La climatisation : le principe de fonctionnement

La climatisation : le principe de fonctionnement

Dans tous les systèmes de climatisation, le principe de production de froid est identique. C'est celui, bien connu, du circuit frigorifique de nos réfrigérateurs qui a pour propriété d'extraire l'énergie d'un "milieu froid" (air intérieur) pour la rejeter dans un "milieu chaud" (air extérieur). Le fonctionnement d'un climatiseur est basé sur le changement de phase d'un fluide frigorigène : son évaporation s'effectue avec absorption de chaleur, sa condensation avec production de chaleur. Tout climatiseur comprend donc :

- Un échangeur évaporateur (1) où le refroidissement lié à l'évaporation du fluide frigorigène est transmis à l'air.

- Un compresseur (2) comprimant le fluide gazeux, en augmentant sa pression et sa température.

- Un échangeur condenseur (3) où le gaz en se condensant cède sa chaleur.

- Un détendeur (4) où s'effectue la diminution de pression du liquide frigorigène avant son évaporation dans l'échangeur.

En mode refroidissement : L'évaporateur refroidit l'air du local traité, le condenseur cède sa chaleur soit à l'air extérieur, soit à de l'eau du réseau.

En mode chauffage : Une vanne quatre voies (5) permet d'inverser le cycle, l'évaporteur devient condenseur et le condenseur devient évaporateur. Le condenseur chauffe alors l'air du local traité ; l'évaporateur absorbe la chaleur de l'air extérieur. Si la puissance en mode chauffage n'est pas suffisante, des résisances électriques peuvent être utilisées pour fournir le complément nécessaire.

LE PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT

Les pompes à chaleur sont des machines frigorifiques (Voir dossier « Présentation des machines frigorifiques ».

Les machines frigorifiques permettent de transférer de la chaleur d’un milieu à refroidir (par exemple un local climatisé) vers un milieu d’évacuation (par exemple l’air extérieur).
Ce transfert est évidemment d’autant moins évident que le milieu d’évacuation de la chaleur se trouve à une température plus élevée que celle du milieu à refroidir.
Ce déplacement anormal de chaleur d’un milieu froid vers un milieu plus chaud nécessite une consommation d’énergie généralement électrique d’autant plus importante que le milieu d’évacuation est plus chaud que le milieu à refroidir.

Le transfert énergétique s’effectue par évaporation / condensation successives d’un fluide frigorigène.

En hiver, il n’est plus question d’enlever de la chaleur aux locaux mais de leur en apporter. C’est ce que permettront les pompes à chaleur.

Pour comprendre le fonctionnement des pompes à chaleur, il faut d’abord se convaincre que même par temps très froid, l’air extérieur contient beaucoup de chaleur… Ce n’est en effet qu’ à –273 [°C] qu’il n’en contiendra plus (voir dossier de physique appliquée « La température »).

On peut utiliser une machine frigorifique pour « refroidir l’air extérieur » ce qui revient à y puiser de la chaleur, et la chaleur récupérée sera évacuée dans le local à chauffer.

Lorsqu’il peut fonctionner en mode climatisation et en mode chauffage, le climatiseur est dit réversible. En hiver, on pourra dire qu’il fonctionne en mode chaud.

Remarque :
On pourrait dire aussi que le climatiseur fonctionne en mode « pompe à chaleur », mais d’un point de vue fiscal, un simple climatiseur réversible n’est pas aujourd’hui considéré comme une véritable pompe à chaleur (sauf conditions particulières).
Ceci n’enlève rien à l’intérêt d’opter pour un climatiseur réversible lorsque la climatisation est nécessaire.

Le basculement des climatiseurs réversibles du mode « froid » au mode « chaud » et inversement s’effectue au moyen d’une vanne d’inversion de cycle qui peut être pilotée par un thermostat d’ambiance double seuil.

Tout l’intérêt des pompes à chaleur réside dans le fait que pour fournir 10 kWh de chaleur, la consommation d’énergie n’est que d’environ 3 kWh, généralement électrique.

LA aute atmosphère est en danger .Qui sont les coupables ?

Nombreux sont dans notre collimateur :

L’industrie liée au pétrole, les rejets de CO ² et malheureusement l ’industrie du froid.

Pourquoi l’industrie du froid ?

Les fluides frigorigènes sont de par leurs propriétés les plus utilisés dans les machines frigorifiques qui nous entourent: réfrigérateur, climatiseur, congélateur, chambre froide et l’industrie liée à la chaîne du froid.

Explication :

En effet les molécules de chlore que l ’on retrouvent dans la composition des fluides frigorigènes halogènes ont un effet néfaste pour l ’ozone.

Un véritable trou est observable au dessus de l ’antarctique .

CONSÉQUENCE:

La terre se réchauffe ,les eaux augmentent ,les saisons sont modifiées ,nous sommes dans l ’air de « l ’effet de serre ».

COMMENT SE FAIT ‘ il que le chlore se retrouve dans notre ciel ? A chaque fois qu ’il faut recharger une installation en fluide frigorigène (chambre froide ,climatiseur…) c ’est parce qu ’ il y a une fuite sur votre installation...

Il faut savoir que les fluides frigorigènes quand ils sont libérés dans notre environnement sont décomposés par l ’action du rayonnement ultraviolet, libérant des atomes de chlore ,lesquels jouent un rôle de catalyseur dans la destruction de l ’ozone laissant place à un trou, observé depuis 1985 par les physiciens et chercheurs .

C’est par ce trou que les ultra violet du soleil vont resté prisonnier entre la terre et la stratosphère et permettent ainsi le réchauffement de notre planète.

Alors attention messieurs les frigoristes, lorsque vous réalisez des soudures et des raccords, votre responsabilités est engagés !

QUELS SONT LES MESURES PRISENT PAR LES POLITIQUES

Si vous étés curieux vous découvrirez que l ’industrie du froid et donc la fabrication des fluides frigorigènes existent depuis 1930 soit 73 ans jusqu ’a nos jour.

• 1987 Protocole de Montréal. Limité la fabrication de CFC et les remplacer par les HCFC partiellement homogènes donc moins nocif pour l ’ozone , "'soit disant!. "
• 1990 Avertissement Londres
• 1992 Copenhague -Arrêt des CFC .Pour la communauté Européenne la date limite est en 1995,l ’importation de ces substances d ’un pays est formellement interdites seul les produits stockes en Europe sont autorisés
• 2030 Date limite de production des HCFC

VOICI QUELQUES POINTS DE RÉFLEXION:

Comment ne pas réagir ? Ou nous mènera la mondialisation ?Mesure t ’on réellement les enjeux économiques et leurs conséquences sur notre planète ?

VOICI QUELQUES POINTS DE RÉFLEXION:

Pourquoi ne pas arrêter tout de suite la production des HCFC .Faut ‘ il attendre que tous les esquimaux de l ’Antarctique émigrent vers les métropoles ,laissant derrière eux leur culture ancestral, et ainsi voir disparaître leur terre par la fonte des glaces ;Devrons nous mettre des masques pour respirer dans nos villes?Les changements climatiques auront t ’il ou ont ‘ il un effet pervers sur la planète (voir les effets < el nino. »)

A vous de réfléchir……!

Définition Des fluides frigorigènes:

Composé chimique:

• CFC : chlorofluorocarbones

• HCFC :hydrauchlorofluocarbones(comporte de l ’hydrogène et moins de chlore)
• HFC : hydraufluocarbones "sans chlore")

L es fluides frigorigènes doivent répondre a des propriétés thermodynamique et à des critères de non pollution et de non destruction de la couche d ’ozone.

Messieurs les frigoriste lors des opérations de maintenances ou de dépannage ,changer vos habitudes ,récupéré grâce aux groupes de récupérations le fluide frigorigène dans les installations et ne dégazé plus dans l’atmosphère…notre planète est en alerte.

TABLEAU DES FLUIDES DE SUBSTITUTION