Comment choisir un climatiseur

Points d’article

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• Histoire du climatiseur
• L’appareil et le principe de fonctionnement du climatiseur
• Types de climatiseurs domestiques
• Comment choisir un climatiseur – recommandations

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Dans cet article: Histoire de la création; quel réfrigérant est utilisé dans les climatiseurs; comment le climatiseur fonctionne et fonctionne; modes de fonctionnement des systèmes split et des climatiseurs; types de climatiseurs domestiques, leurs avantages et leurs inconvénients; recommandations pour le choix d’un climatiseur.

La saison estivale présente de nombreux avantages et un inconvénient majeur est la chaleur, qui provoque une transpiration accrue et nécessite de grandes quantités d’eau pour refroidir le corps. Il existe deux moyens efficaces pour faire face à la chaleur estivale: immerger votre corps dans l’eau et ainsi abaisser sa température interne; acheter des équipements climatiques pour la climatisation et apporter une atmosphère plus confortable dans la pièce. Étant donné que la première méthode, malheureusement, nous est extrêmement rarement disponible, nous examinerons la deuxième méthode en détail et essayerons de comprendre ce qu’est un climatiseur et comment le choisir correctement pour vos besoins..

Histoire du climatiseur

La première expérience pour refroidir rapidement des objets à basse température a été réalisée par Benjamin Franklin et le chimiste John Hadley en 1758. Ils ont essayé de changer les lectures d’un thermomètre à mercure en utilisant des liquides à évaporation rapide – éther et alcool. Franklin et Hadley ont réussi à changer la lecture du thermomètre à -13 ° C, et dans la pièce où l’expérience a été réalisée, la température était de +18 ° C.

Cependant, le principe de fonctionnement des unités de réfrigération modernes n’a été découvert qu’en 1820 – le scientifique anglais Michael Faraday, lors d’expériences sur la congélation et le chauffage de l’ammoniac, a découvert que lorsqu’il était amené à l’état liquide et s’évaporait activement, l’air était refroidi. Ainsi, le principe de fonctionnement d’un dispositif de réfrigération, dans lequel le réfrigérant s’évapore avec l’absorption de chaleur et, lorsqu’il revient à l’état liquide, libère cette chaleur absorbée en retour, a été pratiquement découvert par Faraday..

Michael Faraday (22 septembre 1791-25 août 1867)

Mais les inventeurs de cette époque se sont efforcés d’organiser la climatisation sur la glace fondante. Le premier moyen relativement efficace de refroidir l’air intérieur a été inventé par le médecin John Gorrie dans le but de réduire d’une manière ou d’une autre les souffrances des patients atteints de paludisme et de fièvre jaune dans son hôpital de la ville d’Apalachicola (Floride, États-Unis). Il a inventé et construit une machine à glace et espérait que son invention deviendrait populaire, bien que sa machine à glaçons fonctionnait avec des interruptions et des fuites fréquentes. Cependant, son invention n’est pas devenue si populaire..

En 1851, une machine à glaçons mécanique équipée d’un compresseur a été inventée par l’Anglais James Harrison – son invention produisait 3 000 kg de glace par jour. Encouragé par Harrison, il a essayé de mettre en œuvre l’installation sur des navires chargés de bœuf, mais le transport expérimental de viande congelée dans des chambres avec de la glace produite par la machine à glaçons de Harris a échoué – la glace a fondu plus rapidement que le générateur ne pouvait produire un nouveau lot et le lot de bœuf a dû être jeté par-dessus bord..

La première unité de climatisation vraiment efficace a été créée par l’ingénieur inventeur Willis Carrier en 1902, commandée par l’imprimerie Sackett-Wilhelms.

Lors de la création de l’installation, Carrier a utilisé ses connaissances dans le domaine du chauffage à vapeur – il a fait passer l’air du compresseur dans les tuyaux, dans lesquels il a installé des serpentins en spirale avec de l’eau froide circulant à travers eux. L’unité de climatisation, inventée par Willis Carrier, permettait non seulement de refroidir l’air des pièces, mais n’augmentait pas non plus le niveau d’humidité dans celles-ci, ce qui était important pour le matériel d’impression et le papier, et l’efficacité des employés de l’usine augmentait considérablement. C’est Willis Carrier, le fondateur de la société de systèmes de ventilation Carrier Corporation, qui est reconnu dans le monde entier comme le créateur de la première unité de climatisation. À propos, c’est la société Carrier qui a lancé la première fois la production de climatiseurs domestiques (pièce) – cela s’est produit en 1929.

Stuart Kramer. (1868 – 1940)

Mais la paternité du terme commun «climatiseur» appartient à l’Américain Stuart Kramer, qui, en 1906, était engagé dans des recherches sur l’augmentation de l’humidité de l’air dans les magasins d’une usine textile de Charlotte (Caroline du Nord, USA). Dans une demande de brevet pour une usine qui évapore l’eau tout en augmentant l’humidité de l’air et en la refroidissant simultanément, Kramer a appelé son invention un climatiseur. Le terme sonore et attrayant a été immédiatement repris par Willis Carrier, l’ajoutant au nom de son entreprise..

Le problème des réfrigérants est resté – l’ammoniac, le propane, le chlorométhane et le dioxyde de soufre, qui ont effectué cette tâche dans les premiers climatiseurs, étaient toxiques et explosifs, les fabricants de climatiseurs ont été contraints de diviser les unités de climatisation en deux unités séparées et de retirer le groupe de réfrigérant aussi loin que possible des locaux où ils se trouvaient. gens. Tout a changé en 1928, lorsque l’ingénieur chimiste américain Thomas Midgley Jr. et le chimiste Albert Henne ont synthétisé le réfrigérant dichlorofluorométhane, qu’ils ont appelé Fréon. Le fréon était ininflammable et antidéflagrant, ne provoquait pas d’empoisonnement en cas de fuite – grâce à ses propriétés, il est devenu possible de produire un climatiseur de fenêtre monobloc similaire au « BK » soviétique.

Les premiers climatiseurs de fenêtre, en 1929, ont été mis sur le marché par General Electric, bien qu’ils soient toujours extrêmement dangereux – le réfrigérant qu’ils contiennent était de l’ammoniac. Après avoir remplacé l’ammoniac par du fréon en 1931, la production de climatiseurs de fenêtre a été reprise par plusieurs entreprises américaines à la fois, leur popularité a fortement augmenté.

Il y a 25 ans, des scientifiques de l’environnement ont découvert que le fréon réfrigérant causait des dommages colossaux à la couche d’ozone de la Terre..

Cependant, au milieu du XXe siècle, les Américains ont perdu leur leadership dans le domaine des unités de climatisation domestiques et industrielles – les entreprises japonaises ont commencé à prendre la tête, offrant des climatiseurs moins chers et de meilleure qualité qui surpassaient leurs homologues américains. Le fabricant japonais Daikin a lancé en 1958 le premier climatiseur capable non seulement de refroidir, mais aussi de chauffer l’air intérieur. En 1961, Toshiba a fait sensation sur le marché de la climatisation en relançant la production de systèmes séparés à partir de deux unités – une unité avec un compresseur bruyant était montée à l’extérieur des locaux, et une telle division pouvait être installée n’importe où, pas seulement là où il y a une fenêtre. Le premier système multi-split, dans lequel il y avait une unité extérieure avec un compresseur et plusieurs unités de climatisation intérieure, a de nouveau été développé par le japonais « Daikin » – en 1969.

D’ailleurs, le climatiseur soviétique au nom modeste de « climatiseur domestique » ou « BK », dont la production a été lancée à Bakou (Azerbaïdjan) en 1975, a été créé en collaboration avec des ingénieurs japonais de la société Hitachi. C’était bruyant, encombrant, énergivore et fabuleusement cher, mais les citoyens de l’URSS n’avaient pas d’autre option pour vaincre la chaleur estivale dans leurs maisons..

Climatiseur soviétique BK-1500

Les prototypes de tous les systèmes split et climatiseurs modernes ont été créés au Japon: 1977 – climatiseur avec microprocesseur (société Toshiba); 1981 – un climatiseur à onduleur capable d’abaisser et d’augmenter indépendamment la fréquence de fonctionnement du compresseur, ce qui réduit considérablement la consommation d’énergie (Toshiba); 1982 VRV ou circuit de fluide frigorigène variable (Daikin).

Il y a 25 ans, des scientifiques de l’environnement ont découvert que le fréon réfrigérant causait des dommages colossaux à la couche d’ozone de la Terre. Selon les résultats des études environnementales, le Protocole de Montréal a été adopté, selon lequel les principaux pays fabricants du monde sont obligés d’arrêter complètement d’utiliser le fréon (R-12) d’ici 2014, en le remplaçant par du 1,1,1,2-tétrafluoroéthane (R-134a) plus sûr..

L’appareil et le principe de fonctionnement du climatiseur

Quel que soit le nombre d’unités, tous les climatiseurs, à l’exclusion du boîtier, se composent des éléments suivants:

• un compresseur qui comprime et entraîne le réfrigérant à travers les tuyaux du circuit de réfrigération;
• un condenseur, rappelant extérieurement un radiateur, est toujours sorti (à l’extérieur de la pièce), qui convertit le réfrigérant d’un état gazeux en un liquide;
• un évaporateur, également de conception similaire à un radiateur, situé à l’intérieur ou, dans le cas d’un monobloc, dans la section du climatiseur faisant face à la pièce. Convertit le réfrigérant de l’état liquide à l’état gazeux;
• un papillon (vanne de thermorégulation) ou un tube capillaire enroulé qui réduit la pression du fluide frigorigène dans le circuit avant d’entrer dans l’évaporateur;
• ventilateurs dont la rotation augmente le taux d’échange thermique entre le condenseur et l’évaporateur avec l’air extérieur.

En plus des éléments principaux, un climatiseur moderne est équipé d’un capteur de température, d’une commande électronique et de filtres à air.

1 – compresseur, 2 – vanne à quatre voies, 3 – circuit de commande électronique, 4 – ventilateur externe, 5 – condenseur, 6 – le réfrigérant circule dans ces tuyaux, 7 – ventilateur interne, 8 – évaporateur, 9 – filtre grossier (préliminaire), 10 – filtre fin.

Maintenant, comment fonctionne le climatiseur. Tous ses éléments décrits ci-dessus, à l’exception des ventilateurs, sont interconnectés par des tubes en cuivre ou en aluminium à parois minces. Un circuit de réfrigération fermé est formé, contenant du réfrigérant et de l’huile de compresseur.

Mode de refroidissement. Lorsque le climatiseur est mis en marche, le réfrigérant commence à s’écouler de l’évaporateur dans le compresseur sous la forme d’un gaz ayant une température de 10 à 20 ° C et sous une pression de trois à cinq atmosphères. Dans le compresseur, le fluide frigorigène est comprimé, sa pression augmente de 15 à 25 atmosphères, il chauffe jusqu’à une température de 70 à 90 ° C et entre dans le condenseur par les tuyaux du circuit. Le chauffage du condenseur, où le réfrigérant entre, est réduit par un fonctionnement intensif des ventilateurs. En refroidissant, le réfrigérant se transforme en un état liquide, sa température est supérieure à l’atmosphère extérieure – environ 10-20 ° C, la pression est assez élevée.

A la sortie du condenseur, le fluide frigorigène entre dans le tube capillaire ou la vanne de thermorégulation, la température et la pression diminuent, et il se transforme partiellement en état gazeux. Ce mélange de fluide frigorigène gazeux et liquide, sous basse pression, est introduit dans l’évaporateur. Dans celui-ci, la partie liquide du réfrigérant devient complètement un gaz, tandis que la chaleur de l’extérieur est activement absorbée – l’air pompé par le climatiseur et passé à travers l’évaporateur devient froid. Après que le réfrigérant à l’état gazeux et sous basse pression pénètre à nouveau dans le compresseur – le processus commence depuis le début.

Mode chauffage (pompe à chaleur) ou inversé. Presque tous les modèles et marques de systèmes split modernes sont capables non seulement de conditionner (refroidir) l’air de la pièce, mais aussi de le chauffer en fournissant de l’air chaud. Pour remplir cette fonction, le climatiseur est équipé d’une soupape spéciale – une soupape à quatre voies, capable de changer le sens du flux de réfrigérant du compresseur dans le sens avant ou arrière sous le contrôle d’un solénoïde. Le principe du chauffage est similaire au principe du mode refroidissement – la différence est que le fluide frigorigène passe par les étapes de haute, basse pression, montée et descente des températures dans un cycle opposé au cycle de refroidissement. Ceux. le condenseur de l’unité externe (extérieure) du système split est refroidi, et l’évaporateur de l’unité intérieure est chauffé, dégageant de la chaleur à l’air soufflé par les ventilateurs dans la pièce.

Mode de ventilation dans les systèmes split.Dans ce mode, le compresseur est désactivé, le mouvement du réfrigérant dans le système est complètement arrêté – l’unité intérieure du système split mélange l’air à l’intérieur de la pièce à l’aide de ventilateurs. Cela permettra, par exemple, de distribuer plus efficacement l’air chaud provenant des batteries de chauffage, de le déplacer avec de l’air froid – c.-à-d. créer un climat intérieur homogène.

Mode déshumidification.Lorsque l’évaporateur refroidit, l’humidité contenue dans l’atmosphère de la pièce se condense sur son corps métallique – elle s’accumule dans la casserole. Fonctionnant en mode refroidissement, le climatiseur accumule et évacue automatiquement les condensats de la palette: dans les systèmes split par un tube en plastique amené de l’unité intérieure (intérieure) au réseau d’égouts ou à l’extérieur; dans les climatiseurs monoblocs (fenêtre), l’humidité est évacuée par un tube métallique dont la sortie est située en bas du côté extérieur (rue).

Types de climatiseurs domestiques

Parmi les nombreux climatiseurs différents, seuls quatre sont entièrement ménagers: fenêtre (monobloc), mobile, monobloc mural, système split et climatiseur hybride.

Conditionneurs monoblocsExtérieurement similaires à la Colombie-Britannique soviétique, ils ont seulement des dimensions plus petites et se distinguent par des caractéristiques de qualité supérieure – ils sont moins bruyants, souvent capables non seulement de refroidir, mais aussi de chauffer la pièce.

Leurs caractéristiques positives: faible coût – à partir de 7 000 roubles; climatisation, purification et air frais entrant dans les locaux depuis la rue; installation facile dans un cadre de fenêtre ou dans un trou préparé disposé dans une paroi mince, pas besoin d’installateurs avec un équipement spécial.

Caractéristiques négatives: faible productivité, suffisante pour une seule petite pièce; l’installation dans des structures de fenêtres en plastique ou en aluminium avec des fenêtres à double vitrage n’est autorisée que si cela a été supposé à l’avance, même au stade de la commande du cadre, et si l’ouverture est préparée pour la taille du climatiseur.

Climatiseur mobilede par sa conception, il n’est pas différent d’un monobloc de fenêtre, seulement il est équipé d’un empattement et n’est pas installé en permanence. Pour évacuer l’air chaud, le climatiseur mobile dispose d’un tuyau flexible avec une attache qui lui permet d’être fixé dans une fenêtre légèrement ouverte.

Caractéristiques positives du climatiseur mobile: ne nécessite pas d’installation; se déplacer facilement d’une pièce à une autre; pas cher – le coût est de 10000 roubles.

Caractéristiques négatives: faible puissance – il suffit pour une seule pièce; l’air non préparé de l’extérieur s’écoulera à travers la fenêtre légèrement ouverte; chauffage ou refroidissement sans apport d’air frais de l’extérieur; nécessite une élimination manuelle des condensats.

Monobloc mural.Extérieurement, il est similaire au bloc interne du système split et est également monté sur le mur. Ses caractéristiques positives et négatives sont similaires à celles d’un climatiseur mobile, il coûte à partir de 16000 roubles, pendant le fonctionnement, il est plus bruyant qu’une unité à système fractionné. Le principal avantage est l’emplacement, c.-à-d. ne sera pas sous les pieds.

Système Split. Aujourd’hui, les systèmes split sont le dispositif le plus populaire et le plus répandu pour maintenir un climat intérieur acceptable. Il existe un grand nombre de fabricants et de marques de systèmes séparés, divisés en «économie», «classe moyenne» et «élite». Par ailleurs, il convient de noter les systèmes split de type onduleur – ils sont équipés d’un système capable de maintenir la température à un niveau strictement spécifié sans gouttes, en abaissant et en augmentant la vitesse du compresseur. Les compresseurs des climatiseurs conventionnels fonctionnent à la même vitesse, s’éteignant lorsque la température de consigne dans la pièce est atteinte et se rallumant lorsqu’elle augmente ou diminue, selon le mode de fonctionnement (refroidissement ou chauffage). Dans le même temps, les personnes présentes dans la pièce se sentiront périodiquement mal à l’aise en raison des changements de température et la consommation d’énergie sera élevée. Le climatiseur à onduleur ne s’éteint pas du tout – en modifiant la vitesse du compresseur, ses capteurs de température définissent le mode de fonctionnement qui vous permet de maintenir la température réglée par l’utilisateur. Dans le même temps, la consommation d’électricité est réduite, car le climatiseur fonctionne la plupart du temps avec moins de puissance, il n’y a pas de consommation d’énergie élevée avec des démarrages fréquents du compresseur.

Caractéristiques positives: faible niveau sonore, car l’unité avec un compresseur bruyant est à l’extérieur du bâtiment; purification de l’air de la poussière en suspension; plus efficace que n’importe quel monobloc, même avec la même puissance; l’installation sur n’importe lequel des murs est autorisée; consommation d’énergie économique, en particulier dans les systèmes split inverter; dans les systèmes multisplits, une seule unité externe, mais assez puissante, est requise, avec plusieurs unités internes, c.-à-d. la façade du bâtiment ne sera pas accrochée avec des blocs extérieurs.

Caractéristiques négatives: élevé, par rapport aux monoblocs, coût – classe économique à partir de 20 000 roubles; la nécessité d’une installation spécialisée, avec la participation obligatoire des installateurs; le manque d’alimentation en air frais de l’extérieur dans tous les modèles de systèmes split, à l’exception de la série Ururu Sarara du fabricant japonais Daikin; si le bloc externe des systèmes multisplits échoue, tous les blocs internes ne fonctionneront pas; nécessitent un entretien obligatoire; la plupart des systèmes séparés ne peuvent pas fonctionner à des températures extérieures inférieures à zéro.

Climatiseur hybride.De par leur conception, les appareils climatiques de ce type se situent entre les climatiseurs monoblocs mobiles et les systèmes split – leur unité intérieure est équipée de roues et est facile à déplacer, ils ont également une unité externe qui peut être placée, par exemple, sur un balcon ou suspendue à une fenêtre sur des ceintures. Les blocs sont reliés les uns aux autres par des tuyaux flexibles et durables le long desquels le réfrigérant se déplace.

Caractéristiques positives: grande, par rapport aux monoblocs mobiles, refroidissement ou chauffage d’une pièce jusqu’à 60 m²; moins de bruit; ne nécessite pas d’installation professionnelle.

Caractéristiques négatives: coût assez élevé – à partir de 17 000 roubles; il est très difficile de trouver des climatiseurs de ce type dans les magasins, ils ne sont pratiquement pas importés; nécessite l’élimination périodique des condensats du puisard de l’unité intérieure.

Comment choisir un climatiseur – recommandations

Alors, passons directement à la question du choix d’un climatiseur. Avant de visiter les magasins et de rechercher un climatiseur adapté à tous égards, vous devez connaître les éléments suivants:

• le besoin réel de refroidissement de cette pièce pour connaître la puissance requise du climatiseur en kilowatts. Selon un schéma simplifié, il est calculé au taux de 1 kW pour 10 m² locaux dont la hauteur sous plafond ne dépasse pas 2,7 m. Un calcul plus précis est basé sur la localisation de la pièce (côté ensoleillé ou ombragé), le nombre de personnes présentes, le nombre d’appareils électroménagers et de luminaires. Seul un spécialiste peut effectuer un tel calcul, nous nous appuyons donc sur le calcul selon un schéma simplifié avec arrondi à une valeur plus grande – dans l’ensemble, un climatiseur d’une capacité de 2,5 kW suffira pour une pièce;
• est le réseau électrique de la maison capable de supporter une charge supplémentaire de 2-3 kW. Souvent, le câblage électrique dans les vieux bâtiments n’est pas conçu pour cela; il serait raisonnable de poser une ligne de câblage électrique indépendante pour un climatiseur, avec l’installation d’un fusible automatique indépendant dans le panneau électrique;
• déterminera le lieu d’installation du climatiseur, dans le cas du choix d’un système split – le lieu d’installation de l’unité extérieure, en tenant compte de la nécessité de son entretien futur, c’est-à-dire il doit y avoir un accès libre. Lorsque vous choisissez un emplacement pour installer l’unité intérieure, veuillez noter que vous ne devez pas la placer directement au-dessus du lit, de la table à manger ou de la table de travail – elle explosera, il y aura des problèmes de santé.

Selon les performances et la gamme de prix, les climatiseurs de différents fabricants se subdivisent approximativement comme suit:

• classe « économie », il dispose de climatiseurs coréens et chinois des marques « LG », « Midea », « Dantex », « Samsung », « Gree », « Haier », etc. Le coût des climatiseurs de ces fabricants commence à 15000 roubles, la durée de vie avec prévention et entretien en temps opportun ne dépasse pas 5 ans, après quoi de sérieuses réparations seront nécessaires;
• classe moyenne, dans laquelle les modèles de climatiseurs de marques japonaises et européennes « Panasonic », « Hitachi », « McQuay », etc. Les climatiseurs de ces marques coûtent à partir de 20 000 roubles, la durée de vie moyenne est de 7 ans;
• la classe «élite» comprend des équipements de fabricants japonais qui sont à la tête du marché mondial des climatiseurs depuis des décennies – Daikin, Fujitsu General, Mitsubishi Haier, etc. Ces climatiseurs ont le plus grand nombre d’options et de capacités, et ce ne sont pas des matériaux bon marché et des cartes électroniques qui sont utilisés dans leur conception. Leur coût commence à 25000 roubles, la durée de vie moyenne est de 15 ans.

Les recommandations générales pour le choix d’un climatiseur pour votre maison sont décrites ici, en plus de vous aurez besoin de savoir:

• quel genre de garantie le fabricant de cette marque de climatiseur donne-t-il pour son élément principal – le compresseur. En cas de panne d’un compresseur, son remplacement peut coûter la moitié du coût de l’ensemble du climatiseur;
• quels filtres – jetables ou réutilisables – sont installés sur le bloc interne du système split, s’ils sont jetables, alors quelle est la fréquence de leur remplacement et le coût des nouveaux;
• Quelle est la plage limite de températures «rue» dans laquelle le système split fonctionnera sans interruption, ce climatiseur est-il équipé d’un système de chauffage pour l’unité extérieure à des températures inférieures à zéro. S’il n’y a pas de système de chauffage, le climatiseur ne peut pas être utilisé en hiver – il gèlera et tombera en panne;
• le niveau sonore de l’unité intérieure du système split, il ne doit pas dépasser 30 décibels (idéalement 25 dB);
• quels accessoires sont inclus dans le kit de climatiseur – pour un système split, vous aurez besoin d’environ 10 m d’un tube en cuivre, 5-6 m d’un tube de drainage, 4-5 m de câbles d’alimentation reliant les unités extérieure et intérieure (le besoin exact de la longueur des composants dépend de l’emplacement d’installation et de la distance entre unités externes et internes). Le prix comprend-il un kit de montage.

Le meilleur choix serait un climatiseur à onduleur qui peut à la fois refroidir et chauffer la pièce. Veuillez noter que la fonction de chauffage est conçue uniquement pour la basse saison, mais pas pour la saison d’hiver – en hiver, le climatiseur n’est pas utilisé ou est utilisé uniquement en mode ventilation.

L’installation avec la participation de spécialistes hors saison coûtera un montant égal à 20-25% du coût du système split, pendant la saison chaude, les prix pour l’installation d’un climatiseur peuvent atteindre 40% du coût.