Comment fonctionne un climatiseur : le principe de fonctionnement du climatiseur, sa structure et son schéma technique

La clé du fonctionnement efficace et à long terme du climatiseur est son bon fonctionnement et son entretien régulier. Êtes-vous d'accord? Mais afin d'éviter les pannes de cet équipement très coûteux, il convient d'étudier l'appareil et de considérer également le principe de fonctionnement du climatiseur.

Ce sont ces questions que nous aborderons dans notre matériel - nous analyserons en détail les principaux éléments structurels des équipements de climatisation standard. Nous parlerons également du principe et des caractéristiques de son fonctionnement, et fournirons un schéma type. Nous compléterons l'article avec des photos visuelles et des recommandations vidéo utiles.

La conception d'un climatiseur typique

Il est difficile d’imaginer la vie confortable d’une personne moderne sans climatisation. Et pour que lors de son utilisation, l'utilisateur n'ait pas de problèmes et pannes, il convient de se familiariser de manière générale avec la conception et le principe de fonctionnement de ce type d'équipement de climatisation. Nous parlerons plus en détail des principaux composants et éléments de conception du climatiseur.

Principaux éléments structurels de l'équipement

Si un utilisateur voyait une coupe transversale d'un climatiseur qui augmente le confort de son séjour, il y trouverait de nombreux éléments et composants structurels. Certains d'entre eux sont utilisés pour contrôler l'unité, aidant ainsi l'électronique standard et l'utilisateur à contrôler la situation.

Et les principaux qui influencent la fonctionnalité sont des éléments de conception tels que :

• évaporateur, qui est situé dans l'unité intérieure du climatiseur et est conçu pour garantir que le réfrigérant utilisé absorbe la chaleur lorsqu'il se transforme en état gazeux ;
• condensateur — cet élément structurel est situé dans l'unité externe du climatiseur et est conçu pour assurer la transition du réfrigérant existant vers un état liquide, avec dégagement simultané de chaleur.

À la base, les deux éléments sont des radiateurs. Qui occupent une part importante dans la conception des unités de climatisation. Ceci est nécessaire pour garantir un échange thermique efficace entre le réfrigérant et l’air.

Le schéma montre l'unité intérieure d'un climatiseur typique, quels que soient la marque, le modèle et les performances. Et son élément principal est toujours l'évaporateur, qui occupe la majeure partie du corps

L'évaporateur et le condenseur sont une structure constituée de tuyaux en cuivre de petit diamètre sur lesquels sont placées des plaques transversales en aluminium, conçues pour augmenter le taux de transfert de chaleur.

Qu'est-ce qui affecte les performances des climatiseurs ?

En plus de l'évaporateur et du condenseur énumérés ci-dessus, il existe plusieurs autres éléments de conception qui garantissent l'efficacité des équipements de climatisation.

Ceux-ci inclus:

• Ventilateurs;
• compresseur;
• vanne thermostatique (vanne).

Des produits tels que Ventilateurs, installé dans chaque unité de climatisation. Leur tâche est d'améliorer le débit d'air qui souffle sur l'évaporateur ou le condenseur. Cela améliore considérablement les performances du système dans son ensemble.

Compresseur Il est tout à fait possible de l'appeler le cœur de tout climatiseur moderne. La raison en est que c'est lui qui assure la circulation du fluide frigorigène dans le circuit frigorifique. Qui se compose généralement de tubes de cuivre.

Le schéma montre l'unité externe d'un climatiseur moderne. De plus, son élément principal est traditionnellement le condensateur, qui est indiqué en bleu. Un ventilateur est situé à côté de l'élément structurel spécifié, sans lequel il ne sera pas possible d'obtenir un fonctionnement efficace du système

De plus, le compresseur est conçu pour comprimer le réfrigérant derrière l'évaporateur. Ce qui améliore également les performances de tout climatiseur.

Nous avons parlé des fonctionnalités de diagnostic et de dépannage du compresseur dans ce materiel.

Vanne thermostatique conçu pour réduire la pression du réfrigérant devant l’évaporateur. Cette fonctionnalité offre un meilleur transfert de chaleur.

Le rôle du réfrigérant dans le fonctionnement des équipements de climatisation

Tout climatiseur moderne est un système technique composé d'un certain nombre d'unités et de pièces. Mais ils seront tous inutiles sans réfrigérant, qui est une substance qui passe facilement de l’état liquide à l’état gazeux et vice versa. En même temps, dégager ou absorber une quantité importante de chaleur.

Il existe plus de 4 douzaines de types de fréon, mais seuls certains d'entre eux sont utilisés comme réfrigérant. Dans le même temps, le R-22 est le plus demandé aujourd’hui : c’est lui qui alimente plus de 98 % des climatiseurs. Mais n'oubliez pas que ses jours sont déjà comptés et que cela doit être pris en compte lors de l'achat d'un équipement de climatisation.

Différents types d'une substance appelée fréon sont utilisés comme réfrigérant depuis de nombreuses décennies. Il s'agit principalement d'un mélange d'éthane et de méthane.La principale caractéristique de cette substance est son faible point d’ébullition. Que se passe-t-il entre 5 et 10 °C ? Dans ce cas, le fréon peut chauffer jusqu'à 70-90° lors de l'évaporation. Ces fonctionnalités vous permettent d’évacuer une énorme quantité de chaleur, et assez rapidement.

Et le réfrigérant spécifié est incolore, inodore et, surtout, inoffensif pour la santé des utilisateurs. Dans le même temps, le type de fréon le plus populaire aujourd'hui (R-22) a un impact négatif sur la couche d'ozone de l'atmosphère. Par conséquent, si vous n'êtes pas indifférent aux problèmes environnementaux, vous devriez alors acheter des climatiseurs fonctionnant au réfrigérant. R-410. Ce qui ne détruit pas les couches protectrices de l’atmosphère.

La photo montre le remplissage du climatiseur avec du fréon. Mais il ne faut pas oublier que selon le Protocole dit de Montréal, l'utilisation du fréon R-22 doit être arrêtée d'ici 2030. Et c'est un point très important. Étant donné que moins il reste de temps avant la période spécifiée, moins il est conseillé d'acheter des climatiseurs fonctionnant avec un réfrigérant nocif.

Sur la pratique remplir le climatiseur avec du fréon est pratiqué assez rarement. Par exemple, après réparation, entretien, fuite. Et dans tous les cas, le réfrigérant spécifié (R-410) ne nuira pas à la santé des utilisateurs et de leurs animaux domestiques.

Principe de fonctionnement et schéma électrique du climatiseur

Le climatiseur semble être un équipement assez simple, dont les principaux composants structurels ne sont pas particulièrement compliqués. Nous allons donc analyser en détail son principe de fonctionnement, qui est également extrêmement simple.

Comment fonctionne un climatiseur typique ?

Au fur et à mesure que les liquides s’évaporent, ils absorbent activement la chaleur et lors de la condensation (passage de l’état gazeux à l’état liquide), ils la libèrent.Et ces phénomènes physiques sont traditionnellement à la base du principe de fonctionnement des climatiseurs.

Vous pouvez vous assurer que la méthode d'évacuation de la chaleur spécifiée est efficace même à la maison. Par exemple, appliquer sur la surface de votre peau n'importe quelle solution contenant de l'alcool qui, en s'évaporant rapidement, laisse une sensation de froid. Puisque la chaleur de la surface du corps est absorbée et évacuée sur le côté.

Pour faire simple, la base du fonctionnement de tout climatiseur moderne réside dans les procédures d'ébullition (avec absorption de chaleur) et de condensation (avec dégagement de chaleur). Au cours de ces processus, la chaleur est absorbée/libérée selon les formules indiquées sur le graphique. Où Q est la quantité de chaleur, L est la chaleur spécifique de vaporisation et m désigne la masse de la substance

C'est exactement ce qui se passe à l'intérieur. La raison en est que le réfrigérant liquide, pénétrant dans l'unité intérieure du climatiseur, absorbe activement et en grande quantité l'excès de chaleur et sa température augmente considérablement.

En conséquence, il s’évapore et se déplace vers l’unité extérieure (généralement située à l’extérieur du bâtiment). Là où, sous l’influence d’un air plus froid, pompé en quantité importante par un ventilateur, le processus inverse se produit.

La photo montre un évaporateur de climatiseur. Qui en apparence ressemble à un radiateur ordinaire. En fait, c’est comme ça. Étant donné que la conception de cet élément assure le soufflage le plus efficace de l'air chaud de la pièce, à partir duquel le réfrigérant absorbe la chaleur, la pièce devient ainsi plus fraîche.

C'est-à-dire qu'une condensation se produit, à la suite de laquelle le réfrigérant redevient liquide et, par conséquent, de la chaleur est libérée. Et puis un nouveau cycle suivra, et ainsi de suite à l’infini.

Diagramme schématique du fonctionnement de l'équipement

Quels que soient le type, le type et le nom du climatiseur, le processus de refroidissement de l'air est toujours le même. Ainsi, après la mise en marche, le réfrigérant est fourni à l'évaporateur. De plus, sa pression est de 3 à 5 atmosphères et sa température est comprise entre 10 et 20 °C.

Ensuite, à l'état gazeux, le fréon se déplace vers le compresseur. Et puis il se compresse à 15-20 atmosphères. De plus, le réfrigérant est chauffé entre 70 et 90 °C.

Le schéma, sous une forme simplifiée, montre le principe de fonctionnement de tout climatiseur moderne. La figure montre donc que le réfrigérant refroidi dans le condenseur entre dans le régulateur de débit (vanne thermostatique). Où sa pression diminue, ce qui permet au liquide de se refroidir encore plus. Ensuite, le réfrigérant est transporté vers l’évaporateur, où se déroule le processus principal. Autrement dit, refroidir l'air tout en chauffant simultanément le réfrigérant

Après quoi, le gaz est transporté vers le condenseur, activement soufflé par un ventilateur. En raison de l'exposition à l'air injecté à une température plus basse, le fréon libère de la chaleur, ce qui conduit à sa transition vers un état liquide.

Mais sa température reste néanmoins supérieure de 10 à 20 °C à celle de l’air ambiant. Ce problème est résolu lorsque le liquide traverse le détendeur. Où la pression du réfrigérant chute à nouveau jusqu'à 3 à 5 atmosphères. Cela permet au fréon de refroidir davantage et est prêt pour un nouveau cycle d'absorption de chaleur, il est donc à nouveau fourni à l'évaporateur.

La figure montre un diagramme schématique d'un climatiseur. Dans ce cas, une unité équipée d'un évaporateur est située à l'intérieur. Et le second, avec un condensateur, est à l'extérieur.Cela vous permet de rendre la procédure d'échange de chaleur aussi efficace que possible. De plus, l'unité, située dans la rue, abrite toujours un compresseur, qui est la partie la plus bruyante de la structure.

Caractéristiques du climatiseur

Un climatiseur nécessite de l’électricité pour fonctionner, mais cela est avantageux car il a un rendement assez élevé.

Mais s'il y a des chutes de tension régulières dans le réseau, alors afin d'éviter une panne de ce type d'équipement de climatisation, vous devez immédiatement installer et stabilisateur.

Malgré la méthode simple et efficace d'échange thermique, vous devez toujours vous rappeler que le climatiseur ne répondra à ses caractéristiques déclarées qu'avec des entretien.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

La vidéo ci-jointe vous aidera à approfondir et consolider vos connaissances sur le sujet :

Le principe de fonctionnement de tout climatiseur, quelle que soit sa marque, taper, assez facile. Parce qu’elle repose sur les phénomènes physiques les plus simples. Dans le même temps, il ne faut pas oublier que les équipements de climatisation présentent des caractéristiques techniques différentes. De plus, les climatiseurs sont fiables, efficaces et faciles à utiliser. Ce qu'il faut prendre en compte, ainsi que la transition future vers le fréon sûr, car cette fonctionnalité peut entraîner des pertes financières.

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