Les fonctionnements d'un système de climatisation domestique sont mystifiants pour beaucoup d'entre nous. Les fours sont faciles à comprendre - ils chauffent l'air et le font circuler dans votre maison. Les chaudières produisent de l'eau chaude ou de la vapeur et la font circuler dans votre maison. Mais comment les systèmes de climatisation produisent-ils de l'air froid et déshumidifié pendant les jours de canicule? Pour le comprendre, il faut revenir à un principe que vous avez appris dans un lycée ou dans un lycée: la règle selon laquelle tout gaz se refroidit au fur et à mesure de son expansion.
Les composants
En supposant une certaine simplification, vous pouvez penser à un climatiseur comme une machine qui prend la chaleur de votre maison et la décharge à l'extérieur en utilisant cinq parties interdépendantes:
- Réfrigérant
- Compresseur
- Condenseur
- Soupape de détente
- Bobine d'évaporateur
Il existe de nombreux types de systèmes de climatisation qui peuvent être utilisés à la maison, y compris les unités de fenêtre, les climatiseurs portatifs, les climatiseurs sans conduits et les systèmes de climatisation centrale. Malgré leurs différences, cependant, la physique de leur fonctionnement est la même, et ils utilisent tous le processus de réfrigération à détente directe. En principe, cela fonctionne très bien comme le réfrigérateur de votre maison.
Réfrigérant
Le fluide frigorigène est le "sang" pompant à travers les tubes de refroidissement dans le système du climatiseur. Il change d'état de vapeur de gaz à liquide car il recueille la chaleur de votre maison et éjecte cette chaleur à l'extérieur. Un réfrigérant est une substance unique en ce sens qu'il a un point d'ébullition très bas.
Cela signifie qu'il passe d'un liquide à une vapeur à basse température. C'est la clé pour faire fonctionner un système de climatisation en toute sécurité sans générer un niveau de chaleur dangereux.
Compresseur
Considérez le compresseur comme le «cœur» du système, pompant le réfrigérant à travers tous les composants de réfrigération dans une grande boucle de cuivre.
Le réfrigérant pénètre dans le compresseur sous forme de vapeur chaude à basse pression et le laisse sous forme de vapeur chaude à haute pression.
Condenseur
Du compresseur, la vapeur de réfrigérant chaude se déplace vers le condenseur. Ici, la vapeur de réfrigérant chaude à haute pression est refroidie lorsqu'elle passe à travers des serpentins de condensation. Les bobines ont des ailettes métalliques minces (semblables à la structure sur le devant d'un radiateur de voiture) qui conduisent la chaleur des bobines. Un ventilateur de condenseur souffle de l'air sur les ailettes pour accélérer le refroidissement de la vapeur à l'intérieur des serpentins. (L'utilisation d'un peigne à ailettes pendant la maintenance de routine aide à maintenir ces ailettes en forme.) Lorsque le réfrigérant se refroidit, il passe d'une vapeur chaude à un liquide chaud à haute pression et se déplace sur le détendeur. Le compresseur, le serpentin du condenseur et le ventilateur du condenseur sont tous situés dans cette grande boîte bruyante de votre jardin, souvent appelée unité de condensation.
Soupape de détente
La vanne d'expansion est ce qui fait vraiment le travail de refroidissement. Lorsque le réfrigérant liquide chaud traverse une petite ouverture à haute pression dans la soupape d'un côté, il se dégage sous la forme d'un brouillard froid à basse pression de l'autre côté. C'est le résultat d'une propriété naturelle des gaz: à mesure qu'un gaz se dilate, il se refroidit. Le climatiseur n'est vraiment rien de plus qu'un dispositif conçu pour forcer l'expansion du gaz réfrigérant, et c'est ce qui crée sa capacité à refroidir l'air.
Bobine d'évaporateur
Le liquide froid à basse pression qui quitte le détendeur traverse le serpentin d'évaporation situé dans le plénum de votre fournaise. (Le plénum est la grande boîte métallique entre le four et le conduit.) Ici, l'air chaud de votre maison souffle à travers le serpentin de l'évaporateur et le chauffe, tandis que la bobine transportant le gaz réfrigérant froid refroidi se refroidit l'air souffle à travers l'évaporateur, et l'air refroidi circule à travers les conduits. Lorsque le réfrigérant se réchauffe, il commence à bouillir et passe d'un liquide froid à une vapeur chaude (un processus d'évaporation). La vapeur de réfrigérant retourne ensuite au compresseur et à l'unité de condensation extérieure, et les cycles de refroidissement se poursuivent.