CVC

Figure 1. La partie extérieure de condensation d'une unité de climatisation. L'unité de climatisation est une partie d'un système CVC.

CVC est un acronyme pour le chauffage, la ventilation et la climatisation. Ce terme fait référence à un groupe de systèmes et de machines utilisés dans des bâtiments tels que les maisons et les immeubles, qui régulent la température intérieure et la qualité de l'air pour assurer un certain niveau de confort. Dans les maisons modernes, ces trois fonctions sont souvent combinées en un seul système. Ces systèmes chauffent et refroidissent l'air jusqu'à une température confortable, tout en fournissant un air confortablement humide et en améliorant la qualité de l'air grâce à l'apport d'air frais. Cette incorporation d'air frais est particulièrement importante dans les petits espaces ou les zones à forte odeur. Au Canada, le système de CVC représente la plus grande part de la consommation d'énergie résidentielle, mais ce système est également nécessaire au confort. En 2009, 63 % de la consommation d'énergie résidentielle canadienne était entièrement consacrée au chauffage des locaux, tandis que 17 % était consacrée au chauffage de l'eau. Étant donné que le chauffage des locaux représente une part importante de l'énergie utilisée, il est important de comprendre comment rendre les appareils qui chauffent les locaux aussi efficaces que possible. Une isolation thermique adéquate est également essentielle.

La conception de bâtiments économes en énergie a un impact important sur l'empreinte carbone et le rendement énergétique. Améliorer la productivité énergétique signifie utiliser des chaudières, des pompes à chaleur ou des climatiseurs à haut rendement énergétique pour s'assurer que le coût reste minimal. En plus, la combinaison d'un bon entretien de l'équipement et d'une isolation thermique, d'un calfeutrage et de réglages du thermostat adéquats peut contribuer à réduire le coût du chauffage et de la climatisation sur les factures d'énergie.

Fonctionnement de l'unité

Un système CVC envoie de l'air réchauffé, refroidi ou traité d'une autre manière à travers une série de conduits pour être distribué dans les pièces d'un bâtiment.

Climatisation

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L'objectif principal de tout climatiseur est de déplacer l'air refroidi d'une zone à une autre. D'une manière générale, il s'agit de prendre l'air intérieur, d'en modifier la température pour la rendre confortable et de distribuer cet air traité dans un bâtiment. De nombreux climatiseurs centraux sont connus sous le nom de « système séparé », car il y a un condenseur extérieur et un serpentin évaporateur intérieur qui fonctionnent pour refroidir la maison.

C'est par le biais d'une substance connue sous le nom de réfrigérant que la chaleur est déplacée dans un système CVC. Tout d'abord, l'unité extérieure chauffe le réfrigérant jusqu'à ce qu'il devienne un gaz à haute pression et haute température qui se condense ensuite en un liquide à haute pression et haute température. Ce liquide extrêmement chaud s'écoule ensuite vers le serpentin évaporateur intérieur. À ce stade, le réfrigérant liquide peut se dilater à nouveau, ce qui le transforme en un gaz à basse température et à basse pression. C'est à ce moment que le gaz refroidi absorbe la chaleur de l'air circulant dans les conduits du bâtiment, ce qui permet de distribuer de l'air plus frais à l'intérieur. Le gaz réfrigérant retourne maintenant à l'unité extérieure pour recommencer le cycle. Notez que le processus ci-dessus est un système séparé. Il existe également des systèmes monoblocs, dans lesquels les serpentins du condenseur et de l'évaporateur sont réunis au même endroit.

Chauffage

En général, les maisons sont chauffées grâce à l'utilisation de chaudières. Elles peuvent également être chauffées naturellement, et utiliser le chauffage solaire passif pour diminuer les coûts énergétiques. En outre, là où une chaudière traditionnelle peut ne pas suffire, des pompes à chaleur peuvent être installées pour chauffer une maison. Le processus utilisé par une pompe à chaleur pour chauffer une maison est l'inverse de celui utilisé par un climatiseur en été. Elle extrait la chaleur de l'air extérieur (ou du sol si une pompe à chaleur géothermique est utilisée) et la déplace à l'intérieur, où elle est transférée du serpentin de l'évaporateur à l'air qui circule dans la maison. Pour en savoir plus sur le fonctionnement des chaudières, consultez la page chaudière.

Les pompes à chaleur peuvent également être utilisées pour refroidir l'air. Lorsqu'elles sont utilisées de cette manière, elles fonctionnent de façon très similaire à un climatiseur, puisque les climatiseurs sont simplement des pompes à chaleur qui ne fonctionnent que pour refroidir. Lorsqu'elle refroidit, la pompe à chaleur aspire l'air chaud de l'intérieur de la maison et le transfère à l'extérieur par le biais d'un fluide frigorigène, expulsant ainsi la chaleur supplémentaire et refroidissant la maison.

Figure 2. Diagramme du système CVC et des bouches d'aération de la maison.

Ventilation

Tous les bâtiments ont besoin de ventilation pour éliminer l'air intérieur vicié et l'humidité et fournir de l'air frais aux habitants. La norme ANSI recommande que les maisons aient au moins 200 litres d'air frais par minute par chambre. La ventilation naturelle est parfois une option qui consiste à ouvrir simplement les fenêtres ou les portes pour augmenter le flux d'air frais dans une maison. Cependant, cela peut parfois permettre à l'air extérieur contenant des contaminants de contourner les filtres et d'introduire un excès d'humidité, ce qui n'est pas toujours la meilleure solution. Par ailleurs, la ventilation forcée est la meilleure solution lorsque les excès d'humidité, les odeurs et les contaminants sont remplacés par de l'air extérieur grâce à la ventilation ponctuelle des salles de bains et des cuisines. Tout simplement, de grands ventilateurs expulsent l'air actuellement présent dans la pièce par des conduits et le remplacent par de l'air traité. Pour en savoir plus sur le fonctionnement de ces systèmes, consultez la page ventilation forcée.

Filtration de l'air

La filtration de l'air est le dernier composant important d'un système CVC. Les filtres sont utilisés pour empêcher les particules en suspension dans l'air, telles que le pollen, les spores fongiques, les squames animales, les protéines d'insectes, les pesticides, le plomb, les bactéries et les virus infectieux de circuler dans la maison. Ces filtres sont placés sur les systèmes de ventilation et les conduits pour capturer ces particules et doivent être régulièrement contrôlés et remplacés pour garantir leur bon fonctionnement.

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