Comment fonctionnent les climatiseurs

Unités de climatisation à eau glacée et tour de refroidissement

Bien que les climatiseurs standards soient très populaires, ils peuvent consommer beaucoup d’énergie et générer pas mal de chaleur. Pour les grandes installations comme les immeubles de bureaux, le traitement de l’air et la climatisation sont parfois gérés un peu différemment.

Certains systèmes utilisent de l’eau dans le cadre du processus de refroidissement. Les deux plus connus sont les systèmes d’eau glacée et les climatiseurs à tour de refroidissement.

  • Systèmes d’eau glacée – Avec un système d’eau glacée, l’ensemble du climatiseur est placé sur le toit ou derrière le bâtiment. Il refroidit l’eau entre 40 et 45 degrés Fahrenheit (4,4 et 7,2 degrés Celsius). L’eau refroidie est ensuite acheminée dans tout le bâtiment et connectée à des centrales de traitement d’air. Cela peut être un système polyvalent où les conduites d’eau agissent comme les serpentins de l’évaporateur dans un climatiseur standard. Lorsqu’il est correctement isolé, il n’y a pas de limitation de distance pratique sur la longueur d’un tuyau d’eau glacée.
  • Technologie de tour de refroidissement – Dans tous les systèmes de climatisation que nous avons décrits jusqu’à présent, l’air est utilisé pour dissiper la chaleur des serpentins du compresseur. Dans certains grands systèmes, une tour de refroidissement est utilisée à la place. La tour crée un flux d’eau froide qui traverse un échangeur de chaleur et refroidit les serpentins chauds du condenseur. La tour souffle de l’air à travers un courant d’eau provoquant l’évaporation d’une partie de celui-ci, et l’évaporation refroidit le courant d’eau. Un des inconvénients de ce type de système est qu’il faut rajouter régulièrement de l’eau pour compenser la perte de liquide par évaporation. La quantité réelle de refroidissement qu’un système de climatisation obtient d’une tour de refroidissement dépend de l’humidité relative de l’air et de la pression barométrique.

En raison de la hausse des coûts d’électricité et des préoccupations environnementales, d’autres méthodes de refroidissement de l’air sont également à l’étude. L’un est la technologie de refroidissement de la vallée ou de la glace. Une hors pointe Le système de refroidissement utilise de la glace gelée le soir pour refroidir l’air intérieur pendant la partie la plus chaude de la journée. Bien que le système consomme de l’énergie, le plus grand gaspillage d’énergie se produit lorsque la demande d’électricité de la communauté est à son plus bas. L’énergie est moins chère pendant les heures creuses et la baisse de la consommation pendant les heures de pointe réduit la demande sur le réseau électrique.

Une autre option est l’énergie géothermique. Cela varie, mais à environ 6 pieds sous terre, la température de la Terre varie de 7,2 à 23,8 degrés Celsius de 45 à 75 degrés Fahrenheit. L’idée de base derrière refroidissement géothermique est d’utiliser cette température constante comme source de chaleur ou de froid au lieu d’utiliser l’électricité pour produire de la chaleur ou du froid. Le type le plus courant d’unité géothermique domestique est un système fermé. Des tuyaux en polyéthylène remplis d’un mélange liquide sont enfouis sous terre. Pendant l’hiver, le fluide recueille la chaleur de la terre et la transporte à travers le système dans le bâtiment. Pendant l’été, le système s’inverse pour refroidir le bâtiment en aspirant la chaleur à travers les tuyaux pour la déposer sous terre [source: Geo Heating].

Pour une véritable efficacité énergétique, les climatiseurs solaires font également leur entrée. Il peut encore y avoir des problèmes à résoudre, mais environ 5 % de toute l’électricité consommée aux États-Unis est utilisée pour alimenter la climatisation d’un certain type, il existe donc un grand marché pour les options de climatisation écoénergétiques. [source: ACEEE].