Amélioration de l'efficacité énergétique des climatiseurs

Résumé et principaux résultats

L'examen du cycle thermodynamique a permis de passer en revue les différents moyens d'augmenter l'efficacité énergétique des appareils de climatisation. Ces moyens visent principalement à baisser la température de condensation et élever la température d'évaporation, ce qui nécessite l'utilisation de surfaces d'échange thermique performantes (tubes et ailettes) ; augmenter le rendement mécanique et électrique du compresseur et de son moteur ; augmenter le rendement des ventilateurs et des moteurs.
Après l'amélioration des surfaces d'échange thermique, les développements des composants au Japon se concentrent à présent sur les compresseurs et les moteurs électriques, qui constituent encore une source d'économie d'énergie importante pour le cycle thermodynamique. Les machines japonaises, permettant des COP élevés (plus de 6,1 en 2002), tirent profit des ces derniers développements technologiques : accroissement de la surface d'échange, permettant d'exploiter le cycle avec des différences de températures minimes ; surfaces d'échange améliorées dans les échangeurs de chaleur (tubes rainurés et ailettes travaillées optimisés) ; compresseur efficace de technologie scroll, rotatif (simple ou Twin) et plus récemment swing ; les compresseurs les plus efficaces sont le plus souvent "proprietary" et ne sont pas disponibles pour les OEM ; ventilateurs avec nouveaux profils, de rendement plus élevés ; moteurs électriques de plus en plus efficaces et de plus en plus compacts : les modèles à courant continu, avec un aimant permanent de plus en plus puissant, pèsent 1/3 de moins et permettent une augmentation de COP 5 à 10% comparés aux meilleurs moteurs à courant alternatif ; dispositifs de régulation permettant l'exploitation optimisée du système, du compresseur et des ventilateurs.
Le surcoût économique pour aboutir à ces valeurs de COP est très élevé : une machine avec un COP de 6 revient au consommateur (en 2003) trois fois plus cher qu'une machine de base avec un COP de 2,7.

Commissions

Echangeurs, Machines thermodynamiques

Thème

Conditionnement d'air

Mots-clés

Climatiseurs, Compresseurs frigorifiques, Echangeurs, Ventilateurs

Auteurs

BENSAFI Ahmed