climatisation

Climatisation (désignée par l'abréviation AC de l'anglais air conditioning) est l'ajustement des paramètres qualitatifs de l'air dans des espaces clos ou un dispositif (système de dispositifs) pour ce type d'ajustement et la distribution de cet air ajusté. Le principal critère de la climatisation est l'ajustement de la température et de l'humidité de l'air, ce qui la distingue de la ventilation, qui assure uniquement l'échange d'air par de l'air frais.

La climatisation est parfois indispensable, par exemple dans les hôpitaux, certains trains ou dans certains types de mines.

Principe

 

Schéma du circuit frigorifique :
1. condenseur 2. vanne d'expansion 3. évaporateur 4. compresseur

L'appareil de climatisation pour créer le confort thermique dans une pièce utilise le principe du circuit frigorifique, qui est composé des étapes suivantes :

1. compression (compression des gaz)
2. condensation (liquéfaction)
3. évaporation

À la 1^re étape, les vapeurs du fluide frigorigène sont introduites dans le compresseur, où elles sont compressées (et en conséquence également chauffées).

À la 2^e étape, le fluide frigorigène à haute température et haute pression est introduit dans l'échangeur – le condenseur, où il est refroidi par l'air ambiant (le fluide condense). La chaleur libérée est évacuée vers l'extérieur par le ventilateur.

À la 3^e étape, le liquide est transporté à travers le capillaire, ou la vanne d'expansion, après laquelle la pression (et donc aussi la température) diminue brusquement. Le fluide continue vers un autre échangeur – l'évaporateur. Le liquide commence à s'évaporer, ce qui retire de la chaleur de l'espace de l'évaporateur, généralement la pièce refroidie. Pour distribuer l'air froid dans la pièce, un ventilateur est placé près de l'évaporateur. Ensuite, le réfrigérant est introduit dans l'état gazeux dans le compresseur et le cycle se répète.

En inversant le flux du réfrigérant dans le système à l'aide d'une vanne à quatre voies, l'évaporateur et le condenseur s'échangent, ce qui permet à l'unité intérieure, en tant que condenseur, de transmettre de la chaleur et donc de chauffer la pièce.

Types d'appareils

 

Unité extérieure d'une climatisation split

 

Unité intérieure d'une climatisation split

Systèmes split

Les systèmes de climatisation split, destinés à une seule pièce, se composent d'un condenseur séparé avec compresseur, qui se trouve à l'extérieur et d'une unité intérieure, qui contient l'évaporateur. Ils sont mutuellement connectés par un tuyau en cuivre isolé, qui transporte le fluide frigorigène.

Systèmes MultiSplit

Les systèmes de climatisation MultiSplit, destinés à plusieurs pièces (généralement 2 à 5), se composent d'un condenseur séparé avec compresseur, qui se trouve à l'extérieur et de plusieurs unités intérieures, qui contiennent des évaporateurs. Chaque unité intérieure est connectée au condenseur extérieur par un tuyau en cuivre isolé, qui transporte le fluide frigorigène. Chaque unité intérieure est contrôlée individuellement par son propre contrôleur, mais toutes les unités intérieures fonctionnent dans le même mode (refroidissement ou chauffage).

Systèmes Twin, Tripple et DoubleTwin

Dans le cas d'une pièce grande ou fortement compartimentée, on peut utiliser un système split, dans lequel la puissance frigorifique de l'unité intérieure est divisée en deux, trois ou même quatre unités intérieures, ce qui assure une distribution plus uniforme du froid ou de la chaleur dans la pièce. Le tuyau de raccordement menant de l'unité extérieure est divisé en plusieurs branches dans des collecteurs (réseaux) et connecté aux unités intérieures. Toutes les unités intérieures partagent un seul contrôleur et fonctionnent simultanément avec les mêmes paramètres et réglages.

Mobile

Climatisation split mobile

Un système split mobile est composé d'une unité intérieure sur roulettes connectée par des tubes flexibles à l'unité extérieure, de la même manière que dans les systèmes split fixés.

Climatisation mobile à tuyau]

La climatisation entière est composée d'une seule unité sur roulettes, qui contient à la fois le condenseur et l'évaporateur. L'évacuation de l'air chauffé par le condenseur est assurée par un ventilateur connecté à un tuyau, qui doit être conduit à l'extérieur. L'inconvénient de ce type de climatisation est sa faible efficacité, car elle utilise l'air de la pièce climatisée pour refroidir le condenseur. Cela entraîne un autre inconvénient, à savoir que ce type de climatisation aspire constamment de l'air de la pièce, ce qui crée une dépression, entraînant l'infiltration d'air non climatisé dans la pièce.

Il existe aussi des climatisations mobiles à deux tuyaux, qui résolvent ces inconvénients. Le deuxième tuyau sert à l'amenée d'air extérieur pour le refroidissement du condenseur. En même temps, cela empêche la création d'une dépression dans la pièce, car l'unité de climatisation recycle simplement l'air de la pièce.

Climatisation murale

La climatisation murale est montée directement dans la fenêtre de la pièce. L'évaporateur se trouve dans l'espace de la pièce et le condenseur est en contact avec l'environnement extérieur.

Systèmes VRV (VRF)

Les systèmes de climatisation VRV (VRF) sont destinés à plusieurs pièces (jusqu'à 64), se composent d'un condenseur séparé avec compresseur, qui se trouve à l'extérieur et de plusieurs unités intérieures, qui contiennent des évaporateurs. Le tuyau de raccordement menant de l'unité extérieure est divisé en plusieurs branches dans des collecteurs (réseaux) et connecté aux unités intérieures. Chaque unité intérieure est contrôlée individuellement par son propre contrôleur. Le système peut être complété par un contrôleur central ou un dispositif de répartition des coûts (consommation).

Pompe à chaleur VRV (VRF)

Le système permet le mode de refroidissement ou de chauffage. Le système est à deux tubes.

VRV (VRF) avec récupération de chaleur

Le système permet le mode de refroidissement et de chauffage simultanés, ce qui permet de pomper l'énergie à l'intérieur du bâtiment. Le système est à trois tubes (ou éventuellement à deux tubes). Les unités intérieures sont connectées via des boîtes BS, où le mode requis est basculé.

Effets sur la santé

La climatisation (avec filtration de l'air, ajustement de l'humidité) est utilisée dans des endroits avec des exigences élevées en matière d'environnement propre et hypoallergénique, tels que les salles d'opération et les espaces hospitaliers. En cas de chaleur extrême, elle peut empêcher la déshydratation et les évanouissements dus à la surchauffe.

Une utilisation incorrecte de la climatisation, en raison de l'air circulant à des températures extrêmement basses et d'une mauvaise orientation, peut entraîner une sécheresse des yeux et un brûlement, des maux de tête, des muscles du cou raides, une peau sèche, une angine, une aggravation de l'asthme, etc. Une mesure essentielle est d'éviter les chocs thermiques lors des passages entre les espaces climatisés et l'extérieur. Une maintenance négligée des appareils de climatisation, surtout le changement des filtres, peut entraîner une pollution de l'air climatisé. Le risque le plus important est la propagation de microorganismes pathogènes, notamment la Legionella.^[1][2]