablement aspirée par le compresseur est par la suite transmise au condenseur. Cet élément a pour rôle d’évacuer la chaleur du circuit. Pour se faire, il reçoit le fluide sous forme de vapeur à haute pression à une température élevée, comprise entre 50°C et 70°C. La chaleur est ensuite transmise du fluide vers l’air – lorsque le fluide atteint sa température de condensation, il cède sa chaleur au fur et à mesure qu’il change d’état : état vapeur -> état liquide. Lorsqu’il cède sa chaleur, le fluide à l’état liquide reste sous haute pression avec une température moyenne de 35°C environ. |
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Détendeur |
Après le compresseur, l’évaporateur et le condenseur, le dernier composant clé du système de climatisation est le détendeur. C’est grâce à cet élément que le fluide frigorigène passe de l’état liquide à haute température à celui d’état mélange à basse pression. |
La fonction dry clim permet par ailleurs à la climatisation de réguler le niveau d’hygrométrie dans l’air, c’est-à-dire rendre le taux d’humidité optimal en fonction des saisons.
Réversibilité du circuit
Aujourd’hui, la majorité des systèmes de climatisation sont dits « réversibles », c’est-à-dire qu’ils ont deux modes de fonctionnement : mode froid (rafraîchissement) et mode chaud (chauffage). Cette réversibilité est possible grâce à la présence d’une vanne d’inversion de cycle. Cet élément permet par ailleurs un meilleur dégivrage de l’unité extérieure en période hivernale.
La vanne d’inversion de cycle d’une climatisation est une vanne 4 voies reliant le refoulement et l’aspiration du compresseur au condenseur et à l’évaporateur ; ces derniers sont des échangeurs. En fonction du mode, l’un se trouve dans l’unité intérieure tandis que l’autre dans l’unité extérieure.
Les formes d’installation
Afin de répondre aux besoins des consommateurs, mais également des caractéristiques des bâtiments, la climatisation se décline sous plusieurs formes. Le fonctionnement d’une climatisation sera toujours le même, peu importe dans quelle catégorie elle se trouve sauf pour le cas du climatiseur mobile sans évacuation également connu sous l’appellation de rafraîchisseur d’air, dont le fonctionnement repose sur l’évaporation (condensation ou hydro-cooling).
Deux grandes familles de climatisation sont disponibles sur le marché :
- les systèmes de climatisation monobloc : tous les composants sont contenus dans un seul caisson relié à une gaine d’évacuation ou une double gaine (évacuation + captage) ;
- les systèmes de climatisation split : installation composée au minimum de deux unités, dont un groupe extérieur de clim pour une unité intérieure de climatisation voire plusieurs sous plusieurs formes (unité murale, console ou cassette).
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