Quel est le fonctionnement d’une climatisation ?
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Sommaire
La climatisation s’impose peu à peu comme un équipement incontournable pour le confort d'été, notamment grâce aux modèles réversibles, plus économiques et respectueux de l’environnement que les systèmes électriques. Mais comment fonctionne une climatisation, quels sont les systèmes disponibles et comment optimiser ce fonctionnement sur la durée ? On fait le point !
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Climatisation : comment ça marche ?
Quel est le principe de fonctionnement d’une climatisation ?
Contrairement à un ventilateur qui se contente de faire circuler l'air, un système de climatisation refroidit la pièce en évacuant l’air chaud hors du logement. Pour cela, l’appareil a recours à du fluide frigorigène, un gaz réfrigérant comme on en trouve dans un réfrigérateur.
Ce fluide circule en boucle fermée dans des liaisons frigorifiques, où il change d'état (liquide à gaz) en passant dans plusieurs composants. Cela lui permet de capter l’air ambiant et d’en retirer la chaleur pour refroidir ainsi la pièce dans laquelle est installé le climatiseur.
Le fonctionnement de la climatisation se découpe donc en 4 étapes :
dans l'évaporateur, le fluide passe à l'état de vapeur afin d’absorber l’air chaud de la pièce ;
dans le compresseur, le gaz est compressé pour changer de température et évacuer la chaleur hors du logement ;
dans le condenseur, le réfrigérant reprend sa forme liquide ;
dans le détendeur, la pression baisse et le fluide repasse à l'état de gaz afin d’entamer un nouveau cycle de climatisation.
🔎 À noter : ce fonctionnement reprend celui d’une pompe à chaleur air-air (PAC air-air), qui peut assurer la production de chauffage et de climatisation lorsqu’elle est réversible. On parle donc souvent de clim réversible pour la nommer !
Ce fonctionnement, semblable à celui d’une PAC air-air, produit plus d’énergie thermique qu’il ne consomme d'électricité. En moyenne, le coefficient de performance (COP) de ce type de climatisation est compris entre 3 et 4, ce qui est excellent. Pour 1 kW d’électricité consommé, 3 à 4 kW de fraîcheur sont produits !
Climatisation : à quoi sert la fonction réversible ?
Aujourd’hui, la grande majorité des climatisations installées en France sont réversibles. Ces climatiseurs permettent à la fois de refroidir en été et de chauffer en hiver, ce qui les rend beaucoup plus rentables et polyvalents que les anciens modèles uniquement dédiés à la climatisation. Il est donc rare de faire le choix d’un appareil uniquement dédié au froid.
Pour produire du chaud et du froid, l'équipement repose sur un cycle frigorifique inversé :
en été, la clim extrait la chaleur de l’air intérieur et la rejette à l’extérieur pour abaisser la température du logement ;
en hiver, elle capte les calories de l’air extérieur (même froid), augmente leur température puis les injecte dans la maison pour chauffer l’intérieur.
Grâce à ce fonctionnement innovant, la climatisation offre plusieurs avantages sur son alternative électrique, seulement dédié au refroidissement :
une double fonction de chauffage et de climatiseur avec un seul appareil ;
des économies d’énergie (jusqu'à -40 % sur la facture) , car elle consomme beaucoup moins qu’un chauffage électrique traditionnel ou qu’un climatiseur uniquement dédié au froid ;
un confort immédiat, en soufflant l’air chaud ou froid de manière douce et homogène dans votre intérieur, elle offre une rapide montée ou descente en température ;
une régulation précise de la température ;
une éligibilité aux aides pour la rénovation énergétique comme la prime énergie (ou prime Effy chez nous), qui permettent de réduire le prix de l'équipement.
Cet appareil constitue donc une alternative efficace et écologique aux convecteurs électriques, notamment dans les zones au climat tempéré.
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Comment fonctionne chaque type de climatisation ?
Plusieurs solutions s’offrent à vous pour rafraîchir votre intérieur avec une climatisation. On retrouve en effet plusieurs types d’installation, adaptées aux besoins et à la configuration de nombreux logements.
Le principe reste globalement le même : capter les calories d’un espace et les rejeter ailleurs, mais chaque modèle a son fonctionnement plus spécifique.
La climatisation monosplit : la plus courante
La climatisation monosplit est le système le plus répandu. Elle est composée de 2 unités :
une unité extérieure (évaporateur + compresseur) installée à l’extérieur du bâtiment pour capter les calories extérieures ou pour évacuer l’air chaud intérieur selon le mode activé (chaud ou froid) ;
une unité intérieure (condenseur + détendeur) placée dans la pièce à rafraîchir. On parle de ventilo-convecteur ou de split, l’unité pouvant être murale ou console.
Le fonctionnement du climatiseur monosplit repose sur un cycle frigorifique : le fluide frigorigène circule entre les deux unités. En mode froid, il absorbe la chaleur intérieure pour la rejeter à l’extérieur. Le système agit donc comme un réfrigérateur inversé.
Quand la climatisation sert aussi de chauffage, ce cycle s’inverse pour produire du chaud à l’aide d’une vanne 4 vois (ou vanne d’inversion de cycle). Elle capte alors les calories de l’air extérieur, qu’elle réchauffe dans son circuit par compression du fluide puis les restitue à l’intérieur, même par temps froid (jusqu’à -5 ou -10 °C pour les modèles performants).
La climatisation multisplit : fonctionnement idéal pour plusieurs pièces
Le fonctionnement d’une clim multisplit repose sur le même principe que le monosplit, mais le cycle frigorifique s'étend entre l'unité extérieure et plusieurs unités intérieures. Ce modèle permet donc de climatiser ou chauffer plusieurs pièces indépendamment, grâce à l’installation d’un split par pièce.
Chaque unité intérieure peut être réglée de manière autonome, ce qui offre un confort pièce par pièce tout en optimisant la consommation d’énergie.
La climatisation gainable : le fonctionnement discret
Une fois encore, le fonctionnement de la climatisation gainable utilise un cycle frigorifique, mais son unité unique est intégrée dans les combles, puis raccordée à un réseau de gaines installées dans un faux plafond. Elle diffuse l’air dans les différentes pièces grâce à ces gaines, qui débouchent sur des grilles de ventilation discrètes.
Discret et très performant, ce système est souvent choisi dans le cadre d’une construction neuve ou d’une rénovation lourde. Le mécanisme est similaire à un multisplit, mais tout est centralisé, ce qui ne permet pas de gérer la température par pièce.
La climatisation mobile : pour un fonctionnement d’appoint
Le fonctionnement d’une clim mobile se distingue de celui des autres systèmes : sur roulettes, elle peut être déplacée de pièce en pièce pour rafraîchir légèrement votre intérieur (le système est moins efficace que les autres modèles).
Mais attention : elle doit être utilisée comme solution d’appoint, car son principe de fonctionnement est très énergivore et votre consommation risque d’augmenter. De fait, elle vous oblige à passer manuellement un tuyau par la fenêtre pour y évacuer l’air chaud. Ainsi, la fenêtre doit rester ouverte, ce qui est contre-productif lorsqu’une clim fonctionne…
🔎 À noter : pour une utilisation durable, un système de refroidissement performant et une consommation d’énergie maîtrisée, nous vous déconseillons ces systèmes en maison.
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Comment optimiser le fonctionnement de votre climatisation ?
Pour profiter d’un fonctionnement économique et confortable, il est essentiel d’adopter les bons gestes d’utilisation, en créant par exemple des réglages qui répondent à vos besoins ou des programmes adaptés à votre rythme de vie. Voici tous nos conseils !
Le mode automatique pour un fonctionnement intelligent
La plupart du temps, vous pouvez choisir entre le mode manuel ou le mode automatique pour votre climatisation. On recommande en général le mode automatique, car il adapte seul le fonctionnement du climatiseur de manière intelligente, selon la température intérieure de la pièce et celle de l'extérieur.
Vous devez pour cela indiquer une température de consigne, qui sert de déclenchement au chauffage ou à la climatisation. Grâce à ces réglages, l’appareil fonctionne de manière autonome pour respecter les températures programmées. Vous consommez moins d’énergie tout en optimisant votre confort thermique !
💡 Notre conseil : les températures idéales recommandées sont d’environ 26 °C en été et 19 °C en hiver. Attention à ne pas appliquer plus de 7 °C d’écart avec l’extérieur pour éviter les chocs thermiques.
La programmation horaire pour plus de confort et d'économies
Les modèles récents de climatisation intègrent une fonction de programmation qui vous permet de définir des heures de fonctionnement adaptées à votre rythme. Vous pouvez par exemple prévoir le déclenchement du climatiseur avant votre retour du travail pour être accueilli au frais ou, à l’inverse, l’arrêt du système en journée, quand vous n'êtes pas à la maison.
Cette programmation permet d’adapter le fonctionnement de la clim à votre mode de vie, de gagner en confort et de réaliser des économies d’énergie (l’appareil ne fonctionne que quand vous en avez vraiment besoin).
💡 L’astuce : pour adapter automatiquement la température selon les moments de la journée et votre présence, vous pouvez investir dans un thermostat connecté.
L’entretien pour conserver un climatiseur performant
Enfin, l’installation d’une climatisation implique de procéder à son entretien afin d’optimiser ses performances sur la durée et d'éviter les dysfonctionnements. Vous devez :
régulièrement nettoyer les filtres des unités intérieures pour assurer la diffusion d’un air pur ;
confier l’entretien à un professionnel tous les 2 ans environ pour qu’il contrôle la pression et l'étanchéité du circuit frigorifique et procède aux réparations et réglages nécessaires.
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FAQ sur le fonctionnement d’une climatisation
Un climatiseur repose sur un cycle frigorifique : un fluide frigorigène circule entre une unité intérieure (qui capte la chaleur de la pièce) et une unité extérieure (qui la rejette dehors).
En mode climatisation, la pièce est refroidie par aspiration de l’air chaud, qui circule dans un circuit où le réfrigérant absorbe la chaleur. L’air est ensuite soufflé refroidi dans la pièce, tandis que la chaleur est évacuée à l’extérieur par l’unité extérieure.
En mode chauffage, la climatisation inverse son cycle. L’unité extérieure capte les calories de l’air extérieur, augmente leur température et les transfère à l’intérieur.
Cette fonction est disponible sur les climatisations réversibles. En général, le basculement en mode chauffage est automatique : vous réglez une température consigne pour votre intérieur et votre clim détermine seule le mode nécessaire pour répondre à vos besoins.
Les allumages répétés sollicitent davantage l’appareil. Une utilisation continue mais modérée est donc plus économe et assure un meilleur confort, surtout avec une clim bien programmée. En cas de doute, demandez conseil à l’installateur de votre clim.
La commande du climatiseur (télécommande ou interface murale) permet de régler la température, de choisir le mode de fonctionnement (froid, chaud, ventilation…), de programmer les horaires et d'ajuster la puissance de soufflage. Certains modèles connectés offrent même un contrôle à distance via smartphone.
Les modèles de pompes à chaleur (PAC) air-air fonctionnent comme les climatiseurs.
En revanche, l’usage des PAC air-eau est différent, car elles alimentent un chauffage central, comme une chaudière. Si certaines peuvent rafraîchir légèrement l’intérieur, leur efficacité en mode froid est limitée. Elles ne fonctionnent pas comme un climatiseur, mais peuvent abaisser légèrement la température ambiante, de manière douce et progressive, via les émetteurs hydrauliques.
