Fonctionnement d’une climatisation : tout ce qu’il faut savoir

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Nombreux sont ceux à vanter les prodiges des climatiseurs. Mais en réalité, quel est le principe de fonctionnement d’une climatisation ? Qu’est-ce qui en fait un si bon appareil de refroidissement, mais aussi de chauffage ? La climatisation est-elle réellement économique ? Voire écologique ? Décryptons ensemble le sujet.

L’essentiel sur le fonctionnement d’une climatisation

Pour choisir une climatisation, il est intéressant d’en découvrir le fonctionnement. En effet, c’est bien par son principe de fonctionnement que la climatisation se distingue, car elle permet tant de refroidir que de réchauffer un espace. Voyons plus en détail le principe de fonctionnement de cet appareil ainsi que ledit fonctionnement en lui-même et les composants le permettant.

Principe de fonctionnement

Un climatiseur fonctionne sur le même principe qu’un réfrigérateur. Elle contient donc un fluide dit frigorigène, circulant en circuit fermé. Celui-ci capte les calories et donc la chaleur de la pièce afin de les rejeter vers l’extérieur. Cela est possible par le biais de composants bien spécifiques à la climatisation.

Notez que ce principe de fonctionnement est identique à celui d’une Pompe à Chaleur (PAC) qui transfère les calories d’un point A à un point B selon les besoins en refroidissement ou en chauffage.
Enfin, il est aussi possible de bénéficier d’une climatisation dite réversible. Celle-ci aura alors une double fonction : rafraîchir votre intérieur en été et le réchauffer en hiver. Il s’agira alors d’inverser le sens de circulation du fluide frigorigène afin de permettre cette différence de fonctionnalité. Remarquez alors qu’il est essentiel de bien régler votre climatiseur réversible afin de bénéficier d’un confort thermique optimal en été comme en hiver. Pour ce faire, n’hésitez pas à consulter notre article dédié : Comment utiliser la climatisation réversible ? Nos conseils.

Fonctionnement & composants

fonctionnement d'une climatisation

Un climatiseur comprend :

un compresseur ;
un condenseur ;
un détendeur ;
un évaporateur.

Ce sont l’ensemble de ces éléments qui vont permettre de transférer la chaleur d’un point à un autre par le biais du liquide frigorigène. Ce dernier subira ainsi différents changements de pression tout au long de sa circulation dans le circuit entre ces différents composants. Ledit circuit est alors comme dans le schéma ci-dessous :

Si l’on part du principe d’une climatisation fonctionnant en été :

l’évaporateur situé dans la pièce va permettre de capter les calories présentes dans l’air de votre intérieur afin que le fluide frigorigène les transporte vers le compresseur ;
le compresseur est placé à l’extérieur de votre bâti. Comme son nom l’indique, il compresse le fluide, ce qui provoque une augmentation de sa température et le rend liquide. Un ventilateur placé à proximité du compresseur permet d’évacuer plus facilement la chaleur vers l’extérieur ;
le fluide est ensuite convoyé vers le détendeur. Il s’agit d’une vanne de détente qui permet l’abaissement de la pression et de la température du fluide. Afin de permettre un rafraîchissement optimal de la pièce souhaitée, il faut que la température alors obtenue soit inférieure à celle de ladite pièce ;
le fluide froid et à faible pression est alors acheminé vers l’évaporateur, lui aussi pourvu d’un système de soufflerie. L’air frais est alors diffusé dans la pièce souhaitée et les calories présentes dans l’air ambiant sont captées par le fluide pour être évacuées dans la suite du circuit de climatisation.

La climatisation fonctionne donc selon un cycle de mise sous pression-dépression provoquant des changements de température et d’état du fluide frigorigène. Ce sont ces changements qui permettent le transfert de calories de l’intérieur de votre bâti vers l’extérieur en été.

Notez que ces effets de pression et de dépression permettant le transport des calories le long du circuit frigorigène sont fonction de l’installation de votre système de climatisation. En effet, la longueur des liaisons frigorifiques reliant unité extérieure et unités intérieures influence directement la perte de charge du fluide frigorigène. Ainsi, plus les liaisons sont longues, plus il y a perte de chaleur et de fraîcheur le long de votre circuit, ce qui diminue les performances thermiques de votre climatiseur. Il est donc essentiel de bien penser l’installation de votre climatisation selon la position de chacune des unités intérieures par rapport à celle de l’unité extérieure.

Enfin, parce que ce processus use des calories présentes dans l’air, il est souvent considéré comme plus écologique ou du moins plus respectueux de l’environnement. Pour autant, certains diront que la climatisation pollue : cela est dû au fameux liquide frigorigène qu’elle convoie. Celui-ci devient en effet un gaz à effet de serre extrêmement dangereux pour l’environnement s’il fuit ou est mal manipulé. C’est pourquoi un entretien régulier de votre système est nécessaire et que la mise en fonction de votre appareil est obligatoirement réalisée par un professionnel assermenté.

fonctionnement climatisation

Fonctionnement en mode chauffage

Les climatisations dites réversibles sont capables de produire du froid en été et du chaud en hiver. Autant votre appareil capte les calories de l’air ambiant intérieur pour les transférer à l’extérieur en été, autant le cycle s’inverse en hiver. Ainsi, il captera les calories présentes dans l’air extérieur afin de les diffuser à l’intérieur de votre bâti.

Cela est possible grâce à un système de valve à 4 voies permettant, par un processus de fermeture et d’ouverture spécifique, d’inverser le sens de circulation du fluide. C’est cette inversion qui permet alors d’obtenir une diffusion d’air chaud à l’intérieur et donc de transférer les calories captées à l’extérieur à l’intérieur du bâti.

Notez qu’aujourd’hui, la plupart des climatiseurs disposent de cette double fonction et sont donc réversibles.

Technologie Inverter : spécificités

En recherchant le système de climatisation adapté à vos besoins, vous avez très certainement dû remarquer certains modèles dits Inverter. Les atouts d’un climatiseur Inverter sont directement liés à son fonctionnement bien spécifique.

Dans le cas d’un modèle classique, le fonctionnement de votre appareil est directement lié à la différence de température entre celle mesurée par la sonde placée à proximité de l’évaporateur et celle souhaitée. Ainsi, lorsque la température ambiante est égale à celle désirée, votre appareil stoppe son fonctionnement. Ce dernier reprendra lorsque la sonde de température relèvera une différence entre ambiante et souhaitée. L’appareil classique fonctionne donc par à-coups et ne permet pas de maintenir une température constante pour un confort thermique réellement idéal.

Dans le cas du modèle Inverter, le fonctionnement se fait en continu et régule en permanence la puissance du débit de l’air diffusée ainsi que la vitesse de circulation du fluide frigorigène. Cela permet d’obtenir une température bien plus stable pour un confort thermique plus important, mais aussi de réduire l’usure des pièces qui sont alors actionnées non par à-coups, mais avec finesse. De plus, et cela rentre alors dans la catégorie des atouts du modèle Inverter, ce type de fonctionnement permet de réaliser de vraies économies d’énergie sur les court, moyen et long termes. En effet, c’est bien au démarrage qu’un climatiseur consomme le plus d’énergie, la technologie Inverter évitant de multiplier les démarrages inutiles.

Existe-t-il des différences de fonctionnement selon les modèles de climatisation ?

Comme vous le savez très certainement, il existe deux types de climatisation : monobloc et split. Dans le cas des modèles monobloc, l’ensemble évaporateur-compresseur-condenseur-détendeur est dans le même appareil. Dans le cas des appareils split, l’évaporateur sera au niveau des unités intérieures et les autres éléments au niveau de l’unité extérieure de votre climatiseur. Pour l’un comme pour l’autre de ces types de climatisation, le fonctionnement reste le même. Bon à savoir, il existe également des climatiseurs sans groupe extérieur avec un fonctionnement encore différent !

Il existe ensuite des spécificités de fonctionnement liées à la mobilité de certains modèles (split mobile notamment) ou bien à la source d’énergie de l’appareil (climatisation à énergie solaire). Sur le principe, le fonctionnement sera toujours celui d’une pompe à chaleur. Cependant, il y aura des particularités dans la mise en œuvre de ce fonctionnement lié aux spécificités du modèle concerné. Pour en savoir plus, découvrez nos deux articles intitulés :

Réglage et programmation d’un climatiseur

Selon le modèle de climatisation choisi, il vous sera possible ou non de régler et de programmer son fonctionnement en fonction de vos habitudes propres. Les appareils sont ainsi munis d’une télécommande dont le fonctionnement variera d’un modèle à un autre. Afin d’en apprendre davantage sur l’utilisation de votre télécommande et donc le réglage de votre climatiseur, consultez notre article dédié : Utilisation d’une télécommande de climatiseur : nos conseils pour un réglage adapté.