Climatisation

En cette période de forte chaleur, voici un petit exposé sur le fonctionnement d’une climatisation, car beaucoup s’en douteront, ce n’est pas magique.Et contrairement à ce que beaucoup pensent, ça ne fait que refroidir de l’air ça n’en créé pas.

Préambule

Avant toute chose, il faut comprendre le principe de changement d’état lié à la pression. Pour illustrer ça, voici l’exemple des moines tibétains….

Les moins tibétains boivent leur thé bouillant. Si tout le monde se rappelle de ses courts de collège, l’eau bout à 100°C. Mais à l’altitude où ils le boivent, la température de l’eau n’est que de 70°C quand elle atteint le point d’ébullition.

C’est lié à la pression atmosphérique. Quand on chauffe un liquide, son point d’ébullition varie en fonction de la pression. Plus on est haut en altitude, plus la température d’ébullition est faible.

C’est le même principe qui est repris dans la climatisation, à la différence que là gère artificiellement la pression.

Principe

L’idée est d’utiliser les changements d’état d’un gaz frigorigène (R22, R410a…) pour transféré la chaleur.

Cycle frigorifique
Schéma d’un cycle frigorifique classique

 

On va suivre le sens des flèches à partir du compresseur.

Le but du compresseur est à la fois de compresser le gaz et d’agir comme une pompe pour le faire circuler. L’augmentation de la pression du gaz augmente la température à laquelle le gaz change d’état. Le détendeur à l’effet inverse en rabaissant la pression et la température à laquelle le gaz change d’état. Le condenseur et l’évaporateur servent au transfert thermique.

Par exemple, avec un gaz dont la température de condensation/évaporation est de 20°C, à la sortie du compresseur, grâce à l’augmentation de pression, cette température est de 40°C. En passant par le condenseur, avec un air à 30°C, le gaz se liquéfie et du même coup va relâcher du froid (et emmagasiner du chaud). Le détendeur va rééquilibrer la pression pour remettre le point de changement d’état à 20°C. En passant par l’évaporateur, avec un air à 30°C, le fluide frigorigène (liquide) va se transformer en gaz en emmagasinant de la chaleur (et en rejetant du froid). Et on repart sur un nouveau cycle en repassant dans le compresseur.

Ci-dessous, un schéma très … schématique. Pour comprendre comment ça fonctionne. Ce qu’il faut retenir c’est que compresseur et détendeur change le point d’évaporation et de liquéfaction pour faciliter le transfert de chaleur.

Cycle frigorifique détaillé
Répartition des composants d’un cycle frigorifique

Le mot de la fin

Ca faisait un petit moment que je n’avais rien proposé dans la catégorie technique. Je pense que je vais tenter de vulgariser d’autre système que je trouve interessant, notamment ceux qu’on utilise « mais qu’on sait pas vraiment comment ça marche ».

Laisser un commentaire