Comment fonctionne une climatisation ?

Le 17 juillet 1902, Willis Carrier invente le premier système de climatisation moderne. L’invention de Carrier a contribué à donner naissance à de nombreuses industries qui continuent d’alimenter notre économie aujourd’hui. Dans les premières années, la climatisation a contribué à stimuler la fabrication de tout, des produits de boulangerie aux fournitures de guerre. Cela a conduit directement aux superproductions cinématographiques d’été alors que les gens affluaient vers les théâtres refroidis pour échapper à la chaleur. Le contrôle précis de la température et de l’humidité a même permis le développement de centres commerciaux couverts, de vols transatlantiques et d’ordinateurs et de serveurs qui alimentent Internet.

Les systèmes de refroidissement « modernes » d’aujourd’hui fonctionnent toujours selon les mêmes principes de base, fournissant de l’air confortablement refroidi aux personnes à l’intérieur. Alors, comment fonctionnent les climatiseurs ?

Les climatiseurs existent dans une variété de formes et de tailles, mais ils fonctionnent tous sur le même principe de base. Un climatiseur fournit de l’air froid à l’intérieur de votre maison ou d’un espace clos en éliminant la chaleur et l’humidité de l’air intérieur.

Il renvoie l’air refroidi dans l’espace intérieur et transfère la chaleur et l’humidité indésirables à l’extérieur. Un climatiseur ou un système de refroidissement standard utilise un produit chimique spécialisé appelé réfrigérant et comporte trois composants mécaniques principaux : un compresseur, un serpentin de condenseur et un serpentin d’évaporateur.

Ces composants fonctionnent ensemble pour convertir rapidement le réfrigérant du gaz au liquide et inversement. Le compresseur augmente la pression et la température du gaz réfrigérant et l’envoie au serpentin du condenseur où il est converti en liquide. Ensuite, le réfrigérant retourne à l’intérieur et pénètre dans le serpentin de l’évaporateur. Ici, le réfrigérant liquide s’évapore et refroidit le serpentin intérieur. Un ventilateur souffle l’air intérieur à travers le serpentin de l’évaporateur froid où la chaleur à l’intérieur de la maison est absorbée par le réfrigérant.

L’air refroidi circule ensuite dans toute la maison tandis que le gaz évaporé chauffé est renvoyé à l’extérieur vers le compresseur. La chaleur est ensuite libérée dans l’air extérieur lorsque le réfrigérant revient à l’état liquide. Ce cycle se poursuit jusqu’à ce que votre maison ait atteint la température désirée.

Le processus de climatisation

De nombreuses maisons en France utilisent des climatiseurs à système divisé, souvent appelés «climatisation centrale». Les systèmes de climatisation comprennent un certain nombre de composants et font plus que simplement refroidir l’air à l’intérieur. Ils peuvent également contrôler l’humidité, la qualité de l’air et le débit d’air dans votre maison. Donc, avant de répondre à la question de savoir comment fonctionnent les climatiseurs, il sera utile de savoir ce qui constitue un système typique.

Comment fonctionne une climatisation centralisée ?

Un système de climatisation typique, souvent appelé «climatisation centrale» ou «climatisation à système divisé», comprend normalement les éléments suivants :

  • Un thermostat qui contrôle le fonctionnement du système
  • Une unité extérieure qui abrite un ventilateur, un serpentin de condenseur et un compresseur
  • Une unité intérieure (généralement une fournaise ou un ventilo-convecteur) qui abrite le serpentin de l’évaporateur et le ventilateur pour faire circuler l’air refroidi
  • Un tube en cuivre qui permet au réfrigérant de circuler entre les unités intérieure et extérieure
  • Un détendeur qui régule la quantité de réfrigérant entrant dans le serpentin de l’évaporateur
  • Des conduits qui permettent à l’air de circuler de l’unité intérieure vers les différents espaces de vie et de revenir à l’unité intérieure

Dans sa description la plus élémentaire, le processus de climatisation implique deux actions qui se produisent simultanément, une à l’intérieur de la maison et une à l’extérieur de la maison.

À l’intérieur de la maison (parfois appelée « côté froid » du système), l’air intérieur chaud est refroidi lorsqu’il souffle à travers un serpentin de refroidissement froid rempli de réfrigérant. La chaleur de l’air intérieur est absorbée par le réfrigérant lorsque le réfrigérant passe du liquide au gaz. L’air refroidi est redistribué dans la maison.

À l’extérieur de la maison (parfois appelé « côté chaud » du système), le gaz réfrigérant est comprimé avant d’entrer dans un grand serpentin de l’unité extérieure. La chaleur est libérée à l’extérieur lorsque le réfrigérant redevient liquide et un grand ventilateur aspire l’air extérieur à travers le serpentin extérieur en rejetant la chaleur absorbée par la maison.

Le résultat est un cycle continu de chaleur et d’humidité retirées de l’air intérieur, d’air frais retournant dans la maison et de chaleur et d’humidité sortant de la maison.

Quels sont les différents types de climatiseur ?

Comme vous pouvez le voir, poser la question « comment fonctionnent les climatiseurs » peut conduire à une explication très simple ou très compliquée. C’est la même chose avec la description des types de climatiseurs. Et parce que les espaces de vie intérieurs se présentent sous une variété de formes et de tailles, des nouvelles petites maisons d’aujourd’hui aux domaines de 30 000 hectares, les systèmes de climatisation résidentiels sont également disponibles dans différents styles et configurations.

Il en existe trois types principaux :

  • Le climatiseur à système divisé
  • Le climatiseur monobloc
  • Le climatiseur sans conduit

Chacun a ses propres utilisations spécialisées, mais ils font tous essentiellement la même chose : rafraîchir l’intérieur de votre maison. Le type de système de refroidissement qui vous convient le mieux dépend de votre emplacement géographique, de la taille et des limites physiques de votre maison et de la façon dont vous l’utilisez.