définition climatisation

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    29-Dec-2015

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  • Climatisation

    d i t a v e c l e c o n c o u r s d e l d u c a t i o n N a t i o n a l e

    Cr avec la collaboration du GAMA et du GNFA :

    Q U I P E M E N T D E C O N F O R T

    G.A.M.A.(Groupement Amical d'enseignants des Matriels Automobiles)

    Son but est d'apporter aux enseignants des mtiers de l'automobile :

    des aides pdagogiques et techniques ;

    de renforcer les liens entre collgues ;

    d'tablir et faciliter les relations avec les professionnels ;

    d'tre l'interlocuteur privilgi des responsables dcisionnels.

    Contact : Henri NOIREL : 03 83 26 31 73 ou 06 89 37 78 19

    E.mail :HNoirel@ac-nancy-metz.fr ou h.noirel@infonie.fr

  • SommaireClimatisation

    A.N.F.A. / dition 2002

    1 Historique ......................................................................................................................................................................................................... page 3

    2 Introduction ................................................................................................................................................................................................. page 4

    3 Environnement........................................................................................................................................................................................... page 6

    4 La production du froid ............................................................................................................................................................... page 8

    5 Analyse fonctionnelle du systme ................................................................................................................................... page 11

    6 La rgulation ........................................................................................................................................................................................... page 21

    7 volution des systmes ................................................................................................................................................................... page 32

    8 Un exemple de diagnostic.......................................................................................................................................................... page 35

    9 Hygine et scurit ....................................................................................................................................................................... page 38

  • A.N.F.A. / dition 20023

    1La climatisation

    Pour le rafrachissement des boissons, les civilisationsgrecques et gyptiennes util isaient leffetdvaporation de leau travers les vases et lesjarres poreux.

    Cest au XIXme sicle que sont apparues lespremires machines frigorifiques compression defluide.

    1834 : Jacob PERKINS, de Londres, construit lapremire machine de rfr igration compression mcanique avec de lthercomme rfrigrant ;

    1859 : le Franais Ferdinand CARRE ralise lapremire installation industrielle (machine absorption deau + NH3 ) ;

    1930 : grce ltude thorique du chimiste belgeFrdric SWARTS, le grand essor de lindustriedu froid sinstalle, avec la mise au point parune socit amricaine dun nouveau fluidefrigorigne Le DICHLORODIFLUOROMETHANE(R12) ;

    1950 : Gnral Motors met en place des glacesteintes sur ses vhicules pour rduire latemprature intrieure engendre parrayonnement.En France, le chauffage de lhabitacle desvhicules se gnralise ;

    1955 : les premiers systmes de conditionnementdair font leur apparition sur des vhiculesamricains type Chevrolet . Lensemble dusystme tait pr-assembl par Frigidaire lusine de Dayton (Ohio) et mis en place surenviron 3500 vhicules durant la mmeanne ;

    1960 : les concepteurs aboutissent combiner lesystme de rfr igration celui dechauffage ;

    1970 : les constructeurs europens adoptent laclimatisation dans leurs vhicules ;

    1980 : apparition des premiers systmes declimatisation automatiss sur les vhicules.

    Au milieu des annes 90, prs de 90% des vhiculesamricains sont climatiss, contre seulement 20% enEurope.

    1991 : la SAAB 9000 turbo est le premier vhicule recevoir du fluide frigorigne R 134 sans chloredans son installation de climatisation ;

    1995 : certains pays, dont la France et lAllemagne,interdisent les produits base de chlore dansles systmes de rfrigration ;

    Actuellement, en 2002, plus de la moiti ( 60%) desvhicules, toutes gammes confondues, sont quipsde srie dun systme de climatisation ou dairconditionn.

    Cette croissance ne peut que saccentuer dans lesannes futures, de part les qualits du bien-treapport par le conditionnement de lair delhabitacle des vhicules automobiles.

    Historique

  • La climatisation

    A.N.F.A. / dition 2002

    Introduction

    4

    Dans un appartement ou une maison dhabitation,pour notre confort, il nous faut :

    - une certaine temprature ;

    - un certain degr dhumidit.

    Dans un vhicule automobile, nous disposonshabituellement :

    - du chauffage ;

    - de laration.

    Le but de lair conditionn est de maintenir unetemprature constante programme, soit par unapport dair froid ou dair chaud, soit par un mixagede ces lments. Simultanment le degr dhumiditsera abaiss.

    La climatisation participe largement au confort, aucomportement de conduite et la scurit despassagers par :

    - une meilleure visibilit suite lasschement de lairrduisant les formations de bues ;

    - une vigilance accrue du conducteur par unetemprature contrle qui engendre unediminution de la fatigue ;

    - une sensation de bien-tre des occupants duvhicule occasionn par une ambiance dairagrable.

    La mesure climatique cumulative comprend : latemprature, lhumidit et le mouvement de lair,ainsi que les radiations thermiques.

    En conclusion, la zone de bien-tre exige :

    - une temprature comprise entre 21C et 26C ;

    - une hygromtrie de lair comprise entre 35 et 65% ;

    - une vitesse de circulation de lair comprise entre0,07 et 0,25 m/s ;

    - une puret de lair par un renouvellement de celuide lhabitacle avec de lair extrieur filtr.

    Une bonne connaissance thorique et pratique dunsystme de climatisation est ncessaire pour pouvoirintervenir correctement, soit au cours de la premireinstallation, soit loccasion de lentretienpriodique ou encore lors dune intervention demaintenance suite une anomalie constate.

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  • A.N.F.A. / dition 2002

    A. DFINITION

    La climatisation est un systme permettant demaintenir latmosphre dun milieu une pression ,un degr dhumidit et une temprature choisis.

    Lair conditionn est un air auquel on a affect unetemprature et un degr dhumidit dtermins.

    Lhygromtrie dtermine le degr dhumidit danslair atmosphrique.

    La rfrigration est un abaissement programm de latemprature du milieu (production de froid).

    B. AVANT PROPOS

    Plus de 70 tats se sont engags en signant leprotocole de Montral prendre des dispositionspour protger la sant des personnes etlenvironnement, en instituant un programme derduction de la production et lutil isation desproduits base de chlore CFC (Chloro FluoroCarbone), voir mme de leur suppression totale.

    En dfinitive, le protocole conduit deux actions :

    - viter le rejet dun produit base de chlore danslatmosphre lors des interventions sur les circuitsdun systme de rfrigration, ce qui impose auxservices de maintenance de rcuprer et derecycler ce type de gaz ;

    - utiliser un fluide de rfrigration non chlor.

    5

    2La climatisation

    Introduction (suite)

  • 3La climatisation

    A.N.F.A. / dition 2002

    La qualit de l'air : un objectif de sant public

    Le trou dans la couche d'ozone, le SMOG , lerchauffement de la plante font partie des mauxde cette dcennie. La climatisation et en particulierles fluides frigorignes sont montrs du doigt.

    A. LES FLUIDES FRIGORIGNES

    Dans les installations frigorifiques, on utilise des fluidesdont la temprature d'bullition est de l'ordre de - 25C. Le fluide le plus utilis a t le rfrigrant R 12faisant partie de la famille des CFC(chlorofluorocarbone).

    Le fluide R 12 est un hydrocarbure halogn. Sonappellation chimique vritable est le dichloro-fluoromthane, de formule chimique Cl2F2C.

    B. LES CFC ET LA COUCHE D'OZONE

    La principale caractristique est que les CFCcontiennent du chlore. Par leur grande stabilit, lesCFC migrent en altitude. Quand ils arr ivent ausommet de la couche d'ozone, les UV activent leurdcomposition chimique et librent du chlore.

    C. CHLORE PLUS OZONE

    L'ozone est une molcule forme par 3 atomesd'oxygne. Entre 25 et 35 km au dessus del'atmosphre, il existe une grande concentrationd'ozone sous une fine paisseur : c'est la fameusecouche d'ozone. Cette couche filtre une grandepartie des rayons ultraviolets du soleil : sans cetteprotection, la vie ne serait pas possible.

    La raction chlore-ozone est une raction de typepropagation de chane :

    2 Cl-Cl + 2O3 2 ClO + O2 + Cl2O2 O2 + Cl-Cl

    Environnement

    6

    F

    F

    Cl ClC

    Molcule de fron R12

    O

    O OMolcule dozone

    Stratosphre 25 30 km

    Couc

    hed'oz

    one

    LumireUVA

    UVBUVC

    La couche dozone

    Co

    uche

    d'ozone

    UVC

    UVC

    ozone

    Chlore

    CFC

  • A.N.F.A. / dition 2002

    Pendant la raction, une molcule d'ozone estdtruite mais le chlore est rgnr et peut ainsiragir avec une autre molcule d'ozone. Unemolcule de chlore peut dtruire 200 000 molculesd'ozone.

    Remarque : les CFC ont une dure de vie de 120 ansle trou actuel est d essentiellement auxCFC des annes 40.

    D. LA POLLUTION L'OZONE

    L'activ