Donc, me voilà à expliquer comment fonctionne un climatiseur, bon.

Préambule pour casser les premiers a priori : • ça n’utilise que très peu d’énergie • ça ne crée pas de froid • ça ne génère pas de chaleur

« Comme d’habitude, Lomig, tu dis des trucs contradictoires ! » Mais non. On y va.

La matière a 3 états fondamentaux (chut, les rageux, on reste dans ce qui nous sert dans la vie de tous les jours) : solide, liquide, gazeux. La différence fondamentale entre les trois, c’est la température. Cette température de transition change en fonction de la matière en question.

Prenez de l’eau pure : en dessous de 0°, de la glace. Jusqu’à 100°, du liquide. Au-dessus, du gaz. Simple. Du fer ? Solide jusqu’à 1 538°, puis liquide jusqu’à 2 750°, puis gazeux. Un mélange ? C’est plus compliqué et hors sujet. Bref.

Restons sur l’eau pour le moment. Vous savez peut-être que le chiffre donné au-dessus n’est pas exact ou complet : ces températures (on les appelle point de fusion et point d’ébullition) dépendent de la pression. En montagne, l’eau bout à 85° au sommet du Mont Blanc, parce que moins d’air. Bien sûr l’inverse est vrai : le point d’ébullition monte si on compresse la matière.

L’eau c’est bien, mais on a un gaz beaucoup plus intéressant : le difluorométhane (le fameux HFC-32). Je parle de gaz, parce que son point d’ébullition est à -37° ; il n’est PAS souvent liquide.

Du coup, qu’est-ce qu’une climatisation ? C’est un système dans lequel on enferme hermétiquement du HFC-32. On va le faire passer dans un compresseur qui va augmenter sa pression à un peu plus de 20 fois celle de l’atmosphère. Ce gaz comprimé va passer dans un serpentin de métal qui conduit la chaleur et devant lequel on place un ventilateur, puis sa pression diminue et on va le passer devant un autre serpentin de métal qui conduit la chaleur. En boucle. Et c’est tout.

Pour l’explication on va commencer là où le gaz est compressé, et qu’on est en train de le détendre. Au niveau de 1️⃣ sur mon schéma, ce qu’on appelle le détendeur : il sépare les deux parties et diminue la pression à gauche jusqu’à revenir à la pression atmosphérique.

À 20 atmosphères, le HFC-32 bout à 49°. Comme il ne fait pas 49°, il est donc liquide. À 1 atmosphère, il bout à -39° : le liquide est forcé de bouillir pour se transformer en gaz en se détendant. 2️⃣ est donc appelé évaporateur (ébullisseur, c’était moche).

Il y a une propriété amusante d’un liquide/gaz autour de son point d’ébullition : il échange beaucoup de chaleur. Quand vous faites bouillir de l’eau, une fois à 100°, même si vous mettez à fond la gazinière, votre casserole n’ira pas plus haut. Mais comme rien ne se perd, où va l’énergie ?

Eh bien attention aux gros mots : faites place à l’enthalpie de vaporisation ! (À mes souhaits !) Pour qu’un liquide se transforme en gaz, il doit absorber de l’énergie. Avant on appelait cela « chaleur latente », c’était plus simple, mais il y avait confusion car la température ne change pas.

Cette enthalpie de vaporisation, elle est très importante. Quand on veut une ébullition, on doit fournir cette énergie, qui est « stockée » dans le gaz. C’est elle qui fait que le gaz reste un gaz. Quand on veut une condensation et que le gaz redevient liquide, on doit la lui prendre.

Mais là, à cause de la basse pression, notre HFC-32 est forcé de se transformer en gaz : il doit voler quelque part, n’importe où, l’énergie dont il a besoin. Il va voler la chaleur de ce qui est autour de lui. Ça tombe bien, cet évaporateur, il est dans votre chez-vous : autour de lui, il y a l’air de votre salon, qui est forcé de lui donner sa chaleur. Avec le ventilateur pour faire venir le plus d’air qui a besoin d’être rafraîchi contre l’évaporateur.

Une fois fait, le gaz retourne au compresseur noté 3️⃣, qui le compresse. La haute pression change son point d’ébullition pour 49°. Mais il fait moins de 49°, alors le HFC-32 va se condenser et devenir liquide. Ce qui nous donne le nom de 4️⃣ : le condensateur. Mais on n’oublie pas l’enthalpie ! Pour redevenir liquide, il doit, comme Fillon, rendre tout : il doit donner de l’énergie, et donc de la chaleur autour. Et on souffle pour être sûr d’avoir un truc moins chaud à pouvoir prendre cette chaleur. Ce morceau-là, il est dehors.

Une fois tout liquide, le cycle continue, et on retourne au détendeur, et vous au début de l’explication.

Du coup, la consommation en énergie ? Bah celle de deux ventilateurs et d’un compresseur. C’est que dalle. Est-ce qu’on crée du froid ? Non, on bouge de la chaleur vers le HFC-32. Est-ce qu’on génère de la température à l’extérieur ? Non plus, on bouge de la chaleur depuis le HFC-32 vers dehors mais cette chaleur existait déjà.

Et ce n’est pas qu’une question de vocabulaire. Quoi qu’il arrive, cette chaleur serait sortie, et il n’y a aucun lien entre la climatisation et empirer le climat ou autre faribole.

Est-ce que cette chaleur s’accumule avec celle des autres clims des voisins ? Bah oui et non. Déjà, cette chaleur est des dizaines de fois moins importante au mètre carré que celle reçue du soleil. Ensuite, ça dépend de comment sont placés les évaporateurs et où. Et une clim pour tout l’immeuble sera plus efficace que plein d’individuelles. À Paris il existe un réseau de froid pour connecter des clims sans évaporateur donnant sur l’extérieur : ils utilisent des tours distantes et la Seine pour absorber la chaleur. On peut aussi les « enterrer ».

Vous avez par ailleurs remarqué qu’on a tourné dans le sens anti-horaire. Rien n’empêche de tourner dans le sens horaire. C’est ça qu’on appelle une clim réversible, qui vole la chaleur dehors et la met dans la maison. Aussi surprenant et magique que ça puisse paraître, rien qu’en regardant les chiffres, vous comprenez qu’il suffit que « dehors » soit à plus de -37° pour que ça marche. Bon, en vrai, avec les pertes, c’est plutôt -15° la limite basse de fonctionnement avec les clims actuelles.

BREF : n’écoutez pas les gens qui essaient de vous culpabiliser sur la clim. Ils n’y connaissent rien et mélangent dans leur tête magie et parallèles foireux. Ils pensent que ça crée du froid comme le chauffage électrique crée du chaud, et que du coup, comme lui, ça consomme. Ils savent qu’il y a du chaud qui ressort, et ça valide pour eux leur erreur précédente : comme les moteurs ou les ordinateurs, tout ce qui consomme chauffe proportionnellement. Ensuite ils se laissent monter la tête par des gens pas bien intentionnés. Lomig out.

Bonus 1 : « La clim ça rend malade ». En rapide : non. Sauf si vous ne croyez pas que les virus et les bactéries existent et causent les maladies, et que ça viendrait de miasmes : il n’y a rien qui puisse rendre malade. MAIS (suspense).

L’humidité d’un lieu, ça dépend de la quantité de vapeur d’eau dans ce lieu. Sauf que, pour des raisons hors sujet, la chaleur de l’air change la quantité de vapeur d’eau qu’il peut contenir. On peut mettre plus d’eau dans de l’air chaud, moins dans le froid. Du coup, qu’est-ce qui se passe quand la clim refroidit l’air ? Eh bien l’air refroidi peut avoir « trop » d’eau comparé à sa nouvelle température, et celle-ci va condenser. D’où le fait que des clims « coulent » si c’est pas bien récupéré. C’est juste de l’eau fraîchement condensée.

Mais aussi et surtout pour ce point bonus : l’air d’un lieu climatisé est automatiquement plus sec. Et il y a des gens qui supportent mal les changements brusques d’humidité, surtout à la baisse : alterner entre dehors et dedans peut agresser leur gorge et voies respiratoires. C’est pas à un niveau extrême, c’est marginal, et pensez juste à vous hydrater, vous et votre pièce.

Addendum. « Ouin ouin tu racontes de la merde, bien sûr que ça génère de la chaleur puisqu’il y a un moteur électrique et puis que… » Oui, pardon, j’oubliais : tous les objets électriques créent de la chaleur. Sinon on ne vous dirait pas d’éteindre votre box fibre quand vous l’utilisez pas. La question c’est de savoir à quel point, et pour une clim c’est assez négligeable. Avec une exception : les clims portables monoblocs. C’est très mauvais côté performance et assez cher. À éviter si on peut.

On peut mesurer l’efficacité énergétique d’une clim assez facilement puisque ça ne fait que bouger de l’énergie. Du coup on calcule combien d’unités d’énergie on peut déplacer en « payant » une. Je ne vais pas faire le calcul chiant ici pour vous, mais en refroidissement, le meilleur ratio théorique est de 7,8. Les meilleures clims actuelles atteignent le 7. Vous dépensez 1 unité pour avoir 7 unités de frais.

Le radiateur électrique a un ratio de 1. La clim vous coûte 7 fois moins cher que le chauffage électrique. Et personne ne vient me casser les gonades sur le chauffage, ou le fait que votre ordinateur réchauffe trop votre bureau en été. Encore une fois, une cohérence totale, pas du tout orientée.

Donc, énergie consommée par rapport à l’énergie bougée, c’est 5 fois plus efficace (en moyenne). Par rapport à l’argent, EDF nous parle de 100 € par an (en moyenne). Par rapport au réchauffement des îlots de chaleur urbains, si tout le monde avait la clim, ça serait une dizaine de watts ajoutés au mètre carré. À comparer avec les 800 W envoyés par le soleil à midi dont 400 W absorbés et renvoyés par le béton. En termes de carbone en France, c’est que dalle.

Excusez de considérer tout cela comme négligeable par rapport à notre survie face aux changements climatiques. ¯\(ツ)/¯