Sciences et Techniques LA CLIMATISATION
Publié le 03/02/2019
Extrait du document
La ventilation
Pour résoudre tous ces problèmes d’environnement dans les espaces clos, on a généralement recours à la technique de la climatisation, qui consiste à faire circuler de l’air dans les espaces concernés, tout en le filtrant et en ajustant sa température et son humidité.
La formule la plus simple consiste à créer un courant d’air en faisant entrer de l’air extérieur par des bouches d’aération et des ventilateurs électriques. On mesure l’efficacité de cette ventilation par le volume d’air qui est renouvelé par heure. Ainsi, une cuisine en cours d’utilisation a généralement besoin d’avoir son air renouvelé une bonne quinzaine de fois par heure, afin que la chaleur et l’humidité soient efficacement évacuées: pour une cuisine d’un volume total de 24 m3 (4 x 3 x 2 m), il faudra prévoir un ventilateur capable de souffler de l’air frais avec un débit de 360 m3 à l’heure (24 m3 x 15 renouvellements).
La climatisation
Dans les techniques de climatisation plus poussées, l’air est filtré et ajusté en température et en degré d’humidité. Dans le cas de pièces uniques ou d’habitations de petite taille, un appareil appelé climatiseur est fixé à une fenêtre, et insuffle de l’air venu de l’extérieur, tout en le filtrant et en ajustant sa température. Pour les volumes plus importants, l’air est canalisé vers un climatiseur
central - et en est évacué une fois purifié - par un réseau de tuyauteries desservant l’espace à climatiser. Le climatiseur lui-même traite l’air vicié en le mélangeant à de l’air pur et en filtrant le mélange pour en éliminer les poussières. Puis l’air passe à travers un système réfrigérant, où le brusque refroidissement condense l’humidité sous forme de gouttelettes aisément éliminables. L’air froid et sec est alors réchauffé jusqu’à la température adéquate, avant un nouveau filtrage, un petit ajout d’humidité, le cas échéant, et son renvoi dans les conduits de distribution vers les salles à climatiser. L’air renouvelé y débouche à une pression légèrement supérieure à la normale, pour assurer un brassage permanent de l’espace.
Les pompes à chaleur
Les systèmes de climatisation pour les grands espaces, également appelés pompes à chaleur, se classent en trois grandes catégories. Dans les systèmes air-air, la température est contrôlée par celle de l’air. Dans les systèmes air-eau, des canalisations d’eau - chaude ou froide selon l’usage requis - alimentent des climatiseurs installés dans chaque pièce, où un échange thermique se fait avec l’air ambiant. Enfin dans le système eau-eau, l’échange thermique de l’eau avec l’air intervient dans un climatiseur central : l’air ajusté en température est alors distribué à toutes les pièces par un système de ventilation. Des trois procédés, c’est le système air-air qui est le plus efficace, bien qu’il soit coûteux et nécessite la mise en place d’une importante tuyauterie. Moins efficaces, les systèmes air-eau et eau-eau sont, en revanche, plus économiques et moins bruyants.
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La
climatisation
L'INSTALLATION D'UNE
CLIMATISATION CENTRALISÉE i Ce bâtiment est divisé en quatre zones a indépend antes en fonction de leurs
caractéristiques, ce qui permet d'Individualiser
les horaires et les températures de chauffage
ou de refroidisse ment à partir d'une seule
unité de production d'air centralisée.
sert alors à rien, car l'air extérieur est tout aussi
chaud et humide.
Le besoin de climatisation n'est pas seulement
ressenti en terme de température; le contrôle de
l'air ambiant est indispensable, par exemple
dans les cuisines, qui sont soumises à un appau
vrissement en oxygène lorsque des brûleurs à
gaz sont allumés, sans parler de la hausse de
température et des vapeurs d'eau.
Dans les hôpi
taux, un contrôle rigoureux de la qualité de l'air
et, en particulier , le filtrage des bactéries et des
poussières doivent être maintenus dans les salles
d'opération.
Quant aux usines, leur air doit être
rafraîchi en permanence pour évacuer la cha
leur dégagée par les machines; le confort des
ouvriers s'en trouve accru et peut se traduire par
une meilleure productivité.
La qualité de l'air a
également des répercussions sur la qualité du
travail dans les bureaux.
Enfin, certains espaces sont rigoureusement
fermés pour des raisons fonctionnelles, tels les
studios d'enregistrement et les plateaux de télévi
sion, qui doivent être coupés du bruit extérieur;
les avions qui volent à haute altitude dans une
atmosphère froide et raréfiée et qui doivent
emporter leurs propres réserves d'air pour les
pilotes et les passagers; de même que les sous
marins et les vaisseaux spatiaux.
La climatisation
est en passe de se généraliser dans les trains, les
voitures, les autocars, les paquebots.
On appelle conditionnement d'air les instal
lations ayant pour objet de maintenir en état de
fonctionnement optimal des matériaux, des
appareils et de protéger des denrées.
Le condi
tionnement d'air industriel est utilisé dans les ate
liers pour les fabrications d'extrême précision (salles
blanches de l'électronique), salles de pré
paration pharmaceutique, salles d'ordinateurs,
de simulateurs spatiaux, etc.
La ventilation
Pour résoudre tous ces problèmes d'environne
ment dans les espaces clos, on a généralement
recours à la technique de la climatisation, qui
consiste à faire circuler de l'a ir dans les espaces
concernés, tout en le filtrant et en ajustant sa tem
pérature et son humidité.
La formule la plus simple consiste à créer un
courant d'air en faisant entrer de l'air extérieur
par des bouches d'aération et des ventilateurs
électriques.
On mesure l'efficacité de cette venti
lation par le volume d'air qui est renouvelé par
heure.
Ainsi, une cuisine en cours d'utilisation a
généralement besoin d'avoir son air renouvelé
une bonne quinzaine de fois par heure, afin que
la chaleur et l'humidité soient efficacement éva
cuées: pour une cuisine d'un volume total de
24 m3 (4 x 3 x 2 rn), il faudra prévoir un ventilateur
capable de souffler de l'air frais avec un débit de
360 m3 à l'heure (24m3 x 15 renouvellements).
La climatisation
Dans les techniques de climatisation plus pous
sées, l'air est filtré et ajusté en température et en
degré d'humidité.
Dans le cas de pièces uniques
ou d'habitations de petite taille, un appareil appe
lé climatiseur est fixé à une fenêtre, et insuffle de
l'air venu de l'extérieur, tout en le filtrant et en
ajustant sa température.
Pour les volumes plus
importants, l'air est canalisé vers un climatiseur c:::J
réseau de distribution d'air
module électronique de commande
thermostat programmable
sonde de température de zone
registre motorisé de zone
registre de surpression
sonde de température de gaine
central -et en est évacué une fois purifié -par
un réseau de tuyauteries desservant l'espace à cli
matiser .
Le climatiseur lui-même traite l'air vicié
en le mélangeant à de l'air pur et en filtrant le
mélange pour en éliminer les poussières.
Puis
l'air passe à travers un système réfrigérant, où le
brusque refroidissement condense l'humidité
sous forme de gouttelettes aisément éliminables.
L'air froid et sec est alors réchauffé jusqu'à latem
pérature adéquate, avant un nouveau filtrage, un
petit ajout d'humidité, le cas échéant, et son ren
voi dans les conduits de distribution vers les
salles à climatiser.
L'air renouvelé y débouche à
une pression légèrement supérieure à la normale,
pour assurer un brassage permanent de l'espace.
Les pompes à chaleur
Les systèmes de climatisation pour les grands
espaces, également appelés pompes à chaleur , se
classent en trois grandes catégories.
Dans les sys
tèmes air-air, la température est contrôlée par
celle de l'air.
Dans les systèmes air-eau, des cana
lisations d'eau-chaude ou froide selon l'usage
requis -alimentent des climatiseurs installés
dans chaque pièce, où un échange thermique se
fait avec l'air ambiant.
Enfin dans le système eau
eau, l'échange thermique de l'eau avec l'air inter
vient dans un climatiseur central: l'air ajusté en
température est alors distribué à toutes les pièces
par un système de ventilation.
Des trois procédés,
c'est le système air-air qui est le plus efficace,
bien qu'il soit coûteux et nécessite la mise en
place d'une importante tuyauterie.
Moins effi
caces, les systèmes air-eau et eau-eau sont, en
revanche, plus économiques et moins bruyants..
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