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2nde Ch12 · ICCER · Machines thermiques

Climatisation & pompe à chaleur

Une clim ne « fabrique » pas du froid : elle déplace de la chaleur grâce à un fluide frigorigène qui change d'état. Inverse le sens du cycle et la même machine chauffe la maison en hiver.

❄️
Le fluide frigorigène absorbe de la chaleur en s'évaporant (côté froid) et la restitue en se condensant (côté chaud). Le compresseur, alimenté en électricité, fait circuler ce fluide entre les deux sources.

Sur petit écran, fais défiler le schéma horizontalement pour lire tout le cycle.

⚙️ Performance

COP / EER
—
Puissance utile
— kW
Travail compresseur
— kW
Débit de fluide
— g/s

⚡ Bilan d'énergie (par seconde)

  • Chaleur prise à la source froide— kW
  • Travail électrique (compresseur)— kW
  • Chaleur rendue à la source chaude— kW
Lois du modèle
\( \text{EER}=\dfrac{Q_{\text{froid}}}{W} \qquad \text{COP}=\dfrac{Q_{\text{chaud}}}{W} \)
\( Q_{\text{chaud}} = Q_{\text{froid}} + W \)
\( \dot m = \dfrac{Q_{\text{froid}}}{L} \quad (\text{évaporation})\)
\( \text{COP/EER}=\eta\,\dfrac{T}{\Delta T}\quad(\eta=0{,}45)\)

Domaine de validité. Modèle pédagogique de Carnot multiplié par 0,45, avec évaporateur ≈ source − 7 K et condenseur ≈ source + 12 K. Le condenseur doit être plus chaud que l'évaporateur. Près d'un écart nul, la formule diverge : les grandes valeurs ne prédisent pas les performances d'un appareil réel. La nécessité de chauffer ou de refroidir dépend aussi des apports du local, pas seulement de la température extérieure.