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PAC et Climatisation à détente directe

Une pompe à chaleur est un dispositif thermodynamique permettant de transférer la chaleur du milieu le plus froid (et donc le refroidir encore) vers le milieu le plus chaud (et donc de le chauffer).

Le réfrigérateur est le système de pompe à chaleur le plus connu. Le climatiseur est un autre système de pompe à chaleur courant. Les deux servent à produire du « froid » plus que de la chaleur.

Mais le terme de « pompe à chaleur » (PAC) s'est surtout diffusé pour désigner la pompe à chaleur géothermique ou la pompe à chaleur air-eau, système de chauffage domestique. Dans certains pays dont la France, des incitations fiscales soutiennent la diffusion de certains modèles de pompe à chaleur air-eau. Ces systèmes regagnent en popularité depuis l'an 2000, notamment en raison de la construction de nombreuses piscines.

L'appareil de la PAC :
Schéma de principe d'une PAC à détente directe

L'appareil, qui prélève de la chaleur à la source froide grâce au circuit de captage, dispose de 4 organes principaux :
(cf. schéma ci-dessus)

1 - le condenseur : le fluide frigorigène libère sa chaleur dans l'habitation en passant de l'état gazeux à l'état liquide.
2 - le détendeur : il prépare la réaction de vaporisation en abaissant la pression du liquide.
3 - l'évaporateur : la chaleur prélevée à la source froide vaporise le fluide frigorigène.
4 - le compresseur : actionné par un moteur électrique, il élève la pression du fluide frigorigène en le comprimant.

Il existe deux technologies différentes :

la détente directe : elle se compose d'un seul circuit. Le fluide frigorigène passe directement dans le sol chauffant ou les convecteurs. Le circuit de captage joue le rôle d'évaporateur et celui de chauffage assure la condensation.

les fluides intermédiaires : elle possède un circuit séparé pour le captage, la pompe à chaleur et le chauffage.
Ce système est un peu plus coûteux, mais plus performant, notamment pour le rafraîchissement, et il utilise moins de fluide frigorigène.

Il existe également des systèmes mixtes.

La climatisation, au sens le plus général, consiste en la maîtrise de façon volontaire, des caractéristiques physico-chimiques de l'atmosphère qui règnent dans un local, afin de rendre celle-ci plus agréable aux occupants ou plus adaptée aux travaux qui y sont effectués. Les principales caractéristiques modifiées sont :

Comme le chauffage et l'élévation du degré d'humidité relèvent de techniques élémentaires, alors que rafraîchir et déshumidifier l'air nécessite des techniques élaborées, en pratique on parle de climatisation surtout pour ces deux derniers objectifs. La climatisation relève essentiellement de la technique des pompes à chaleur et se trouve de plus en plus associé dans un même appareil, un "climatiseur réversible"(rafraîchissement l'été, chauffage l'hiver).

Réfrigération : La réfrigération est un procédé servant à abaisser la température dans un espace donné et permettant de maintenir des produits à une température suffisamment basse pour les conserver. Le froid stoppe la croissance bactérienne, ralentit les réactions chimiques indésirables et les denrées alimentaires ont une durée de consommabilité accrue.

Froid industriel : Le froid industriel regroupe tous les systèmes permettant d'obtenir et de maintenir une température dans un local, une cuve d'eau, etc., quelle que soit la température extérieure.

Chambres froides : Une chambres froides est un local servant à conserver à basse température des aliments, échantillons, ... selon usage.
La température des chambres froides est en générale voisine de –25° C à –40° Celsius. Les chambres froides sont classées en 2 catégories de froid :
Froid positif : au dessus de 0° C (généralement statué à 3°C mais cela est variable selon les aliments stockés au froid positif) Froid négatif : en dessous de 0° C (généralement statué à -18° C mais cela peut descendre plus bas)

Cassette : Une cassette de climatisation est une unité intérieure prévue pour être encastrée dans un plafond et soufflant vers le bas. Selon le nombre de sorties d'air, on les appelle Cassettes à 4 voies, 2 voies ou 1 voie.
Un climatiseur à cassette est un split-system dont l'unité intérieure est une cassette de climatisation. Ce type de climatiseur est très utilisé dans les bureaux et les surfaces commerciales.
Leur avantage est de ne pas nécessiter de mur pour leur installation et de s'intégrer facilement dans toutes les surfaces disposant d'un faux plafond..

Split : Un climatiseur split-system est un climatiseur dans lequel le soufflage d'air chaud ou frais est séparé en deux parties reliées entre elles par une liaison frigorifique servant à transporter les calories de l'unité intérieure à l'unité extérieure.
Le compresseur d'un climatiseur split-system est situé dans son unité extérieure, l'unité intérieure de taille plus réduite servant à diffuser l'air à la température choisie par l'utilisateur. Les climatiseurs split-system peuvent être mono-split (une seule unité intérieure) ou multi-split (plusieurs unités intérieures) pour une seule unité extérieure.
Certains climatiseurs split-system sont dits climatiseur inverter lorsqu'ils sont réversibles et qu'ils disposent d'une régulation continue de type inverter.

Multi Split : Un climatiseur multi-split est un climatiseur split-system permettant le raccordement de plusieurs unités intérieures sur une seule unité extérieure. L'unité extérieure peut disposer d'un seul ou de plusieurs compresseurs.
On parle de bi-split pour un climatiser multi-split avec deux unités intérieures, de trisplit, de quadri-split...au delà, (pour plus d'unités intérieures) on fait appel à des climatiseurs à eauglacée ou des systèmes de climatiseurs à réfrigérant variable.

Gainable : Un climatiseur gainable est un climatiseur split-system dont l'unité intérieure est prévue pour être installée avec un réseau de conduits de distribution d'air. Ce type de climatiseur présente l'avantage d'être invisible et silencieux.

Console : Une console de climatisation est une unité intérieure destinée à être posée au sol ou en bas de mur ou en allège d'une fenêtre (à la manière d'un radiateur). Un climatiseur console est un climatiseur split-system dont l'unité intérieure peut être indifféremment installée en bas de mur ou en plafonnier.

Airzone : www.airzone.es La gamme AIRZONE permet de contrôler individuellement la climatisation (chaud ou froid) de chaque zone ou local raccordé sur une même unité gainable de climatisation. Le contrôle s'effectue par des thermostats de commande câblés ou infrarouges et par des registres ou grilles motorisés.
Le système AIRZONE divise votre maison en plusieurs zones et s’arrange pour maintenir dans chaque zone la température désirée. De cette manière, tous les membres de la famille peuvent être à leur aise, sans n’avoir ni trop chaud ni trop froid : vous pouvez avoir une température plus élevée dans la chambre des enfants, une plus basse dans le salon ou encore débrancher la climatisation dans la chambre pendant la journée, puisque vous ne l’utilisez pas. Tout cela avec un seul équipement de production.

Roof top : Un rooftop est une unité de climatisation compacte destinée à être placée en toiture du local à climatiser (comme l'indique son nom). Le rooftop souffle directement l'air climatisé à bonne température dans un réseau de gaines le distribuant. Ce type de climatiseur courant dans les installations industrielles et les centres commerciaux en France est aussi très utilisé pour la climatisation centrale des habitats individuels aux USA.

climatiseur de cave : Un climatiseur de cave est un climatiseur spécifique destiné à la conservation du vin. Il doit maintenir la température de la cave à vin à une valeur plus basse qu'une pièce d'habitation (10 à 14 °C) et à un taux d'hygrométrie supérieur à 65%.
Ces valeurs situées hors des normes de confort pour le corps humain en font une application de climatisation spécifique.

Climatisation à Eau glacée : Les systèmes declimatisation à eau glacée utilisent simplement de l'eau (glycolée pour éviter le gel) pour acheminer les frigories vers les unités intérieures depuis le groupe frigorifique. Les installations à eau glacées concernent en général les grandes installations où les systèmes DRV trouvent leurs limites. L'avantage de l'eau glacée est que le fluide frigoporteur (l'eau) est sans danger et facile à manipuler contrairement aux fluides frigorigènes d'une installation de climatisation DRV.

ventilo-convecteur : Un ventilo-convecteur est une unité terminale de climatisation et/ou de chauffage destinée à pulser de l'air à la bonne température dans un local afin de lui apporter la quantité nécessaire en calories/frigories. le ventilo-convecteur pulse l'air au moyen d'un ventilateur pour éviter la stagnation de couches d'air de températures différentes produisant une sensation d'inconfort et un mauvais fonctionnement des systèmes de régulation de température dans le local traité.

condensats : Les condensats sont les écoulements d'eau résultant de la condensation de la vapeur d'eau contenue dans l'air lorsqu'il passe dans un échangeur froid. La production de condensats par un climatiseur est un phénomène inévitable. Sur certains modèles de climatiseur mobile les condensats sont vaporisés dans l'air chaud rejeté par le climatiseur. Les condensats sont utilisés dans une chaudière à condensation pour récupérer une bonne part des calories qui s'échappent dans les fumées de combustion.

Plancher Chauffant-rafraîchissant : Un plancher chauffant-rafraichissant est un système de chauffage et de climatisation de l'habitât qui présente l'intérêt d'utiliser une pompe à chaleur réversible pour produire indifféremment du chaud en hiver et du frais en été. La température de ce type de plancher doit disposer d'une régulation afin de ne jamais atteindre le point de rosée lors du fonctionnement froid en été. Ce type d'installation de chauffage et de climatisation peut être couplé avec un plafond rafraîchissant qui présente les mêmes avantages pour augmenter encore le confort.