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Dans les pays dits émergents (Chine, Inde, Indonésie, Brésil, Thaïlande notamment) quand le revenu d'un foyer augmente, le climatiseur est souvent l'un des premiers achats programmés.
Des milliards de nouveaux appareils devraient être ainsi installés d'ici 2050 (ainsi que des réfrigérateurs) qui consommeront beaucoup d'électricité aujourd'hui surtout issue du charbon ou du gaz... en émettant donc des gaz à effet de serre qui réchauffent inexorablement le climat !
Le scénario tendanciel en 2018 est un doublement des émissions de CO2 induits par la climatisation de 2016 à 2050 (« c'est comme si l'on ajoutait une Afrique actuelle au monde, soit près d'un milliard de tonnes de CO2 environ par an »).
L'urbanisation rapide de ces pays pourrait encore exacerber ce paradoxe. Dans ce scénario, les besoins énergétiques du refroidissement pourraient dans le monde être portés à 7 500 TWh en 2050, soit « 6,4% à 10% de la consommation globale d'énergie » en 2050, soit 3 à 5 fois plus qu'en 2015 (en tenant compte des progrès d'efficacité énergétique de la climatisation).
Réflexions sur le contexte climatique et ses paradoxes
Pression atmosphérique
Pression relative et absolue
Dépression
T°
P0 0,5 1 2 3 4 5
68
100
151
B
A
Point d’ébullition et pression
Phase liquide
Phase vapeur ou gazeuse
Exemple de l’eau
Point d’ébullition et pression R134a
Pression/Température
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0 5 10 15 20 25 30 35
Surpression (bars)
P. relative(Bars)
Point d’ébullition R134a (°C)
P. relative(Bars)
Point d’ébullition R134a (°C)
0 ‐27 16 60
1 ‐10 17 63
2 0 18 65
3 9 19 68
4 15 20 70
5 21 21 72
6 26 22 74
7 31 23 76
8 35 24 78
9 39 25 80
10 43 26 82
11 46 27 83
12 49 28 85
13 52 29 87
14 55 30 88
15 58 31 90
Réflexion
Condensation
Détente Compression
Evaporation
Principe de base
Condenseur Filtre
Filtredéshydrateur
Evaporateur
Compresseur
COMPARTIMENT MOTEUR HABITACLE
Détendeur
AIREXTERIEUR
Processus du circuit de base
Condenseur Filtre
Filtredéshydrateur
Evaporateur
Compresseur
AIREXTERIEUR COMPARTIMENT MOTEUR HABITACLE
Détendeur
P
J/Kg
P2
P1
H1 H2
Compression
Processus du circuit de base
Condenseur Filtre
Filtredéshydrateur
Evaporateur
Compresseur
AIREXTERIEUR COMPARTIMENT MOTEUR HABITACLE
Détendeur
P
J/Kg
P2
P1
H1 H2
Condensation
Processus du circuit de base
Processus du circuit de base
Condenseur Filtre
Filtredéshydrateur
Evaporateur
Compresseur
AIREXTERIEUR COMPARTIMENT MOTEUR HABITACLE
Détendeur
P
J/Kg
P2
P1
H1 H2
Détente
Processus du circuit de base
Condenseur Filtre
Filtredéshydrateur
Evaporateur
Compresseur
AIREXTERIEUR COMPARTIMENT MOTEUR HABITACLE
Détendeur
P
J/Kg
P2
P1
H1 H2
Evaporation
– Danger de contact
– Danger de suffocation
– Danger d’intoxication
– Danger de corrosion
– Danger d’entreposage et de transport
Manipulation du réfrigérant
230 V
12 V
12345
678910
Compresseur
Compresseur à pistons à simple effet
Compresseur à pistons à double effet
Compresseur à palettes
Compresseur à palettes 1 bloc-cylindre; 2 culasse arrière avec chambre de basse pression (aspiration); 3 culasse avant et chambre haute pression (refoulement)4 vanne d'arrêt;5 palettes; 6 rotor.
Compresseur à spirales, G ou scroll
1 axe d'entraînement 2 tourillon excentrique 3 garniture excentrique 4 couronne à billes 5 raccord d'admission 6 spirale mobile 7 spirale fixe 8 logement 9 orifice de décharge 10 contrepoids
Compresseur à spirales, G ou scroll
Faible inclinaison, débit faible
Forte inclinaison,débit élevé
Compresseur à cylindrée variable
AIR FRAIS
AIR ECHAUFFE
GAZ HP (compresseur)
LIQUIDE HP
Détendeur à ajustage fixe
1 entrée HP; 2 tamis filtrant; 3 orifice calibré; 4 joint torique; 5 sortie BP
Points du contact
Température des tuyaux Pression syst.
Glacé Froid Chaud Très Chaud Elevée Basse
Entrée évaporateur X X
Sortie évaporateur X X
Entrée accumulateur X X
Sortie accumulateur X X
Entrée compresseur X X
Sortie compresseur X X
Entrée condenseur X X
Sortie condenseur X X
Climatisation à détendeur à ajutage fixe
1. Compresseur2. Embrayage électromagnétique3. Condenseur4. Ventilateurs condenseur5. Contacteur HP6. Capillaire (ajutage‐détendeur fixe)7. Evaporateur (BP)8. Ventilateur habitacle9. Contacteur BP10. Accumulateur / Déshydrateur(Dessiccateur)
Climatisation à détendeur fixe ou à capillaire
Valve d’expansion
Détendeur thermostatique à nivellement interne de pression;
1 valve d'expansion; 2 conduite provenant du condenseur (HP) 3 bulbe; 4 conduite allant au compresseur (BP) 5 évaporateur
Valve d’expansion
Détendeur thermostatique à égalisation externe de pression
1 valve d'expansion 2 conduite provenant du condenseur (HP) 3 conduite d'égalisation externe de pression;4 bulbe; 5 conduite allant au compresseur (BP) 6 évaporateur
Valve d’expansion monobloc
Coupe d'une valve thermostatique monobloc classique 1 soupape; 6 membrane; 2 vers l'évaporateur; 7 vers le compresseur; 3 de l'évaporateur; 8 de l'accumulateur; 4 élément de mesure; 9 siège de soupape; 5 tête de membrane; 10 ressort
Points du contact
Température des tuyaux Pression système
Glacé Froid Chaud Très Chaud Elevée Basse
Entrée valve d’expansion X X
Sortie évaporateur X X
Entrée compresseur X X
Sortie compresseur X X
Entrée condenseur X X
Sortie condenseur X X
Entrée filtre‐sécheur X X
Sortie filtre‐sécheur X X
Climatisation à valve d’expansion
11. Compresseur12. Embrayage électromagnétique13. Condenseur14. Ventilateurs condenseur15. Déshydrateur16. Contacteur HP17. Hublot (œil)18. Valve d ’expansion19. Evaporateur20. Détecteur de givrage21. Ventilateur habitacle
Climatisation avec valve d’ expansion
Condensats: eau de condensation sur l’évaporateur
Condensats: eau de condensation sur l’évaporateur
P1
S1
E1
FF2 F3
2b
25b
16b
K2
3015
MM1
F1
Schéma de branchement électrique des Pressostats
F boite à fusiblesS1 interrupteur de demande
d’aircoP1 pressostat triple fonctionK2 relais de commande embrayageM1 moteur de ventilateur de
refroidissement du condenseurE1 embrayage
Pressostat du ventilateur de refroidissement
Accumulateur déshydrateur (avec détendeur fixe)
1 entrée du fluide frigorigène; 2 sortie du réfrigérant; 3 élément déshydratant; 4 capuchon; 5 niveau de liquide maximum; 6 niveau de liquide minimum; 7 filtre de protection du retour d'huile; 8 retour d'huile.
Côté BP
Filtre sécheur (avec valve d’expansion)
Filtre-déshydrateur1 réservoir; 2 étrier; 3 entrée; 4 sortie; 5 pointeau (non visible); 6 regard; 7 tube plongeur; 8 élément dessicatif; 9 filtre; 10 écran de maintien avec alésage
Côté HP
Point 1, mesure basse pression au raccord BP (à traduire en température)Point 2, mesure température en sortie évaporateurLa différence des 2 températures donne la surchauffe
Trop de réfrigérant ≤ valeurs normales 2°C à 12°C ≤ pas assez de réfrigérant
Point 1, mesure haute pression au raccord HP (à traduire en température)Point 2, mesure température en sortie du condenseurLa différence des 2 températures donne le sous‐refroidissement
Pas assez de réfrigérant ≤ valeurs normales 2°C à 14°C ≤ trop de réfrigérant
!
HP
!
BP
!
HuilesMinérales (abandonnées) ‐ Polyolester (POE) ‐ Polyalkylèneglycol (PAG)
Les 3 rôles de l ’huile :
• Lubrification
• Refroidissement
• étanchéité des joints
Cause de la perte d’huile : Quantité à ajouter
Récupération Quantité récupérée +15 ml
Tuyau éclaté +30 ml
Remplacement d’un tuyau +15 ml
Remplacement du condenseur +30 ml
Remplacement de l’évaporateur +30 ml
Remplacement du filtre/déshydrateur +30 ml
Remplacement valve d’expansion +15 ml
Remplacement du compresseur +50 ml
Huilespolyolester (POE) polyalkylèneglycol (PAG)
Absorption d'humidité
0
500
1000
1500
2000
2500
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Durée en heures
Tene
ur e
n ea
u (P
PM)
PAGESTERMINERALE
Huiles
Station d’entretien
Raccords de service pour R134aRaccords rapides munisde soupapes.
BP
HP
Raccords rapides R134a
Prévus pour limiter les fuites pendant le raccordement
BP
HP
1. Manomètre BP2. Manomètre HP3. Réservoir d’huile4. Injecteur d’huile5. Pompe à vide6. Valves à commande
électrique7. Compresseur8. Séparateur d’huile9. Filtre‐déshydrateur10. Cylindre de réserve de
réfrigérant11. Clapet de purge d’air12. Balance électronique
Station d’entretien
Réfrigérant et sécurité• Produit mauvais pour la peau
• Extrêmement dangereux pour les yeux (rinçage 15 ’ minimum !!)
• Veiller à la ventilation des lieux de travail (poids des gaz)
• Ne vider une installation qu’avec une pompe appropriée
• Les flexibles sont sensibles aux UV (soleil, soudure arc …)
• Réfrigérant devient très toxique au contact d’une flamme !
Recherche de fuites
01 2 3
P1
S1
M
K1
ME1
F
C1 C2
F1 F2 F3 F4
2b
25b
16b
M1 M3
R1
R2
U1
+
Batt
Shunt
MM2
Schéma électrique de base
F fusible; S1 interrupteur airco; U1 module airco; K1 relais ventilateur auxiliaire; C1 & C2 connecteurs; R1 & R2 résistances ventilateur habitacle; θ sonde de givrage; P1 trinary; E1 embrayage airco; M1 ventilateur habitacle; M2 ventilateur principal condenseur; M3 ventilateur auxiliaire condenseur
Nouveau frigorigène R‐1234yf (PRP=4) de formule CH2=CFCF3.
Il est notamment proposé pour remplacer le R‐134a (PRP=1300) comme fluide frigorigène dans les circuits de climatisation des voitures.
Le R‐1234yf est un gaz inflammable, qui peut se décomposer à la combustion en fluorure d'hydrogène et halogénures de carbonyle.
Les sociétés Honeywell et DuPont détiennent la majorité des brevets concernant le R‐1234yf.
Ce nouveau gaz R‐1234yf possède de nombreuses qualités:
Propriétés physiques très proches du R‐134a avec des pressions de systèmes très similaires et donc peu d’adaptations à réaliser dans les installations.• Évaporateur 3x plus résistant au feu• Conduites renforcées et éloignées des sources chaudes
(turbo, collecteur échappement, etc …)• Joints différents et conduites souples plus étanches
(molécule R‐1234yf encore plus petite que le R‐134a)
Ce nouveau gaz R‐1234yf est cependant très toxique lors de sa combustion avec un DL50 de > 965 mg∙l (rat, 4 heures)
La dose létale médiane (DL50), ou concentration létale médiane (CL50), est un indicateur quantitatif de la toxicité d'une substance. Cette notion s'applique également aux irradiations.(Source WIKIPEDIA)
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