Le climatiseur. Un climatiseur de local est une machine frigorifique prévue pour extraire la chaleur des locaux et la rejeter à l'extérieur.

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1 Le climatiseur Un climatiseur de local est une machine frigorifique prévue pour extraire la chaleur des locaux et la rejeter à l'extérieur. Le fonctionnement d'un climatiseur est basé sur le changement de phase d'un fluide frigorigène : dans l'évaporateur, le fluide capte la chaleur dans l'air du local et s'évapore; dans le condenseur, le fluide redevient liquide car il est refroidi par l'air extérieur. Le compresseur a pour rôle de comprimer le gaz, opération accompagnée d'une forte élévation de température qui permettra au fluide frigorifique de céder sa chaleur à l'air extérieur. Le détenteur relâche la pression, opération accompagnée d'une forte diminution de température nécessaire à l'échange de chaleur avec l'air ambiant. 1

2 Le "Window Unit" ou climatiseur de fenêtre Le climatiseur de "fenêtre" ("window"), est un climatiseur monobloc installé dans un percement effectué dans une paroi extérieure (mur ou baie). Généralement, un seul moteur entraîne simultanément le compresseur et les deux ventilateurs. Si bien que tous les bruits de fonctionnement sont fournis en prime dans le local! Seuls les amateurs de polars américains (où il y a toujours un window qui vrombit à l'arrière de l'inspecteur, celui-ci basculant sur sa chaise, les deux pieds sur son bureau...) peuvent apprécier ce type de confort...! Le "split system" "Split System" signifie "climatiseur à éléments séparés", à savoir que l'unité de condensation est séparée de l'unité d'évaporation. Avec un split, l'évaporateur est souvent situé dans le local à traiter, tandis que condenseur et compresseur sont situés à l'extérieur (en terrasse, au sol,...), ce qui permet de diminuer le bruit! 2

3 Dans chacun des cas, les unités sont reliées par liaison frigorifique (fluide frigorigène) et cable électrique, dont les longueurs peut être adaptées au cas traité, ce qui autorise une grande souplesse d'installation. Remarque. pour des raisons esthétiques ou de sécurité, il est également possible de ne pas disposer le condenseur à l'extérieur mais en cave. Ceci n'est uniquement possible que si on garantit une ventilation de la cave (pulsionextraction) d'un débit au moins égal au débit d'air nécessaire pour le bon fonctionnement du condenseur. Eventuellement, une ventilation mécanique peut être asservie à un thermostat d'ambiance dans la cave pour garantir le débit nécessaire. Le "multi-split system" Les unités de condensation et d'évaporation sont séparées et reliées par des liaisons frigorifiques et électriques dont la longueur peut être adaptée au cas traité, ce qui autorise une grande souplesse d'installation. Les unités d'évaporation peuvent être posées diversement, y compris dans un local annexe avec des gaines de soufflage dans 1 ou 2 locaux. 3

4 Cas particulier : le Roof-Top L'unité de condensation et d'évaporation sont intégrées dans le même appareil posé en toiture et relié par une gaine à un diffuseur d'air séparé. Vue d'un roof-top posé sur une toiture. L'unité d'évaporation Un ventilateur centrifuge fait circuler l'air intérieur au travers d'un filtre, puis de l'évaporateur, avant de le rejeter au travers de grilles de diffusion dont l'inclinaison est réglable. Divers emplacements sont possibles pour l'insertion de l'évaporateur : En voici quelques exemples : 4

5 L'unité de condensation Le fluide frigorigène (à l'état vapeur) est comprimé par le motocompresseur hermétique, puis refroidit dans le condenseur, avant d'être détendu et de repartir vers le local. Le retour d'huile L'huile est naturellement entraînée par le fluide frigorigène liquide vers l'évaporateur. Par contre, il est nécessaire d'organiser volontairement le retour de l'huile vers le compresseur lorsque le fluide est à l'état vapeur : Soit le compresseur est situé plus bas que l'évaporateur, et la gravité fera le travail sur base d'une pente descendante de 1 cm par mètre. Soit le compresseur est situé plus haut que l'évaporateur, et un siphon devra être prévu; on provoque alors volontairement un bouchon d'huile afin que la vapeur, en forçant le passage, entraîne l'huile avec elle. Comme ce système ne fonctionne que sur quelques mètres, un tel siphon devra être prévu au minimum tous les 5 mètres de dénivellation. A défaut, c'est la lubrification du compresseur qui risque d'être insuffisante, et sa longévité aussi... La régulation du climatiseur La régulation de la température ambiante La température ambiante du local conditionné est régulée au moyen d'un thermostat d'ambiance agissant sur le fonctionnement du compresseur. Le ventilateur de soufflage fonctionne en même temps que le compresseur, ou fonctionne en continu. Ce deuxième mode de fonctionnement est plus favorable au confort car il entretient un brassage continu de l'air et prévient toute stagnation inconfortable d'air chaud ou froid. 5

6 Au simple contrôle de la température ambiante doivent s ajouter des fonctions de programmation de l occupation, avec arrêt et reprise (éventuellement anticipées) de manière intelligente. La régulation du compresseur Un climatiseur, dimensionné pour vaincre les apports thermiques maximum (solaires, par exemple), fonctionne très souvent à charge partielle. Le contrôle traditionnel par mode MARCHE/ARRET du climatiseur entraîne des fluctuations inconfortables de la température du local et des mauvaises conditions de rendement du compresseur. Les climatiseurs équipés de compresseurs à vitesse variable peuvent adapter leur puissance frigorifique à la charge thermique du local. Ce mode de régulation est appelé "INVERTER". Il permet une variation de vitesse du compresseur sans pertes importantes de rendement. Le démarrage du compresseur se fait alors à basse vitesse, ce qui réduit la pointe de courant au démarrage. La technologie INVERTER présentait autrefois quelques inconvénients tels les parasites qu'elle induit dans le réseau électrique. Dans un très proche avenir, ces inconvénients devraient disparaître (utilisation de moteurs à courant continu pour les plus petites puissances, marquage "CE",...) et permettre au système "INVERTER" de couvrir le marché. De plus, idéalement, le climatiseur devrait pouvoir profiter d'une régulation de température de consigne compensée en fonction de la température extérieure. Ce lien, qui est automatisé dans les installations complètes de conditionnement d'air, doit être réalisé manuellement pour les climatiseurs. Ainsi, un écart de 5 C maximum sera créé, afin de ne pas provoquer de "choc thermique" inconfortable lors de l'accès au bâtiment. 6