Les Systemes à Dãtente Directe [PDF]

Zitiervorschau

Les systèmes à détente directe 1. Principe de fonctionnement

Les systèmes à détente directe sont des appareils de traitement d'air comportant un circuit frigorifique dans lequel circule un fluide frigorigène.

Principe de fonctionnement d’une machine frigorifique On retrouve dans cette famille les climatiseurs, armoires de climatisation, VRV,…

2. Le climatiseur split-système

Les modèles de type Split sont en 2 parties raccordées par des tubes de liaison frigorifique. L'évaporateur et son ventilateur sont installés dans le local à climatiser (unité intérieure). Le compresseur et le condenseur sont installés à l'extérieur du local à refroidir (unité extérieure). Les deux unités sont reliées par des lignes frigorifiques préchargées dont la longueur est limitée à environ 25 [m].

En règle générale les climatiseurs sont régulés en contrôle de la température du local, sans aucun contrôle régulé de l’humidité ambiante. La régulation s'effectue par contrôle de la température de l'air à l'entrée de l'évaporateur. Elle agit sur la mise en route et l'arrêt du climatiseur. L'air refroidi par l'évaporateur est pulsé par un ventilateur généralement à 3 vitesses. La sélection de la vitesse du ventilateur reste à la disposition de l'utilisateur. Il existe des modèles réversibles qui fonctionnent l'hiver en mode pompe à chaleur. C'est alors l'air extérieur qui est refroidi ce qui revient à y puiser de la chaleur. Cette énergie sera ensuite restituée à l'intérieur du local : Une vanne d'inversion de cycle permet le passage du mode été au mode hiver

a. Implantation de l'unité intérieure et de l'unité extérieure L’unité intérieure du climatiseur sera implantée de telle sorte que le jet d’air froid ne soit pas dirigé vers les occupants ou sur des obstacles.

L’unité extérieure sera installée en tenant compte de l’esthétique de la façade et des possibilités ultérieures d’accès pour l’entretien.  La position du condenseur influence la consommation énergétique ainsi que la fiabilité et la longévité du système. Les erreurs à ne pas commettre : 

Placer le condenseur dans une zone fortement ensoleillée

En période d’ensoleillement, la température de surface de la toiture à cet endroit peut allègrement dépasser les 70°C. Par contre, le placement du condenseur dans une cour ombragée et bien ventilée sera favorable au rendement. 

Placer le condenseur face aux vents dominants

Dans ce cas, pour évacuer l’air, le ventilateur devra vaincre l’opposition du vent et par ce fait ne pourra travailler correctement.  Placer le condenseur sur une toiture non accessible Par manque d’entretien, les performances du climatiseur et sa longévité s’en ressentiront. Le coût d’un dépannage sera également nettement plus élevé. 

Placer le condenseur au sol près de parterres

La présence de feuilles mortes, de terre, de poussières facilement aspirées par le ventilateur, entraînera un encrassement rapide du condenseur.  Détruire l’esthétique du bâtiment Les condenseurs sont des éléments souvent peu esthétiques. Pour déterminer leur emplacement, il faudra donc examiner leur intégration possible au bâtiment. On privilégiera une position non visible.  Oublier l'importance de l’entretien Le condenseur doit être à la fois placé dans un endroit d’accès aisé pour l’entretien et peu soumis à l’encrassement. 

Placer le condenseur trop près des parois

Risque de recirculation de l’air chaud

b. Différents types d‘installation Selon leur implantation, les unités intérieures raccordables sont de différents modèles : 

Installation murale ou plafonnière:

Lorsqu'un modèle n'est prévu que pour une installation au sol, on parlera de console. 

Installation plafonnière apparente ou encastrée :

Lorsque le modèle est peu profond et qu'il est prévu pour être installé à l'angle du mur et du plafond, on parle de modèle en corniche 

Modèles encastrés en faux plafond (cassettes) :



Installation en faux plafond, modèles gainables :

Remarques :  Il n'est pas simple de distinguer une unité terminale alimentée en eau glacée telle qu'un ventilo-convecteur, d'une unité terminale alimentée en fluide frigorigène (climatiseur). Une astuce consistera à observer les diamètres d'alimentation de la batterie froide. S'il s'agit de 2 diamètres identiques c'est qu'il s'agit d'une batterie à eau glacée. L'alimentation d'un évaporateur s'effectue par 2 tubes de diamètres différents : - Petit diamètre : entrée liquide - Gros diamètre : sortie gaz

3. Les multisplits

L'unité extérieure des climatiseurs de type multi-split permet l'alimentation de 2 à 10 unités intérieures de tous types. Chaque unité intérieure dispose de sa propre liaison frigorifique bitube avec l'unité extérieure jusqu'à des longueurs pouvant atteindre 50 [m]. Ils sont utilisés lorsque le nombre de locaux à climatiser est important Ils peuvent être réversibles, les unités intérieures fonctionnent alors toutes simultanément en mode chaud ou froid. Certains modèles permettent cependant le fonctionnement indépendant de chaque unité, certaines fonctionnant en mode froid, d'autres en mode chaud. L'inversion chaud/froid est effectuée dans l'unité extérieure par une vanne d'inversion de cycle. A partir d'une unité extérieure, on peut raccorder des unités intérieures de différents types et parfois de puissances différentes. L'unité extérieure peut comporter 2 circuits frigorifiques indépendants. Ceci pourra permettre le fonctionnement simultané d'unités terminales en mode chaud et d'unités terminales en mode froid.

4. - Les systèmes de type VRV ou DRV

Ces systèmes découlent des progrès réalisés dans le domaine des détendeurs de types électroniques, des compresseurs à volume de compression variable et de la communication par bus. Il est aujourd'hui possible de raccorder plusieurs dizaines d'unités intérieures à une même unité extérieure. Les unités intérieures sont alors installées en parallèle. Elles sont en liaison avec l'unité extérieure par l'intermédiaire d'un bus. On appelle ces systèmes VRV (Volume de Réfrigérant Variable) pour la société Daikin, ou DRV (débit de réfrigérant variable) pou les autres fabricants. Dans la plupart des cas, l’installation est réversible avec la possibilité pour une même distribution d'avoir en même temps des unités fonctionnant en mode chaud et des unités fonctionnant en mode froid.  Ceci permet d'importantes économies d'énergie par transfert énergétique entre zones. La distribution est alors de type 2 ou 3 tubes. Dans ce cas, l'installation comporte, un tube liquide chaud HP, un tube gaz chaud HP (sortie compresseur) et un tube gaz froid BP (sortie évaporateur). A l'entrée de chaque local ou zone traitée, un module assure la répartition des fluides. 

Les contraintes dimensionnelles sont de l'ordre de :   

La distance maximale entre l'unité extérieure et l'unité intérieure la plus éloignée peut dépasser les 100 [m] Dénivellation verticale entre unité extérieure et intérieure limitée à 50 [m]. Dénivellation entre 2 unités intérieures limitée à 15 [m] (soit 5 étages)