Cheminement Des Canalisations Frigorifiques

Toutes les précautions seront prises, pendant les travaux pour éviter de polluer les canalisations ( eau, poussière, particules…), notamment les jours de pluie. Elles ne doivent jamais reposer au sol. Plusieurs précautions sont nécessaires pour effectuer un tracé des canalisations sinon les performances du climatiseur seront réduites et des pannes apparaîtront. Ces précautions sont essentiellement prises pour permettre le retour d’huile véhiculée par le fluide frigorigène au compresseur. Les constructeurs imposent des diamètres, des longueurs de canalisation liquide et vapeur, et des hauteurs maximums à ne pas dépasser, pour avoir un bon retour d’huile, une charge, en fluide frigorigène faible et de faibles pertes de charges.
L’installateur doit respecter scrupuleusement ces règles, notamment une longueur équivalente maximum. Cette longueur correspond à la distance totale entre les unités y compris coudes et raccords. Il est recommandé de vérifier la définition que chaque constructeur donne à cette longueur équivalente. Pour une différence de niveau entre les unités, supérieure à cinq mètres, l’installateur devra réaliser un piège à huile sur la colonne montante. Le piège à huile est constitué d’une double crosse.





L’huile s’accumule dans la partie basse des coudes, elle forme alors un bouchon qui est rapidement aspiré par le compresseur. Un piège est installé au départ de chaque remontée de canalisations vapeurs et tous les cinq mètres si la hauteur est importante. Il ne faut jamais dépasser les différences de hauteur maximum données par les constructeurs. Pour les canalisations liquides, la miscibilité huile/fluide frigorigène étant bonne, elles ne nécessitent pas de précautions particulières, elles ne nécessitent pas de précautions particulières, elles suivant généralement le tracé des canalisations vapeurs.

Implantations des climatiseurs individuels

Si le local n’est pas très large, le climatiseur peut être fixé au mur, au plafond ou posé au sol. La cassette est à déconseiller. La diffusion d’air sera effectuée dans le sens de la longueur du local.
Si le plafond comporte des saillies, le climatiseur plafonnier et la cassette sont à proscrire.

ce phénomène de douche froide se produit aussi lorsque le jet d’air rencontre un luminair (saillie de quelques centimètres.
Pour ne pas créer de gêne pour l’occupant, il faut absolument éviter que le jet d’air lui vienne dessous.
Il ne faut pas installer un climatiseur mural, en face la personne qui travaille surtout si le local est faible dimension. La cassette ou le climatiseur en allège peuvent convenir.

Il ne pas installer de climatiseur plafonnier ou mural ( ou cassette) avec une portée ( ou rayon de diffusion) trop grande du côté opposé à l’occupant. Pour éviter les problèmes, il est préférable de disposer le climatiseur du même côté que le bureau.


il peut se produire le même phénomène dans une chambre d’hôtel il est préférable d’installer le climatiseur du côté de la tête du lit pour éviter tous problèmes. Dans tous les cas, l’implantation de l’unité intérieure doit être réfléchie et faite avec soin de façon à assurer une meilleure diffusion de l’air possible sans créer de gêne pour l’occupant.

Le choix de l’emplacement de l’unité intérieure doit répondre à certaines critères :
.Choisir un emplacement ou les orifices d’aspiration et de soufflage de l’air ne sont pas obstrués ; .L’endroit doit pouvoir supporter le poids de l’unité intérieure.
.L’emplacement doit permettre une installation facile des tuyauteries de drainage et de réfrigération jusqu’à l’unité extérieure.
.Le filtre à air doit pouvoir être enlevé par le bas.
.Un ensoleillement direct du récepteur de la télécommande sur l’unité intérieur doit être évité ;
.Déterminer l’emplacement de la commande à distance ;
.Vous devez prévoir un emplacement qui respect les distances autour de l’unité intérieure pour la maintenance ;

Le choix de l’emplacement de l’unité extérieure est aussi important:
.Choisir un endroit sec et ensoleillé. si celui ci et exposé un ensoleillement direct, abriter l’unité extérieure ;
.Ne pas installer l’unité dans un emplacement ou une fuite de gaz combustible pourrait se produire ;
.L’eau de drainage ne doit occasionner aucun problème a cet endroit ( pour un climatiseur réversible ) ;
.Laisser un espace suffisant pour la ventilation a l’entrée et à la sortie de l’air.
.Tout objet entravant la ventilation doit être retiré. La sortie de l’air d’une unité extérieure en direction d’une autre et déconseillée.

Les systèmes à détente directe

Les systèmes à détente directe sont ceux qui produisent directement le froid dans l’unité de climatisation placée à l’intérieur du local à climatiser.
Nous distinguerons les climatiseurs individuels d’une puissance frigorifique comprise entre 2 et 7KW et les armoires de climatisations dont la puissance es supérieure à 7KW. Cette terminologie n’est pas absolue et il est bon de se référer aux documents constructeurs, chacun ayant sa propre dénomination.

1-CLIMATISEURS INDIVIDUELS
Les climatiseurs individuels sont des appareils monoblocs ou bi-blocs( split-system) à condensations par air ou par eau. Ils ventilent, rafraîchissent, déshumidifient, et peuvent également assurer le chauffage, soit par résistances électriques, si par inversion du cycle frigorifique ( climatiseur réversible)
*split-system
La gamme des climatiseurs individuels du type « split-system » offre une climatisation de confort pour un faible coût d’installation.
Ces appareils conviennent à toutes les installations décentralisées de petites et moyennes puissances.
Ils sont constitués de traitement d’air regroupant l’évaporateur, le détendeur, la ventilation et un filtre. L’unité peut être placée au mur, au plafond ou au sol.
Une unité extérieure de condensation regroupant le compresseur frigorifique, le condenseur et la commande électrique.
Les liaisons frigorifiques entre les deux unités sont assurées par des canalisations frigorifiques généralement pré chargées en usine, munies de coupleurs autoobturateurs ou de canalisation non pré chargées, mises en oeuvre par l’installateur
.split-system air /air
ils sont composés d’une unité de traitement d’air avec un évaporateur à air et une unité extérieure regroupant un compresseur hermétique, un condenseur à air à tubes ailettés et ventilateur hélicoïde.
Ces split-system peuvent être utilisés pour des températures sèches extérieurs variant de 20 à 50 °C
Pour des températures extérieures inférieures à 20 °C des options « toutes saisons » sont proposées par les fournisseurs.
Ils peuvent être équipés d’un chauffage électrique pour assurer le chauffage l’hiver.
Les split-system air /air peuvent également être réversibles
Une vanne 4 voies permet d’inverser le cycle frigorifique. Ces climatiseurs permettent un rafraîchissement l’été pour des températures sèches extérieures variant de 20 à 50°C, et un chauffage l’hiver pour des températures extérieures comprises entre 0 et 25 °C
Le chauffage produit par l’inversion du cycle assure généralement un chauffage des locaux enmisaison. Une batterie de chauffage électrique intégrée dans l’unité intérieure permet d’assurer le chauffage durant tout l’hiver.
.Split-system air/eau
ces appareils sont composés d’une unité intérieure avec un évaporateur à air et d’une unité de condensation regroupant un compresseur hermétique et un condenseur à eau à double tubes coaxiaux à contre-courant
Ces systèmes sont surtout installés lorsqu’il n'est pas possible d’implanter à l’extérieur un groupe de condensation à air.
Le refroidissement du condenseur peut être assuré, soit par de l’eau perdue, soit par de l’eau recyclée en provenance d’une tour aéroréfrigérante ou d’un échangeur extérieur. Une vanne à eau pressostatique permet de limiter la consommation d’eau dans le cas d’une alimentation à eau perdue.
2-CLIMATISEURS MONOBLOCS
Dans un même caisson, sont regroupés le détendeur, l’évaporateur, le compresseur, le condenseur et le ventilateur.
Nous ne parlerons pas ici des climatiseurs monoblocs à condensation à air( window).
Les climatiseurs monoblocs à condensation à eau sont fréquemment appelés consoles à eau
Ces systèmes sont d’un encombrement réduit et ne nécessitent qu’un raccordement électrique et un raccordement en eau. Ils sont toutefois un peu plus bruyants que les split-system.
Ils sont conçus pour fonctionner soit avec de l’eau perdue, soit avec de l’eau recyclée fournie par une tour de refroidissement.
La consommation en eau est limitée à l’aide d’une vanne pressostatique dans le cas d’un fonctionnement à eau perdue.

Vanne Préssostatique à eau

Elle ajuste le débit d’eau en fonction de la charge à évacuer. Son principe de fonctionnement est simple, la variation du débit d’eau est asservie à la variation de la haute pression. A l’arrêt de l’installation, la haute pression chute, la vanne coupe alors le débit d’eau au condenseur .
Pour l’alimentation en eau du condenseur, certains constructeurs proposent une électrovanne asservie à la mise en fonctionnement du compresseur. Elle est d’un coût plus faible que la vanne à eau préssostatique.

La vanne d’inversion de cycle (vanne 4 voies)

Appelée vanne 4 voies ou vanne réversible, elle contient un tiroir mobile solidaire de deux pistons. sous l’effet d’une pression agissant sur les pistons, le tiroir se déplacé et inverse le sens de passage du fluide dans les échangeurs

vanne 4 voies



A l’inversion de cycle, la vanne pilote met le capillaire droit en communication avec le capillaire commun (BP), le capillaire gauche est isolé. Une dépression est crée dans le volume droit, le volume gauche est mis en suppression par l’évent du piston gauche. Le tiroir se déplace
La vanne d’inversion de cycle est un des éléments sensibles du climatiseur réversible. Au montage de l’installation aucune (bavure de cuivre) ne doit polluer le circuit. Ces particules endommageraient la vanne par une destruction du joint téflon assurant l’étanchéité entre le piston et le corps de la vanne ou elles obstrueraient les évents.
Les soudures doivent être effectuées avec un chiffon mouillé pour ne doit pas porter la vanne à une température supérieure à 110°C, le nylon du corps serait alors détérioré. A la mise en marche et lors des opérations de maintenance, il faut attendre la mise en régime de l’installation (HP, BP) avant d’actionner la vanne. Le tiroir risque de ne par ranchir assez vite le point milieu, les 3 orifices seraient en communication b.
Avant de remplacer une vanne, vérifier :
*Si cette dernière est en position « froid » ou « chaud » quand l’électrovanne est excitée,
*L’aspect extérieur de la vanne( capillaire écrasé)
*Le circuit électrique,
*Le circuit frigorifique (excès, Manque de fluide frigorigène.

VANNE DE SERVICE D'UN CLIMATISEUR

il s’agit d’une vanne trois voies installée sur les climatiseurs (unité intérieure) ou sur le corps des compresseurs selon la position du clapet d’étanchéité guidé par une tige.
La communication s’effectuera entre ces trois voies

dans tous les cas de figure ; la vanne sera « tirée sur l’arrière » après chaque intervention .Le capuchon de protection de la vanne et l’écrou obturateur de la prise de pression seront remis en place et bien serrés pour éviter les fuites .L’utilisateur d’une clef à carré est impérative pour manoeuvrer la tige de commande du clapet.

Déroulement d'une installation climatiseur

1 - Fixation du support de l'unité intérieure
 Il est important à ce stade, d'avoir vérifié si les dégagements nécessaires à la bonne marche du climatiseur ont bien été respectés. L'unité intérieure doit être parfaitement horizontale. Faites très attention à l'endroit où percer le mur pour le passage des gaines (vérifiez précisément si l'endroit où sort la gaine est à la bonne place)

2 - Fixation de l'unité intérieure sur son support
Avant de fixer l'unité intérieure sur son support, vous devez veiller à ce que le tube d'évacuation des condensats soit en légère pente de façon à ce que rien n'entrave l'évacuation.

3 - Fixation des supports de l'unité extérieure
Avant de fixer les supports de l'unité extérieure, veillez à parfaitement positionner ces supports par rapport à la sortie des gaines à travers le mur. Les supports doivent être fixés parfaitement à l'horizontale.

4 - Raccordement de la liaison frigorifique
Les tubes frigorifiques doivent être parfaitement raccordés avec leurs homologues sortant de l'unité intérieure et passant à travers le mur. certains fabricants fournissent des tubes de liaison préchargés en fluide frigorigène, des raccords rapides pour la connexion, d'autres non (collets battus, compresseurs surchargés...).

5 - Pose de l'unité extérieure
L'unité extérieure doit être posée sur des silentblocs amortissant les vibrations du compresseur. Il ne vous reste plus qu'à raccorder la liaison frigorifique sur l'unité extérieure, les câbles électriques sur le bornier et l'évacuation des condensats à l'endroit le plus approprié.
Si la liaison frigorifique est trop longue, vous pouvez (comme sur cet exemple) faire une couronne derrière l'unité extérieure pour compenser l'excédent de longueur.
Avant la mise en route, vous devrez actionner les vannes permettant au fluide frigorigène de circuler. Dans certains cas, vous devrez faire une purge de l'air présent dans le tube de liaison frigorifique selon une procédure précise indiquée dans le manuel de pose.




ATTENTION:
les nouveaux climatiseurs fonctionnant avec des fluides écologiques ont une charge interne d'environ 40 bars.
Une installation incorrecte peut provoquer une fuite brutale et dangereuse (risque d'explosion).

La thermopompe ou la climatisation réversible :

   La climatisation n’est vraiment nécessaire que cinq à six mois dans l’année, selon les régions. La climatisation réversible rend possible la rentabilisation de l’installation tout au long de l’année. Elle présente ainsi le double intérêt d’assurer, selon la saison, la climatisation ou le chauffage, avec le principe surprenant de prendre l’énergie ou chaleur encore présente dans un air froid à l’extérieur (jusqu’à -5°) pour la restituer à l’intérieur.
   Le principe de fonctionnement du climatiseur en mode chaud est le même, qu’en mode froid. L’adaptation se fait grâce à une vanne d’inversion de cycle, placée dans l’unité extérieure. La partie intérieure qui renvoie l’air froid devient condenseur, et le condenseur évaporateur.

Différents types de climatiseurs

Climatiseurs mobiles (facile à installer)
Ce sont des appareils à puissance frigorifique limitée, principalement destinés à un usage privé. Sauf travaux spécifiques peu compatibles avec leur caractère mobile, ils imposent de laisser une porte ou une fenêtre entrouverte, ce qui exclue une bonne étanc héité du local avec l'air extérieur.
      Monobloc : L'air de refroidissement du condenseur est pris soit dans la pièce, soit à l'extérieur. Cet air est rejeté à l'extérieur par une gaine flexible.
     Split-system : Le compresseur est situé dans l'unité intérieure, et la distance ente les 2 unités dépasse rarement 2 à 3 mètres.
Climatiseurs fixes
     Type window: Climatiseur de type monobloc à condensation par air, installé dans une ouverture prévue à cet effet dans le mur.
     Split-system : L’unité d'évaporation (unique ou multiple) et de condensation sont séparées et reliées entre elles par des liaisons frigorifiques et électriques adaptées à la distance les séparant. Ce genre de matériel est silencieux, et s'adapte à de nombreuses situations. De plus les puissances proposées peuvent être beaucoup plus importantes que pour les climatiseurs mobiles.
Dans ces configurations, le condenseur peut être refroidi par eau perdue, ou par air (comme nous l'avons vu sur le schéma). Dans le cas de l'eau perdue, au lieu d'obtenir de l'air chaud à la sortie du condenseur, on obtient de l'eau chaude.
Le ou les évaporateurs quant à eux peuvent être placé sur le sol, en allège sur le mur, intégrés et cachés dans des faux plafonds.
Bien que de plus en plus faciles à installer, dans le cas des split-system, un minimum de
connaissances est requis pour faire une installation correcte, qui dure dans le temps.
    Monobloc condensation à eau : Climatiseur de type monobloc à condensation par eau, installé généralement en console (sans prise d’air neuf)

Les enjeux de la climatisation

Enjeux : maîtrise de l’énergie

Le développement de la climatisation se fait dans un contexte politique de maîtrise de

l’énergie. Nombreuses estimations, études, recherches et travaux ont été menés pour

améliorer ces paramètres ou promouvoir de nouvelles technologies de climatisation qui

réduiraient la consommation d’énergie tout en améliorant l’efficacité

Il convient de noter les logiciels développés par l'AITF "Energie-Territoria" et "Bâti-

Patrimonia" véritables outils d'aide à la gestion et à la décision