Principes de base de la technologie de climatisation

Principes physiques

Les quatre états connus de l'eau s'appliquent également aux fluides frigorigènes des circuits de climatisation.

1. 1
   gazeux (invisible)
2. 2
   vapeur
3. 3
   liquide
4. 4
   solide

   

Lorsque l'eau est chauffée dans un récipient (absorption de chaleur), de la vapeur d'eau visible s'élève. Si la vapeur est chauffée davantage (absorption de chaleur), elle se transforme en gaz invisible. Le processus est réversible. Lorsque la chaleur est retirée à la vapeur d'eau gazeuse, la vapeur se forme en premier, puis l'eau et enfin la glace.

1. 1
   Absorption de chaleur
2. 2
   Émission de chaleur

   

Transfert de chaleur

Toute substance est constituée d'une masse de molécules en mouvement. Les molécules rapides d'une substance plus chaude cèdent une partie de leur énergie aux molécules plus froides, donc plus lentes. Ainsi, le mouvement moléculaire de la substance plus chaude ralentit et celui de la substance plus froide s'accélère. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que les molécules des deux substances se déplacent à la même vitesse. Elles sont alors à la même température et il n'y a plus d'échange de chaleur.

Pression et point d'ébullition

Le point d'ébullition indiqué dans les tableaux pour un liquide se réfère toujours à une pression atmosphérique de 1 bar (14,5 psi). Si la pression agissant sur un fluide change, son point d'ébullition change également.

Par exemple, l'eau bout à une température d'autant plus basse que la pression est faible.

Les courbes de pression de vapeur de l'eau et du fluide frigorigène R134a montrent qu'à pression constante, une baisse de température transforme la vapeur en liquide (dans le condenseur), tandis qu'une baisse de pression fait passer le fluide frigorigène de l'état liquide à l'état vapeur (évaporateur).

Courbe de pression de vapeur de l'eau

1. 1
   liquide
2. 2
   Gazeux
3. 3
   Courbe de pression de vapeur de l'eau
4. 4
   Pression agissant sur le liquide en bar (psi)
5. 5
   Température en ºC (ºF)

   

Courbe de pression de vapeur du fluide frigorigène R134a

1. 1
   Fluide
2. 2
   Gazeux
3. 3
   Courbe de pression de vapeur du fluide frigorigène R134a
4. 4
   Pression agissant sur le liquide en bar (psi)
5. 5
   Température en ºC (ºF)

   

Tableau de pression de vapeur du fluide frigorigène R134a

Le tableau de pression de vapeur de chaque fluide frigorigène est publié dans la littérature destinée aux ingénieurs des systèmes frigorifiques. Ce tableau permet de déterminer la pression de vapeur agissant sur la colonne de liquide dans un récipient si la température de celui-ci est connue.

Comme chaque fluide frigorigène possède son propre tableau de pression de vapeur caractéristique, le fluide frigorigène peut être identifié en mesurant la pression et la température.

Remarque

En pression absolue, 0 bar/psi correspond au vide absolu. La pression ambiante normale (pression positive) correspond à 1 bar (14,5 psi) de pression absolue. La pression 0 correspond à une pression absolue de 1 bar (14,5 psi) sur la plupart des manomètres (indiquée par -1 bar (-14,5 psi) en dessous de 0 bar/psi).