Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/06955.jsonl.gz/978

L’air conditionné joue un rôle principal dans le confort thermique vital des personnes. Sa mission est de rafraîchir l’air en été et de le chauffer en hiver, mais une installation d’air conditionné correctement projetée et exécutée contribue aussi à la déshumidification, à la rennovation de l’air, ainsi qu’à la filtration, la désinfection et la purification de l’air de l’habitat, pour ainsi maintenir à tout moments les conditions vitales idéales de confort et d’hygiène pour les personnes.
L’air conditionné, la climatisation de l’air et la réfrigération industrielle, reposent toutes les trois sur le même mécanisme : le refroidissement d’un fluide, généralement de l’eau ou de l’air, par l’évaporation d’un autre fluide, appelé réfrigérant. Le circuit frigorifique, composé d’un compresseur, d’un évaporateur, d’un condenseur et d’un élément de laminage, fait partie intégrante des deux systèmes. Malgré cela, il existe des différences importantes entre les systèmes de réfrigération et de climatisation, par exemple dans les composants, les méthodes de conception, les structures commerciales ou industrielles dans lesquelles ils sont installés et dans le fonctionnement même, qui justifient l’existence de deux secteurs distincts.
L’air conditionné ou la climatisation de l’air, est le processus qui permet de créer et de conserver des conditions de température, d’humidité relative et de pureté de l’air déterminées dans les environnements fermés. Ce processus permet donc généralement de maintenir le bien-être des personnes.
Il est également utilisé dans l’industrie pour garantir le bon fonctionnement d’appareils ou de mécanismes qui opèrent dans des conditions environnementales limitées ou pour protéger le déroulement de certaines opérations industrielles spécifiques, comme la soudure, qui produisent d’importantes quantités de chaleur qui, d’une manière ou d’une autre, doivent être éliminées.
Un système d’air conditionné doit être efficace quelles que soient les conditions climatiques extérieures et repose sur le contrôle de quatre variables fondamentales : la température, l’hygrométrie, le mouvement et la qualité de l’air.
La distinction entre les applications industrielles et celles liées au bien-être des personnes n’est pas toujours très claire. L’air conditionné industriel nécessite habituellement davantage de précision en ce qui concerne le contrôle de la température et de l’hygrométrie. Dans certains domaines, il est également nécessaire de respecter des normes élevées de filtrage et d’élimination d’agents contaminants.
En revanche, l’air conditionné pour le bien-être, en plus de devoir répondre aux exigences thermiques et hygrométriques des personnes, est associée à d’autres disciplines comme la conception architecturale, la météorologie, le génie climatique et l’acoustique afin de recréer les conditions idéales pour le bien-être phycho-physiologique de l’homme.
Le principal processus sur lequel repose l’air conditionné ou climatisation de l’air est l’échange de chaleur et de vapeur entre l’environnement intérieur, l’extérieur et les personnes présentes.
- Climatiseurs monobloc, split ou multi-split à usage domestique.
- Pompes à chaleur domestiques.
- Centrales de traitement de l’air pour environnements de moyenne/grande taille.
- Rooftop (littéralement « au sommet du toit »), unité de traitement de l’air pour environnements de petite taille.
- Shelter, unité de climatisation pour conteneurs pour la téléphonie.
- Chillers et pompes à chaleur industrielles, unités qui produisent de l’eau réfrigérée ou chaude utilisée ensuite pour traiter l’air ambiant ou introduite directement dans des appareils à refroidir.
- Close control units, unités de refroidissement de précision pour serveurs ou équipements pour la téléphonie.
- Ventilo-convecteurs et systèmes hydroniques, ensemble de circuits à eau réfrigérée et bornes de ventilation pour la climatisation de bâtiments.
Ils se différencient principalement par leurs dimensions, leur complexité, leur capacité frigorifique, qui peut aller de quelques centaines de Watts à plusieurs Megawatts, les composants internes et, généralement, la nécessité ou non d’activer les fonctions principales qu’un climatiseur doit posséder, à savoir :
- Refroidissement de l’air ou de l’eau.
- Chauffage de l’air ou de l’eau.
- Déshumidification de l’air.
- Humidification de l’air.
- Filtrage/purification de l’air.
- Mélange air intérieur/extérieur.
- Ventilation.
Les climatiseurs domestiques, par exemple, sont principalement destinés à refroidir l’air prélevé de l’environnement en cercle fermé. L’opération de refroidissement provoque également une déshumidification dans la mesure où une partie de l’humidité de l’air se condense à l’intérieur du climatiseur (sous forme de gouttelettes), collectée et envoyée à l’extérieur via des tuyaux en caoutchouc.
Les unités close control, étant en revanche dédiées à des environnements critiques où fonctionnent les serveurs ou équipements de téléphonie, sont chargées de gérer la température et l’humidité de l’air dans des plages très limitées, effectuant non seulement le refroidissement et la déshumidification mais également la correction précise de la température et de l’hygrométrie par l’utilisation de résistances électriques de chauffage et d’humidificateurs.
Les unités de traitement de l’air plus complexes incluent toutes les fonctionnalités ci-dessus habituellement identifiées par des sections séparées.
Dans les chillers, en revanche, c’est l’eau qui est traitée, refroidie jusqu’à des températures proches de 0 °C (voire en-dessous si elle est mélangée à de l’antigel) ou chauffée grâce à l’inversion du cycle frigorifique.
Alors que les fonctions de ventilation, filtrage, mélange et souvent chauffage sont gérées par des composants relativement simples et spécifiques, à savoir des ventilateurs, des filtres, des obturateurs et des résistances électriques ou des chaudières, les fonctions principales et les plus complexes à gérer sont exercées par des systèmes tout aussi complexes comme les circuits frigorifiques et les humidificateurs.
Il faut citer en particulier le système communément utilisé pour produire la capacité frigorifique qui exploite le phénomène de l’évaporation d’un fluide à l’intérieur d’un circuit mis en contact avec l’environnement à refroidir. Les principes sur lesquels repose cette technologie ne sont nullement banals.
Types les plus habituels de systèmes d’air conditionné
Il existe plusieurs types de système d’air conditionné ou de climatisation, chacun ayant ses caractéristiques propres. Voici un rapide tour d’horizon afin d’en savoir plus.
Système dair conditionné multisplits
Ce système est possible en cas de construction ou de rénovation. Il comprend une unité extérieure et plusieurs unités intérieures. Il offre une gestion personnalisable de chaque pièce.
Un climatiseur multisplit est de type split, c’est-à-dire qu’il est composé de deux unités : une unité extérieure, regroupant le compresseur, l’échangeur extérieur couplé à un ventilateur, rejetant la chaleur captée à l’intérieur. Il possède également plusieurs unités intérieures. Ces dernières peuvent en effet être raccordées à une seule unité extérieure : on parle alors de multisplit. Généralement, un multisplit peut être composé de deux à quatre ou plus unités intérieures. Pour deux unités intérieures, on parle de bi-split, pour trois c’est un tri-split et quatre, un quadri-split. Certains fabricants peuvent proposer des solutions avec plus d’unités, cinq à six, et plus encore.
Système d’air conditionné gainable
Réalisable aussi bien en construction ou qu’en rénovation, ce système est complètement intégré dans le bâtiment.
Un climatiseur gainable est très souvent de type split, donc avec une unité extérieure et une intérieure, mais il peut aussi être compact, c’est-à-dire qu’il n’y a qu’une seule unité regroupant tous les composants.
L’unité intérieure du gainable est différente du cas précédent car il s’agit cette fois d’un caisson qui va permettre de traiter l’air, puis de le diffuser via un réseau de gaines dans tout le bâtiment.
Le gainable, comme son nom l’indique, est un appareil destiné à être gainé. L’unité gainable est dissimulée en faux plafond ou dans des combles et grâce à un réseau de gaines, et va distribuer l’air traité dans les pièces souhaitées où il n’y aura qu’une bouche de soufflage apparente.
Système d’air conditionné à plancher
C’est une solution envisageable en cas de construction. Il s’agit d’un réseau de tuyaux faisant circuler l’eau (froide l’été, chaude l’hiver), sans pour autant déshumidifier ou filtrer l’air.
Ce système de climatisation est raccordé à une PAC ou chiller (groupe à eau glacée et ou chaleur, reversible) refroidissant ou chauffant de l’eau qui sera ensuite distribuée dans les tuyauteries du plancher. La PAC peut-être du type aire-eau, eau-eau ou terre-eau réversible pouvant produire de l’eau chaude ou de l’eau froide.
Avec un émetteur de type plancher chauffant/rafraîchissant (PCR), habituellement le mode froid ne sera que du rafraîchissement. En effet, cela évite la condensation de l’air (la vapeur d’eau contenue dans l’air) sur le sol. Le rafraîchissement est de 2 à 5 °C selon la situation géographique (humidité relative de l’air).
Système d’air conditionné VRV/DRV
Possible en cas de construction, c’est un système d’air conditionné est similaire au multisplit pour de plus grands volumes. Il est plutôt destiné au tertiaire.
Le VRV (volume de réfrigérant variable) ou DRV (débit de réfrigérant variable) est un climatiseur destiné aux grands bâtiments. Le principe est similaire à celui d’un multisplit avec une unité extérieure et plusieurs unités intérieures. En revanche, ce système permet de raccorder beaucoup plus d’unités intérieures : jusqu’à 50 ou plus.
Certains DRV (modèles 3 tubes) permettent de faire de la récupération d’énergie en utilisant des boîtiers de répartition associés à un troisième tube. Ce système permet, par exemple, de climatiser une salle de réunion et une salle informatique en captant la chaleur. Au lieu de rejeter cette chaleur à l’extérieur, elle sera récupérée et transférée par les boîtiers de répartition pour chauffer d’autres pièces ou alimenter un ballon d’eau chaude.
Centrale de traitement d’air (CTA)
La CTA est un système beaucoup plus complexe que les précédents, permettant cependant de plus grandes possibilités de traitement. Une CTA permet de contrôler la température, l’humidité, la pression du local, le renouvellement d’air et la classe d’empoussièrement (filtration de l’air plus ou moins poussée).
Une CTA est composée de plusieurs modules selon les besoins. Pour chauffer un local, la CTA possédera une batterie chaude alimentée en eau chaude par une chaudière ou une pompe à chaleur, pour refroidir le local, une batterie froide alimentée en eau glacée par un climatiseur à eau (groupe à eau glacée aussi appelé chiller reversible ou pas).
La CTA possède aussi un ventilateur, un ou plusieurs filtres, et peut aussi être équipée d’un caisson de mélange, d’un récupérateur de chaleur, ou encore d’un humidificateur.