La climatisation, c’est la mise en œuvre d’un système permettant de maintenir dans un local une ambiance hygrothermique confortable, quelles que soient les conditions climatiques extérieures. Elle permet aussi de filtrer efficacement les pollutions et les nuisances sonores liées à l’environnement extérieur.
Le principe de la production de chaud ou de froid repose sur un transfert de chaleur assuré par un fluide frigorigène qui peut être l’ammoniac (dans une machine de type ammoniac/eau) ou l’eau (dans une machine de type eau/bromure de lithium).
Mis en présence d’un milieu plus chaud, le fluide s’évapore en captant de la chaleur et refroidissant ce milieu extérieur ; puis il retourne à l’état liquide en communiquant sa chaleur à un milieu plus froid qu’il réchauffe.
La climatisation au gaz naturel : une flamme pour produire du froid
Le fluide frigorigène peut être entrainé dans le circuit de deux façons différentes. Les solutions traditionnelles disposent d’un compresseur mécanique, généralement mu par un moteur électrique. La climatisation au gaz naturel est un cycle à absorption, où le fluide frigorigène est entrainé par une solution qui est capable de l’absorber à l’état gazeux. L’ébullition est obtenue grâce à un bruleur au gaz naturel.
Le cycle à absorption
1- Une solution d’ammoniac et d’eau [1] est portée à ébullition par un bruleur à gaz dans le générateur. Le fluide frigorigène à l’état gazeux se sépare de l’eau. Sous la forte pression, il est envoyé vers le condenseur.
2- Dans le condenseur, le fluide frigorigène redevient liquide et est dirigé vers l’évaporateur, où il est détendu.
3- Là, sa pression baisse, et grâce à l’échangeur de chaleur, il capte la chaleur du circuit de distribution et se vaporise. C’est ainsi que le circuit d’eau glacée de la climatisation est refroidi.
4- Le fluide frigorigène à l’état gazeux est alors absorbé par l’eau, séparée du fluide frigorigène dans le générateur et arrivée dans un compartiment du vaporisateur.
C’est donc l’absorption qui assure la mise en circulation du fluide frigorigène (l’eau transporte l’ammoniac entre l’évaporateur et le générateur et permet l’envoi de l’eau vers le condenseur).
Atouts de la climatisation au gaz naturel
– Respect de l’environnement
Absence de CFC, HCFC et HFC : les machines de production de froid par absorption au gaz naturel ne contiennent ni CFC (chlorofluorocarbures), ni HCFC (hydrochlorofluorocarbures), ni HFC (hydrofluorocarbures), dont les effets néfastes sur l’environnement sont démontrés et qui font l’objet d’une règlementation sévère visant à en interdire progressivement l’usage. Depuis le 1er janvier 2001, l’utilisation des CFC est interdite. Depuis juillet 1999, il y a obligation de détenir un certificat d’étanchéité des installations de réfrigération et de climatisation de plus de 2 kg de fluide HCFC.
De plus, pour les nouveaux équipements, l’utilisation des HCFC est interdite :
– depuis le 1er janvier 2001 pour tous les groupes frigorifiques de capacité nominale supérieure à 100 kW (mode froid uniquement) ;
– depuis le 1er juillet 2002 pour tous les groupes frigorifiques neufs de capacité nominale inférieure à 100 kW (mode froid uniquement) ;
– depuis le 1er janvier 2004 pour tous les groupes frigorifiques neufs pouvant fonctionner en mode pompe à chaleur ou réversible (quelle que soit la capacité nominale). La maintenance d’équipement existant avec du HCFC neuf a été autorisée jusqu’au 1er janvier 2010. Enfin, l’utilisation des HCFC recyclés en vue d’effectuer la maintenance est interdite depuis le 1er janvier 2015. Les fluides frigorigènes utilisés (l’ammoniac et l’eau) dans les machines à absorption sont sans effet sur l’environnement. Concernant l’ammoniac, et du fait de l’évolution des contraintes règlementaires qui frappent les CFC, HCFC, son utilisation s’étend.
– Son intérêt supplémentaire est d’être le fluide qui permet de produire des températures négatives par le principe de l’absorption.
[1] ce système fonctionne aussi avec le couple eau (fluide frigorigène) et bromure de lithium (absorbant)
