LA CLIMATISATION

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Historique de la climatisation

Petit historique de la climatisationhistoire de la climla climatisation dans l'histoireclimatisation et climfroid et climatisationchaud et climatisationhabitation et climatisation

En 1902, un ingénieur américain met au point un système pour refroidir un local fermé. Son invention parviendra quelques années plus tard en France pour un usage industriel, avec l'apparition des premières chambres froides.
L'utilisation de cette invention pour le bien-être des personnes avec le terme "climatisation" n'est que très récente, et c'est vers le début des années 60 qu'elle a fait ses premiers pas.
Aujourd'hui, la concurrence aidant, les techniques de fabrication et de production s'améliorant, la climatisation se démocratise, et de plus en plus, on trouve des appartements, des bureaux équipés avec de tels systèmes pour le bien-être de leurs occupants.
De plus, les tendances architecturales et l'aménagement des lieux de vie aujourd'hui impliquent des bilans d'apports thermiques qui n'existaient pas il y a seulement quelques dizaines d'années (baies vitrées, informatique, éclairages et machines électriques diverses ).

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Pourquoi climatiser?

Les bonnes raisons de climatiserPourquoi la clim?La climatisation et le confortClim et climatisationClimatisation et froid en habitationLa climatisation et les réversiblesClimatiser une habitation

La climatisation améliore la qualité des ambiances et des conditions de travail toute l'année, en créant dans les locaux équipés, un climat propice aux contacts humains sans l'agacement créé par l'étouffement des fortes chaleurs.
Dans les locaux climatisés, on constate une diminution de la fatigue et de l'absentéisme, ainsi qu'une augmentation de l'activité et de la productivité.
Une étude a montré que les pertes en rendement dans le travail étaient liées à l'accroissement de la température.
Une ambiance n'est pas en elle-même confortable; elle ne l'est que par rapport à un individu, son activité et ses vêtements.
En prenant en compte une tenue d'été courante, et une activité de type sédentaire, on peut considérer que si l'air est calme et que la température des parois est proche de celle de l'air, la zone de confort correspond à une température d'air comprise entre 23°C et 26°C.
La mauvaise utilisation des appareils de climatisation dans les lieux publics et privés reste le principal ennemi de cet instrument de bien être.
En effet, qui n'a pas croisé un local climatisé où la température ambiante était fixée à 20 °C, quelle que soit la température extérieure...
Avec 35 °C  à l'extérieur d'un local,  le corps transpire...
Bilan: entrer dans une pièce à 20 °C, avec un écart de 15°C donne réellement l'impression de rentrer dans un frigo, car la sueur s'évapore (se vaporise) sous l'effet de la différence d'humidité et de température, et absorbe la chaleur en surface de la peau.  C'est le coup de froid assuré (maux de tête, angine...).
Cette erreur trop répandue, nuit à la l'esprit de la climatisation.

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Comment ça marche

Pricipes fondamentaux de fonctionnement de la climatisationMécanisme de la climatisationLa climatisation en marcheAu coeur de la climatisationLa climatisation dans ses entraillesRentrons dans un climatiseurDécoupe d'une climatisation

Schématiquement, et pour représenter le modèle le plus courant, on coupera un climatiseur en 4 parties :

-un compresseur ( qui ressemble à gros boitier métallique), dans lequel se trouve un vrai compresseur

-un condenseur avec l'apparence d'un radiateur de voiture

-un détendeur qui ressemble souvent à un tuyau très fin (comme une paille) dans la climatisation, que l'on appelle capillaire

-un évaporateur qui ressemble lui aussi à un radiateur de voiture

le tout relié par des tuyauteries frigorifiques de différents diamètres, en fonction des puissances et de la partie du circuit concernée.

Lorsque le compresseur est en action, le gaz frigorigène qu'il aspire est comprimé, et envoyé dans le condenseur.

Dans le condenseur, le gaz se condense sous l'effet d'un refroidissement brutal, et devient liquide. Il cède de la chaleur rejeté à l'extérieur de l'habitation, par l'intermédiaire des ailettes de refroidissement et de la ventilation de l'échangeur. Le gaz liquide poursuit son parcours jusqu'à ce qu'il rencontre le détendeur.

A la sortie du détendeur, ce gaz liquide se retrouve dans une ambiance basse pression, et se transforme en brouillard.

Ce brouillard passe dans l'évaporateur, prend l'énergie disponible en surface de l'échangeur, chaleur prise dans la pièce à climatiser, en se vaporisant complètement. Il redevient un gaz gazeux. Une soufflerie propulse l'air chaud de la pièce sur la batterie de l'évaporateur, l'air chaud cède son énergie, et le tour est joué.

De l'autre coté de l'évaporateur, l'air ressort avec beaucoup moins d'énergie, c'est de l'air frais en plein été...

Le gaz frigorigène retourne au compresseur qui continue de l'aspirer et le cycle recommence.

Ce schéma très simplifié, montre le circuit emprunté par la gaz frigorigène, et son sens de circulation.

Les traits pointillés, symbolisent la séparation entre le coté haute pression (coté condenseur), et le coté basse pression (coté évaporateur)

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Différents types de climatiseurs

Les différents types de climatiseur dans le domaine de la climatisationSplit system et climatisationMono bloc et climatisationClimatiseur mobileCondensation à air et climatisationClimatisation et condenseurs à eau

Climatiseurs mobiles (facile à installer)

Ce sont des appareils à puissance frigorifique limitée, principalement destinés à un usage privé. Sauf travaux spécifiques peu compatibles avec leur caractère mobile, ils imposent de laisser une porte ou une fenêtre entrouverte , ce qui exclue une bonne étanchéité du local avec l'air extérieur.

monobloc : L'air de refroidissement du condenseur est pris soit dans la pièce, soit à l'extérieur. Cet air est rejeté à l'extérieur par une gaine flexible.

split-system : Le compresseur est situé dans l'unité intérieure, et la distance ente les 2 unités dépasse rarement 2 à 3 mètres.

Climatiseurs fixes

type window : Climatiseur de type monoblocs à condensation par air, installé dans une ouverture prévue à cet effet dans le mur.

split-system : L' unité d'évaporation (unique ou multiple) et de condensation sont séparées et reliées entre elles par des liaisons frigorifiques et électriques adaptées à la distance les séparant. Ce genre de matériel est silencieux, et s'adapte à de nombreuses situations. De plus les puissances proposées peuvent être beaucoup plus importantes que pour les climatiseurs mobiles.

Dans ces configurations, le condenseur peut être refroidi par eau perdue, ou par air (comme nous l'avons vu sur le schéma). Dans le cas de l'eau perdue, au lieu d'obtenir de l'air chaud à la sortie du condenseur, on obtient de l'eau chaude.

Le ou les évaporateurs quant à eux peuvent être placé sur le sol, en allège sur le mur, intégrés et cachés dans des faux plafond.

Bien que de plus en plus faciles à installer, dans le cas des split-system, un minimum de connaissances est requis pour faire une installation correcte, qui dure dans le temps.

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Les réversibles

Principe de fonctionnement d'une climatisation réversibleClim réversibleEconomie et climatisation réversibleChauffage et climatisation réversibleClimatisation et chauffage?Bonnes raisons d'une climatisation réversible

L'intérêt de posséder un climatiseur réversible, réside dans le fait que l'on va pouvoir prendre de la chaleur à l'extérieur d'un habitation en période froide, pour la restituer à l'intérieur. Cela semble un peu irréel, et pourtant...

Pour comprendre ce procédé, il suffit de s'imaginer un congélateur. Dans ce congélateur, vous rentrez de la marchandise à 0°C. Si le congélateur fonctionne, cette marchandise va descendre à une température avoisinant les -20°C. Entre 0 et -20°C, le congélateur a pris l'énergie présente dans la marchandise, pour la restituer à l'extérieur sur un échangeur, noir en général, qui ressemble à un radiateur. Il y a eu transfert thermique de l'intérieur du congélateur, à l'extérieur... Pourtant la marchandise semblait froide, puisqu'elle était à 0°C. Mais il lui restait encore de l'énergie, et le transfert a pu se réaliser.

Pour un climatiseur réversible, c'est pareil. Dans un air relativement froid à l'extérieur d'un appartement (jusqu'à -5°C en général), il va prendre l'énergie encore présente à l 'extérieur, et la restituer dans le local.

C'est pourquoi, en tant que pompe à chaleur, il est d'un point de vue économique très intéressant. En inter-saison, il peut avoir un rendement qui va jusqu'à 3. C'est à dire que pour un kw électrique consommé, il peut fournir jusqu'à 3 kw de chaleur...

Le fonctionnement d'un climatiseur en mode chaud est exactement le même que celui en mode froid, si ce n'est qu'il est inversé, grâce à une vanne inversion de cycle situé dans l'unité extérieure. Cette vanne est commandée automatiquement par l'intermédiaire de la régulation du climatiseur.

La partie évaporateur, qui renvoyait de l'air froid devient condenseur et inversement pour le condenseur qui devient évaporateur. L'air chaud est ainsi rejeté à l'intérieur de l'habitation.

Le dimensionnement d'un climatiseur s'effectue toujours en fonction du rafraichissement. En effet, un moyen de chauffage est généralement en place, et le climatiseur réversible s'utilisera en période froide, et en demi-saison, un chauffage traditionnel prenant le relais du reversible en cas de grand froid.

Il est important de signaler que plus la température extérieure est basse, plus le rendement du climatiseur réversible est faible, donc moins il fournit de chaleur.

Certaines marques de climatiseur proposent également des résistances additionnelles dans les unités intérieures, permettant de fournir un chauffage complémentaire même par très basse température.

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Logiciel de calcul thermique

Présentation d'un logiciel de sélection de puissance en climatisationChoix d'une puissance de climatisationEtablir un bilan pour sélectionner un climatiseurBilan thermique en climatisation Sélection d'une climatisationClimatiseur au rayon climatisationShareware et calcul apports thermiques en climatisation

Avant d'acquérir un climatiseur mobile, ou bien avant de faire installer un matériel par des professionnels, il est judicieux de connaitre les besoins réels nécéssaires au rafraichissement d'un appartement. Malheureusement, il est fréquent de constater que pour du matériel vendu en libre service, la possibilité de faire un bilan thermique précis n'existe pas. De même, les professionnels, pour un même local arrivent à proposer des puissances allant de 1 à 3.

Pourquoi? Puissance trop faible pour obtenir un bas prix, puissance trop importante parce que certains éléments n'ont pas été pris en compte.

Bilan: Le produit proposé peut être trop puissant donc trop cher, pas assez puissant donc trop cher quand même parce que inadapté.

Le logiciel que vous pouvez télécharger permet de faire le bilan thermique des pièces d'un appartement, pour le choix d'un appareil de climatisation en fonction de nombreux paramètres.
-composition des murs, sols et plafonds, dimensions, température des pièces voisines, variables ou non, orientation de l'habitation, choix entre de nombreux types de fenêtres, types de protection extérieures ou intérieures, éléments en présence pouvant fournir de l'énergie, choix de lieux géographiques en France, types d'apports d'air extérieur etc.
-les calculs peuvent donner des résultats d'apport à chaque heure de la journée, tous les jours de l'année entre mars et septembre, ainsi qu'une synthèse des apports maximaux sur cette période.
Ce logiciel permet également de faire des bilans de simulation d'isolation thermiques, permettant de réaliser des économies sur la climatisation, mais aussi sur le chauffage en hiver.

IMPORTANT :

Une fois le fichier "bilclim.rar" téléchargé dans le répertoire de votre choix, il ne vous restera plus qu'à  double-cliquer sur celui-ci, et enfin sur Setup.exe pour suivre les instructions afin que le logiciel de calcul thermique Bilclim s'installe dans le répertoire de votre choix.


Télécharger logiciel shareware Bilclim

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Dernière révision : Aout 17, 2002.