L’une des raisons pour lesquelles le branchement d’une climatisation doit être laissé aux professionnels est évidente : tout le monde ne sait pas lire un schéma électrique de climatisation multi split !
Lorsque les frigoristes et électriciens climaticiens ont suivi leur formation, ils ont appris à interpréter, comprendre et lire un schéma de climatisation.
Ce qui, il faut l’admettre, n’est pas donné à tout le monde. Trouvez sur cette page des exemples de schéma de clim, les bases à connaître et un lexique climatisation utile.
Principe de fonctionnement d’un climatiseur
Schéma de principe de climatisation par PAC
Un climatiseur est un système de réfrigération, qui produit du froid et évacue la chaleur de l’intérieur vers l’extérieur.
Un compresseur « comprime » un fluide réfrigérant (frigorigène) et un thermostat régule la température.
Le fluide arrive à l’état liquide dans l’évaporateur, et capte la chaleur dans l’air du local et s’évapore par échange thermique.
Le fluide évaporé est aspiré et condensé dans le groupe extérieur où il redevient liquide, car il est refroidi par l’air extérieur. C’est un circuit fermé.
En mode chaud, l’évaporateur et le condenseur font une inversion de cycle si vous avez un climatiseur réversible (fixe ou Inverter).
Les climatiseurs réversibles ont un fonctionnement sensiblement identique de celui des pompes à chaleur.
(Voir aussi le principe de fonctionnement d’un climatiseur en PDF)
On distingue :
À quoi sert le tuyau d’un climatiseur ?
Les climatiseurs mobiles évacuent l’air chaud « aspiré » de l’intérieur vers l’extérieur grâce à une gaine souple passée soit par une fenêtre, soit par un trou dans le mur.
L’air chaud n’est pas juste brassé, il est évacué.
Cela suppose donc une ouverture dans la pièce climatisée (il existe des systèmes de joints).
Attention, le tuyau du climatiseur mobile ne doit jamais être passé dans la VMC ou un conduit de cheminée !
Le climatiseur mobile ne sera effectivement pas assez puissant pour évacuer l’air chaud à la verticale et celui-ci va « retomber » dans la pièce.
Qui plus est il va créer de l’humidité dans le conduit, ce qui va poser des problèmes de bistre lorsque vous utiliserez votre cheminée ou votre poêle l’hiver.
De la même manière, un tuyau de climatisation mobile ne peut pas être prolongé.
Comment lire un schéma électrique de branchement de climatiseur ?
Le schéma électrique de climatisation :
Les normes du schéma électrique de climatisation
La norme NF C 15-100 (article 514.5-Règles) impose des règles de dessin pour la réalisation de schémas d’installation électrique obligatoires.
Les symboles concernant l’appareillage et les dispositifs de protection ont été adoptés sur le plan international et repris par l’Union Technique de l’Électricité.
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Les différents éléments figurant sur le schéma d’une clim
Les conducteurs et bornes sont repérés avec des numéros correspondant à un code électrique.
La nomenclature inhérente au schéma électrique du circuit contient un grand nombre d’abréviations qu’il faut connaître (ex : « KM=contacteur principal, Y=vanne électrique…)
Compresseurs
Le compresseur réduit la pression dans l’évaporateur pour permettre au réfrigérant de s’y vaporiser.
Il aspire les vapeurs fournies par l’évaporateur permettant ainsi au processus d’évaporation de se renouveler.
Compresseur à pistons
Compresseur centrifuge
Compresseur rotatif
Compresseur à vis
Compresseur biétagé
Échangeurs
Condenseur à air à convection naturelle
Condenseur à air à circulation forcée
Condenseur à eau à immersion horizontal
Condenseur à eau à immersion vertical
Condenseur à eau à double tube
Condenseur à eau multitubulaire
Condenseur à eau multitubulaire avec réserve
de liquide
Évaporateur
Aérofrigorifère
Réservoirs
Le réservoir de liquide permet de compenser les variations de demande de débit du détendeur thermostatique.
Réservoir de liquide horizontal
Réservoir de liquide vertical
Condenseurs
Condenseur à eau multitubulaire
Condenseur à eau multitubulaire avec réserve
Évaporateur
Aérofrigorifère
Accessoires de la ligne d'huile
Séparateur d’huile
Réservoir d’huile
Régulateur de niveau d’huile
Filtre à huile
Clapet taré d’équilibrage du réservoir d’huile
Détendeurs
Le détendeur thermostatique contrôle l’écoulement du réfrigérant et permet sa détente.
Il régule le débit de façon à optimiser le remplissage de l’évaporateur permettant ainsi une production de froid optimale.
Il évite au compresseur d’aspirer du réfrigérant liquide.
Détendeur capillaire
Détendeur pressostatique ou automatique
Détendeur thermostatique à égalisation interne
Détendeur thermostatique à égalisation externe
Détendeur thermostatique d’injection
Détendeur à flotteur haute pression
Détendeur à flotteur basse pression
Robinets (vannes, électrovannes, régulateurs…)
Robinet manuel
Robinet de service
Prise manométrique
Robinet solénoïde (électrovanne, vanne électromagnétique)
RPC régulateur de pression de condensation
RC régulateur de capacité
RD régulateur de démarrage
RPB régulateur de pression de bouteille
Clapet de retenue
Clapet
Robinet à eau pressostatique
Soupape de sûreté
Choisir une vanne de climatisation
Il existe littéralement des dizaines de types de vannes.
Comment choisir une vanne de climatisation ?
Il vous faut commencer par déterminer quelle sera sa fonction (réguler, couper…) Ensuite le choix de la vanne dépendra de ce qui circule dans le réseau (gaz, liquide…) ainsi que du débit et de la pression. Enfin il vous faudra choisir entre une vanne manuelle ou automatique, ainsi que le montage (soudage, boulonnage, serrage…).
- Les vannes d’arrêt : vanne à boisseau (les vannes boisseau 3 ou 4 voies sont appelées vannes à secteur), vanne à guillotine ou vanne à opercule.
- Les vannes de contrôle et de régulation : vanne à pointeau (ou vanne robinet), vanne à soupape, vanne à piston, ou vanne papillon, vanne papillon (ou vanne « quart de tour »)…
- Les vannes d’étanchéité : vanne papillon…
- Les vannes aseptiques, anticontamination : vanne à membrane…
- Les vannes anti surpression : vanne antibélier.
- Les vannes multivoies
- Les vannes spéciales climatisation : vanne à boisseau sphérique, vanne papillon, vanne à soupape, vanne à membrane, vanne à opercule, vanne modulante 3 voies (pour contrôler le débit de réfrigérant par deux orifices de sortie), vanne à tourillon, vanne à fermeture rapide…
Pressostats et thermostats
Pressostat basse pression
Pressostat haute pression
Pressostat combiné haute et basse pression
Pressostat différentiel d’huile
Thermostat d’ambiance à bilame
Thermostat d’ambiance à bulbe incorporé
Thermostat de mesure d’ambiance à distance
Thermostat de mesure de surface à distance
Accessoires de ligne
Filtre
Déshydrateur
Voyant de fluide à l’état liquide
Niveau à réfraction
Voyant de fluide à l’état liquide avec indicateur hygroscopique
Appareillages de mesure
Manomètre basse pression
Thermomètre à distance équipé d’un train thermostatique
Manomètre moyenne pression
Manomètre haute pression
Thermomètre à alcool ou mercure mobile
Thermomètre à alcool ou mercure fixe
Débitmètre
Tuyauterie
Tuyauterie souple
Cor de chasse
Lyre de dilatation
Isolation tubulaire
Manomètre basse pression
Thermomètre à distance équipé d’un train thermostatique
Manomètre moyenne pression
Manomètre haute pression
Thermomètre à alcool ou mercure mobile
Thermomètre à alcool ou mercure fixe
Débitmètre
Moteurs et résistances
Moteur électrique
Moteur monophasé
Résistance de chauffage
Les différents fabricants ont parfois une présentation différente.
C’est pourquoi tout schéma électrique de climatisation doit obligatoirement être accompagné d’une légende.
Exemples de schémas de climatisation
Ci dessous, une photo d'un Schéma pour l'installation d'une climatisation multi split
(Voir aussi le schéma électrique d’un climatiseur split PDF)
Schéma d'alimentation électrique climatisation
Schéma clim gainable
Les termes techniques à connaître autour de la clim
CTA soufflage constant
Une Centrale de traitement de l’Air (CTA) couplée à un climatiseur permet de réguler la température d’air soufflé grâce à une sonde qui mesure la température de soufflage et régule l’ouverture ou la fermeture de la vanne.
On la retrouve typiquement sur la pompe à chaleur air/eau par exemple.
C’est la commande change over sur la tuyauterie ou un autre interrupteur qui permet de gérer cette option.
Dégivrage par résistance
Avec les climatiseurs, le givre peut advenir sur les unités extérieures comme intérieures. Mais si le givre s’accumule, il peut réduire les performances du climatiseur.
Le dégivrage par résistance est un dégivrage automatique par détection de givre. Les résistances de surface se mettent alors à chauffer et la fine couche de givre disparaît.
Généralement le dégivrage est programmé par l’horloge pour se faire en fin de cycle de l’électrovanne .
Démarrage fractionné ou Part Winding
Lorsque le moteur de votre climatisation démarre, sa puissance peut exiger un pic important de besoin en courant (jusqu’à 8 fois le courant nominal). Donc un pic de consommation.
Un moteur Part Winding est un moteur à démarrage fractionné, qui permet l’enclenchement de deux bobinages ne démarrant que l’un après l’autre. Par conséquent cela permet de limiter l’intensité de démarrage du puissant compresseur de votre climatisation.
Moteur et câblage Dahlander
Le moteur et le schéma de câblage Dahlander permettent d’avoir deux vitesses d’extraction de l’air en climatisation.
En d’autres termes, c’est un moteur asynchrone à deux vitesses : non pas deux moteurs couplés et alternatifs, mais un seul moteur à six bobinages. La vitesse élevée est ainsi réalisée par couplage de deux pôles consécutifs.
On parle aussi de moteur à commutation de pôles. Ou de moteur à couplage de pôles.
Si la plaquette signalétique du moteur affiche les symboles « ΔYY », il s’agit d’un moteur Dahlander.
Pump down (ou Single Pump Down)
La régulation « Pump Down » est une régulation par tirage au vide : elle permet d’éviter que le fluide frigorigène passe directement du point du plus chaud du circuit vers le point le plus froid et que l’huile ne se mélange au fluide. Cela élimine notamment tout risque de court-circuit.
La sécurité de cette régulation est assurée par plusieurs relais thermiques et un pressostat haute pression. Si l’un des éléments de la chaîne de sécurité faillit, le relais est mis hors tension et la climatisation s’arrête.
Régulateur électronique
La présence de régulateurs électroniques est indispensable à n’importe quel système électrique.
Le régulateur électronique de climatisation évite tout simplement la surchauffe en contrôlant (au moyen d’une sonde de température) les compresseurs, le dégivrage, les ventilateurs, les alarmes…
Fonctionnement d’un régulateur de température de climatisation
Comment fonctionne un régulateur thermique, ou régulateur de température ?
Le régulateur de température (qu’on appelle aussi thermostat régulateur de température) a pour rôle de limiter la consommation d’énergie du climatiseur à son strict nécessaire. Relié à une sonde, il permet de régler la température désirée, et agira comme commande du système de climatisation : moins froid, ou plus froid selon le cas.
Afin de ne pas envoyer à votre climatiseur des commandes constantes qui ne feraient que surconsommer de l’énergie, le régulateur thermique de clim est alimenté par un thermocouple ou un RTD qui met en balance permanente la température souhaitée et la température effective et équilibre un point de commutation qui va réguler le moteur de la climatisation.
Ceci va lui permettre de conserver une température constante, malgré les variations (fenêtres ouvertes, changement de climat…), et éviter les « coups de froid » qui feraient grimper votre compteur électrique.
Un régulateur de température de climatisation fonctionnel et bien réglé peut vous faire économiser jusqu’à 25 % de votre facture ! Outre cet aspect économique, il permet d’obtenir un confort thermique pour les habitants qui ne sont pas soumis à des variations intempestives de la température. Vous n’aurez pas à faire des va-et-vient incessants vers le panneau de contrôle.
Quels sont les différents types de régulateurs ?
Il existe plusieurs types de régulateurs de température avec sonde (1 ou 2 sondes) utilisés en climatisation. Le régulateur de température industriel, plus diversifié, ne sera pas utilisé chez les particuliers. On trouve également des régulateurs de température d’eau pour les piscines ou jacuzzi, que nous n’aborderons pas ici.
- Le régulateur thermostatique : il est capable de réguler à la fois le circuit de refroidissement et le circuit de chauffage. Indispensable si vous avec un climatiseur Inverter.
- Le régulateur séquentiel : ce régulateur thermique est capable d’influer soit sur le circuit de refroidissement, soit sur le circuit de chauffage. Mais pas les deux en même temps.
- Le régulateur de température tout ou rien ou régulateur marche/arrêt : c’est le régulateur le plus simple. Il est comme son nom l’indique, allumé ou éteint, sans intermédiaire. Sa programmation est simple avec seulement deux touches. Ce n’est pas un régulateur de température programmable.
- Le régulateur thermique proportionnel : il est spécifiquement conçu pour réagir aux variations de température. La bande proportionnelle fait référence à la variation de température. Ce régulateur augmente ou diminue l’alimentation électrique lorsque la température mesurée s’approche des limites basse et haute.
- Le régulateur PID : c’est un régulateur thermique de contrôle Proportionnel, Intégré et Dérivé (PID). Il est considéré comme le régulateur le plus efficace, avec un contrôle global de la température. Il est capable de calculer grâce à un algorithme la valeur globale, les taux de régulation antérieurs, la valeur dérivée, et l’évolution des taux antérieurs.
Thermostat Change Over
Le thermostat change over permet d’inverser la commande de la vanne de mélange. Si le thermostat détecte une température inférieure à 15 ± 4 °C dans le fluide frigorigène, il inverse le sens de fonctionnement des vannes d’échange de fluides.
La présence d’un thermostat change over dans votre climatisation est une mise en conformité selon la norme relative aux produits et appareil électriques automatiques de régulation (EN 60 730).
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