Il s'agit de la relation température/pression et de la façon dont la pression affecte le point d'ébullition du réfrigérant. Plus la pression d'un fluide frigorigène augmente, plus la température et le point d'ébullition augmentent. Lorsque la pression diminue, la température et le point d'ébullition baissent également. Les systèmes de climatisation (et certains systèmes de chauffage) en profitent pour refroidir (chauffer) l'air à l'intérieur d'un bâtiment.

Système normal

Dans un système normal, le compresseur comprime la vapeur du réfrigérant. Cela fait que la vapeur est à la fois à haute température et à haute pression. La vapeur chaude se déplace à travers les serpentins du condenseur, où une partie de la chaleur est transférée dans l'air extérieur. Lorsque la vapeur sort finalement du condenseur, c'est un liquide chaud. Le liquide chaud se déplace par la conduite de liquide, dans le bâtiment, vers les serpentins de l'évaporateur. Juste avant que le réfrigérant liquide chaud n'atteigne l'évaporateur, il est forcé de passer par un dispositif de dosage. Le dispositif effectivement utilisé dépend du système, mais les tubes capillaires sont courants.

Lorsque le liquide chaud est forcé à travers le dispositif de dosage, la pression baisse considérablement. La chute de pression entraîne une baisse de la température et du point d'ébullition du liquide. Lorsque l'air intérieur est forcé sur les serpentins de l'évaporateur, le liquide réfrigérant froid dans les serpentins absorbe la chaleur de l'air. La chaleur fait bouillir le réfrigérant, ce qui le transforme en vapeur à basse pression. Lorsque le réfrigérant atteint l'extrémité de l'évaporateur, il s'agit d'une vapeur froide. La vapeur froide se déplace le long de la conduite d'aspiration, et revient au compresseur où le cycle de réfrigération peut recommencer. Lorsque le réfrigérant dans le système est faible, la pression, et donc la température, du réfrigérant sera également plus basse. Dans un système normal, la température du réfrigérant au début de l'évaporateur sera juste à côté de la température de congélation de l'eau (32°F). Lorsque l'air intérieur se déplace sur les serpentins refroidis, l'humidité de l'air se condense sur les serpentins. Cette condensation s'écoulera sans danger des serpentins et dans le drain de condensation.

Lorsque le réfrigérant est faible, la température du réfrigérant au début des serpentins de l'évaporateur sera plus froide que le point de congélation de l'eau (moins de 32°F). Comme les serpentins sont très froids, la condensation qui se forme sur les serpentins gèlera. Lorsque la glace s'accumule sur les serpentins, elle restreint le flux d'air à travers les serpentins. En raison de cette restriction, le réfrigérant ne peut pas absorber autant de chaleur de l'air intérieur circulant sur les serpentins. Le réfrigérant bout alors plus tard dans l'évaporateur, ce qui entraîne la formation de glace le long des serpentins. Cette situation continue de progresser, jusqu'à ce que l'évaporateur entier soit un bloc de glace. Une fois que cela se produit, le réfrigérant commence à bouillir dans la conduite d'aspiration. Cela fait baisser la température de la conduite d'aspiration et, tout comme dans l'évaporateur, provoque le gel de la condensation.

Finalement, le gel se répercute jusqu'au compresseur, où les problèmes peuvent vraiment commencer. Si on le laisse fonctionner dans ces conditions trop longtemps, le réfrigérant liquide peut retourner au compresseur. Si cela se produit, le compresseur peut être endommagé.

Il faut également le noter. Une fois que le niveau de réfrigérant tombe trop bas, le système cesse de fonctionner. Ce problème ne se produit donc que dans un “point faible”, où le niveau de réfrigérant est bas, mais pas trop bas.

Tout d'abord, un peu de contexte. La CVC consiste en une boucle fermée de réfrigérant. À l'extérieur de votre maison se trouvent un compresseur et des serpentins. Le compresseur comprime le fluide frigorigène et le processus de compression oblige le fluide frigorigène à dégager un excès de chaleur qui est évacué par les serpentins. À l'intérieur de votre maison se trouve un évaporateur avec des serpentins. Le fluide frigorigène passe par une ouverture étroite, puis se dilate de l'autre côté sous forme de gaz (pensez à une bombe aérosol). Le processus de conversion en gaz absorbe la chaleur des serpentins (sur lesquels l'air de retour passe en allant dans les conduits).

Lorsque les niveaux de réfrigérant sont bas, il y a différentes façons de comprendre cet impact. J'ai vu qu'il y a moins de réfrigérant pour absorber la chaleur de la maison et que le circuit fermé devient trop froid après avoir évacué le peu de chaleur qu'il accumule à l'extérieur. Mais pour moi, il est plus logique d'imaginer l'effet de la chute de pression dans les serpentins de l'évaporateur. Plus la chute de pression dans ces serpentins est importante, plus la différence de température est extrême, car le réfrigérant se transforme en un gaz de moins en moins dense. Mais gardez à l'esprit que vous avez toujours moins de réfrigérant pour déplacer la chaleur, donc si le réfrigérant qui reste est plus froid, il est aussi moins efficace.

De plus, ce réfrigérant à plus basse température a un inconvénient. Une fois que les serpentins descendent en dessous du point de congélation, l'humidité de l'air de retour qui passe sur les serpentins ne se condense pas et ne s'écoule pas par le tuyau d'évacuation du condensat (pensez à un verre froid par une journée chaude et humide, vos serpentins ressemblent à cela normalement). Au lieu de cela, cette condensation gèle jusqu'à ce qu'elle devienne un bloc de glace solide et qu'aucun air ne puisse passer à travers. Ce même problème peut se produire si vous faites fonctionner votre système de chauffage, de ventilation et de climatisation lorsque la température extérieure est trop basse, de sorte que les serpentins extérieurs évacuent tellement de chaleur que lorsque le réfrigérant passe dans l'évaporateur, il passe en dessous du point de congélation. C'est pourquoi il est très important de ne pas surdimensionner le système de chauffage, de ventilation et de climatisation de votre maison. Il refroidira l'air trop rapidement et provoquera le gel, et il fonctionnera pendant de très courtes périodes mais n'éliminera pas assez d'humidité en raison de ces courtes durées de fonctionnement, ce qui vous laissera très humide en été.