Au cours des années l’Homme a constamment cherché à améliorer le niveau de confort offert par notre entourage.
Dans les régions froides, nous avons essayé de réchauffer nos demeures pendant les périodes froides et de les rafraîchir durant les périodes chaudes.
Mais le confort thermique, vital pour notre bien-être, est sujet à trois influences majeures :
- Le facteur humain : Notre façon de nous vêtir, notre niveau d’activité et le temps pendant lequel nous restons dans la même situation, influent sur notre confort thermique.
- Notre espace : La température de rayonnement et la température ambiante.
- L’air : Sa température, sa vitesse et son humidité.
Parmi ces influences, le facteur humain reste imprévisible. En revanche, les autres facteurs peuvent être contrôlés dans le but d’offrir une sensation de bien-être. Le changement des structures de bâtiment et des méthodes de travail, et les niveaux d’occupation internes ont créé de nouveaux paramètres auxquels les concepteurs doivent maintenant prêter attention.
Les bâtiments modernes produisent, de nos jours, bien plus de charges thermiques qu’il y a 50 ans, et ce pour différentes raisons :
- Infiltration solaire : Avec le développement des nouveaux bâtiments, les nouvelles techniques ont favorisé l’utilisation du verre, et, même si les vitres protègent contre le soleil, le gain thermique reste considérable
- Occupants : Le nombre continuellement croissant d’occupants dans les immeubles, générant chacun 120W/h de chaleur.
- Électroménager : Ordinateurs, imprimantes, et photocopieurs, font partie intégrante des bureaux modernes et génèrent donc des charges thermiques substantielles.
- Éclairage : Beaucoup de magasins modernes pourraient être chauffés grâce à leur seul système d’éclairage, procurant en moyenne 15 à 25 W/m3. Cette situation est assez fréquente en Europe.
- Ventilation : L’introduction d’air extérieur dans le bâtiment vient modifier la température intérieure de celui-ci, ce qui peut poser problème quand l’air extérieur est à 30° C !.
Toutes ces charges thermiques doivent être maîtrisées et compensées si l’on souhaite obtenir un environnement confortable. Le seul moyen de s’assurer ce confort est la climatisation.
Les principes de la climatisation sont fondés sur le transport de chaleur d’un point vers un autre, et le médium généralement utilisé pour ce déplacement de chaleur est appelé réfrigérant.
Mode rafraîchissement :
Le réfrigérant traverse les unités intérieures pour absorber l’excès de chaleur présent dans la pièce. Il passe alors à l’état gazeux et est transporté vers l’unité extérieure par l’intermédiaire d’étroits tubes de cuivre pour décharger la chaleur accumulée dans l’atmosphère.
Le réfrigérant redevient donc liquide et est acheminé vers l’unité intérieure pour recommencer le même cycle, et ce, jusqu’à l’obtention de la température désirée.
Mode chauffage :
Les climatisations dites réversibles permettent donc, de façon additionnelle, d’effectuer le cycle précédemment évoqué mais pour le chauffage. Une climatisation réversible extrait la chaleur « gratuite » de l’extérieur et la transfère vers l’intérieur. Ce principe continue de fonctionner par jours très froids avec des températures extérieures de -5° C, -10° C et même -15° C, en fonction du type climatisation utilisée.
Par conséquent, la climatisation réversible constitue un système de chauffage à part entière et permet de chauffer et rafraîchir avec la même unité tout en réduisant les coûts d’énergie tout au long de l’année.