Choisir un climatiseur mobile à simple conduit

Après avoir travaillé douze ans en ingénierie CVC (chauffage, ventilation et climatisation) et après avoir récemment bataillé avec mon propre climatiseur portable Honeywell, j’ai compris que si les modèles à simple conduit ont souvent mauvaise réputation, c’est à tort.

La thermodynamique joue indéniablement contre eux. Tout ingénieur en ce domaine vous le dira : créer une pression négative dans une pièce climatisée alors que l’air chaud en provenance de l’extérieur pénètre par tous les interstices existants n’a rien d’idéal.

Seulement, voilà : les climatiseurs à simple conduit coûtent deux fois moins cher que les modèles à double conduit, ils sont plus légers, et pour beaucoup de particuliers, ils font parfaitement leur boulot, pour peu que l’on en ait compris les limites.

Déplacer mon Honeywell de mon garage dans lequel son conduit passait proprement au travers d’un mur à une véranda équipée de fenêtres à battants m’a ouvert les yeux : une installation bien pensée et de bonne qualité impacte considérablement les performances.

Les départements marketing des marques adorent faire valoir des chiffres parfois impressionnants, mais ces valeurs sont établies en laboratoire et ne veulent plus rien dire lorsque votre appareil doit lutter contre des infiltrations d’air. Je vais donc vous expliquer les réalités techniques qui déterminent si un climatiseur mobile à simple conduit peut réellement rafraîchir votre pièce, ou s’il ne servira qu’à faire du bruit et faire flamber votre facture d’électricité.

Capacité de refroidissement et ingénierie : la différence entre la puissance annoncée et les performances réelles

La puissance indiquée sur la boîte de votre climatiseur mobile (en BTU ou en watts /  kW, selon l’origine de l’appareil) correspond aux performances de l’appareil en laboratoire, pas nécessairement à ses performances réelles une fois dans votre salon.

Les modèles à simple conduit créent un effet de dépression qui aspire l’air chaud en provenance de l’extérieur à travers tous les interstices existants dans votre bâti : joints de fenêtre, cadres de porte, prises électriques, etc. Cet air infiltré transporte de la chaleur que votre climatiseur doit ensuite éliminer, en plus de sa charge de refroidissement initiale.

Lorsque j’ai déplacé mon Honeywell de mon garage vers ma véranda et donc modifié la manière dont il était installé ; la baisse de performance a été immédiate et mesurable. L’indicateur SACC (Seasonally Adjusted Cooling Capacity, ou « capacité de refroidissement ajustée selon la saison ») tente de tenir compte de cette réalité, mais même ces valeurs supposent un niveau d’étanchéité dont nombre de maisons anciennes ne bénéficient pas.

Lorsque vous choisissez un climatiseur mobile à simple conduit, choisissez-le 30 à 40 % plus puissant que ce que vous prendriez pour un modèle de fenêtre couvrant la même surface. Mon Honeywell de 12 000 BTU (3,5 kW) refroidit correctement ma véranda, mais il aurait du mal à assurer les mêmes performances dans une pièce de même taille faisant partie de la maison principale, où les fuites d’air sont plus nombreuses.

Ce sera pire en climat chaud. Lorsque la température extérieure atteint 35°C, l’air infiltré transporte bien plus d’énergie thermique que le même flux d’air à 29°C. J’ai vu des gens acheter des modèles de 8 000 BTU (2,35 kW) pour des pièces de 30 m² (alors qu’ils sont conçus pour des pièces de 25 m2) et se demander pourquoi la température n’atteignait jamais celle paramétrée sur le thermostat. J’ai fait mes propres calculs : lorsque mon appareil aspire environ 85 m³/h d’air chaud à 35°C dans une pièce que j’essaie de maintenir à 22°C, cela représente 1 200 BTU (0,35 kW) supplémentaires par heure que le compresseur doit compenser.

Efficacité énergétique : comprendre le rapport EER des climatiseurs à simple conduit

Les valeurs de rapport d’efficacité énergétique deviennent vite complexes dès qu’entre en jeu la pression négative. Les tests effectués en laboratoire mesurent le rendement dans des conditions parfaitement contrôlées, lesquelles n’ont rien à voir avec la réalité de votre logement. Sur le papier, le rapport d’efficacité énergétique de 9,8 de mon Honeywell semblait tout à fait correct. Mais dans la pratique, l’efficacité réelle chute dès que l’appareil doit compenser l’air chaud infiltré.

Le compresseur se met alors à fonctionner plus souvent, les ventilateurs tournent à plus haute vitesse pour tenter de compenser les différences de pression, et tout le système finit par lutter contre la thermodynamique au lieu de travailler avec elle.

Les climatiseurs à simple conduit disposant de compresseurs à vitesse variable sont certainement les plus efficaces. Mon Honeywell, lui, utilise une technologie à vitesse unique : soit il fonctionne soit à pleine puissance, soit il est arrêté. Il ne dispose pas d’une position intermédiaire permettant de maintenir la température de manière efficace.

Les climatiseurs bénéficiant de compresseurs à technologie inverter, quant à eux, peuvent adapter leur puissance en fonction de la charge de refroidissement réelle, ce qui réduit la perte d’efficacité énergétique liée aux cycles marche / arrêt répétés. Le problème est que la plupart des modèles à simple conduit abordables ne disposent pas de ce type de technologie, car cela les rendrait trop onéreux.

Facteurs clés influençant le rapport d’efficacité énergétique des climatiseurs à simple conduit :

• Le rapport combiné d’efficacité énergétique prend en compte la consommation de l’appareil en mode veille, ce qui est important pour les climatiseurs qui s’arrêtent et redémarrent souvent,
• La chaleur apportée par l’air en provenance de l’extérieur augmente la consommation réelle d’énergie de 15 à 25 %,
• L’efficacité du compresseur diminue lors des cycles courts provoqués par les déséquilibres de pression,
• Le stress thermique provoqué par les cycles répétés réduit la durée de vie des composants et l’efficacité à long terme.

Le rapport combiné d’efficacité énergétique donne une image plus réaliste des performances que le rapport d’efficacité énergétique en lui-même ; car il prend en compte la consommation électrique en dehors des cycles de refroidissement. Les climatiseurs à simple conduit font souvent fonctionner les ventilateurs en mode veille pour maintenir l’équilibre, ce qui les fait consommer environ 50 à 100 watts même lorsqu’ils ne refroidissent pas activement. Sur une saison de refroidissement complète, cette consommation fantôme sera bien visible sur votre facture d’électricité.

Technologie réfrigérante et performance des systèmes

En général, les gens ne réfléchissent pas réellement au gaz qui circule dans les serpentins de leur climatiseur. Pourtant, c’est plus important qu’on pourrait l’imaginer. Mon Honeywell fonctionne avec du R-410A, le gaz réfrigérant qui a remplacé le R-22 devenu interdit lorsque les organismes en charge de la protection de l’environnement ont renforcé les restrictions pour protéger la couche d’ozone. Aujourd’hui, de plus en plus d’appareils utilisent du R-32, lequel est plus efficace tout en ayant un impact environnemental moindre.

Le type de gaz réfrigérant utilisé par l’appareil détermine la pression de fonctionnement du système, l’efficacité du transfert de chaleur dans les serpentins et la capacité du système à gérer les fluctuations de pression qui surviennent lorsque les climatiseurs à simple conduit créent cet effet de vide. Un gain d’efficacité qui peut se révéler important lorsque l’appareil doit déjà lutter contre les lois de la physique.

D’un point de vue technique, recourir à un appareil fonctionnant au R-32 est le plus judicieux, mais il oblige les fabricants à repenser leurs systèmes en fonction des caractéristiques de pression et de température qui différent des autres options. Les climatiseurs à simple conduit bénéficient davantage des propriétés améliorées de transfert de chaleur du R-32, car ils peinent davantage à évacuer la chaleur à travers des condensateurs sous-dimensionnés.

Le R-410A est amené à disparaître, il est donc plus avisé d’investir dans du matériel tournant au R-32 afin de ne pas vous retrouver avec un appareil obsolète à court terme. Les appareils tournant au R-32 coûtent un peu plus cher à l’achat, mais ils permettent de réaliser des économies sur les factures d’électricité et résistent mieux aux conditions difficiles auxquelles sont confrontés les climatiseurs à simple conduit par rapport aux appareils tournant avec d’anciens gaz réfrigérants.

Précision des thermostats numériques et systèmes de régulation

Les climatiseurs à simple conduit sont confrontés à un véritable problème de détection de la température que la plupart des gens ne prennent jamais en compte. La pression négative aspire en permanence l’air extérieur à l’intérieur de la pièce, créant des gradients de température et des points chauds qui perturbent les thermostats numériques.

Le thermostat de mon Honeywell est intégré à l’appareil, ce qui signifie qu’il mesure la température de l’air aspiré vers l’entrée, et non celle réelle de la pièce où je me trouve. Cela crée une boucle de rétroaction : l’appareil s’arrête prématurément parce que l’air près de l’entrée se refroidit plus rapidement que le reste de la pièce.

Les modèles plus élaborés équipés de sondes déportées résolvent ce problème, mais la plupart des modèles économiques à simple conduit exploitent un système de détection de la température interne, lequel n’offre qu’un contrôle de la température médiocre. Le mode sommeil permet de réguler la température plus doucement pendant la nuit, évitant les variations trop importantes ; et les système de minuterie ou programmables permettent de pré-refroidir les pièces avant le pic de chaleur de l’après-midi, mais les problèmes de détection erronée de la température restent inhérent à la conception des climatiseurs à simple conduit en elle-même.

Capacités de déshumidification des climatiseurs à simple conduit

Déshumidifier une pièce est un combat perdu d’avance lorsque le climatiseur aspire en permanence de l’air extérieur humide dans l’espace qu’il tente justement de déshumidifier. Les climatiseurs à simple conduit affichent généralement une capacité de déshumidification de 24 à 33 litres par jour, mais cela correspond à des conditions idéales de laboratoire, sans infiltration d’air extérieur.

Mon Honeywell peine à gérer l’humidité lors des journées d’été quand l’air est lourd et moite, car chaque mètre cube d’air extérieur qu’il aspire apporte de la vapeur d’eau supplémentaire que l’appareil doit éliminer en plus de l’humidité déjà présente à l’intérieur.

Le système de gestion des condensats est très différent d’un modèle à l’autre. Certains modèles requièrent que vous vidiez manuellement le bac de récupération régulièrement (en général, quelques heures) en cas d’humidité élevée, tandis que d’autres sont équipés de systèmes d’auto-évaporation ou de vidange continue réellement efficaces.

Problèmes de gestion de l’humidité avec les climatiseurs à simple conduit :

• L’air en provenance de l’extérieur ajoute de 1 à 2 litres de vapeur d’eau par heure dans les climats chauds et humides,
• Les systèmes d’auto-évaporation ne suffisent pas pendant les périodes de forte humidité,
• Les raccords de vidange continue nécessitent d’être positionnés avec précision,
• Un taux d’humidité élevé réduit l’efficacité du refroidissement et augmente le temps de fonctionnement du compresseur.

La physique joue contre vous : éliminer l’humidité nécessite de l’énergie, et les climatiseurs à simple conduit sont déjà les plus énergivores. Dans les zones côtières ou les climats très humides, votre appareil tournera en permanence rien que pour contrôler le taux d’humidité. À ce niveau, il vaut mieux opter pour un climatiseur à double conduit ou ajouter un déshumidificateur dédié.

Vitesse des ventilateurs et optimisation des flux d’air

Disposer de plusieurs vitesses de ventilation est plus important sur un appareil à simple conduit que sur les autres types de climatiseurs. En effet, il faut constamment trouver un équilibre entre le flux d’air, le bruit et les différences de pression. Mon Honeywell propose trois vitesses, et j’ai constaté qu’en le faisant fonctionner à vitesse moyenne, le refroidissement est plus stable qu’à pleine puissance. La vitesse inférieure réduit l’effet de dépression tout en maintenant un flux d’air suffisant pour assurer le confort.

Lorsque le climatiseur tourne à un régime plus élevé, cela créé davantage d’aspiration et donc fait pénétrer plus d’air chaud en provenance de l’extérieur et annule donc une partie des bénéfices. Les valeurs de débit d’air indiquées par les fabricants supposent une absence de pression statique, mais les climatiseurs à simple conduit doivent en réalité lutter contre la contre-pression du tuyau d’évacuation et la dépression dans la pièce.

Cela signifie que le flux d’air réel est inférieur de 10 à 20 % aux chiffres annoncés, et que des vitesses de ventilation plus élevées ne se traduisent pas forcément par de meilleures performances de refroidissement lorsqu’elles aspirent simplement plus d’air chaud extérieur par tous les interstices possibles.

Fonctionnalités additionnelles et facteurs de performance

Au-delà des principales fonctionnalités de refroidissement, d’autres fonctionnalités influent sur le confort d’utilisation au quotidien et sur la fiabilité à long terme des climatiseurs à simple conduit.

Fonctionnalités et caractéristiques secondaires impactant les performances à considérer :

• Fonction redémarrage automatique : permet de conserver les réglages en cours d’utilisation après une coupure de courant, lesquelles sont souvent susceptibles de se produire en période de forte chaleur quand les climatiseurs tournent à plein régime et génèrent une trop forte demande.
• Télécommande et programmation : deux fonctionnalités qui permettent de lancer le climatiseur en amont de votre retour chez vous, ce qui est très utile avec les climatiseurs à simple conduit qui mettent plus de temps à atteindre la température souhaitée.
• Types de filtres et entretien : les filtres lavables ne coûtent rien à entretenir, mais ils s’encrassent plus vite que les filtres jetables, ce qui peut réduire le flux d’air alors que les modèles à simple conduit doivent déjà composer avec des restrictions de pression.
• Niveau sonore : les appareils à simple conduit sont plus bruyants que les climatiseurs monoblocs de fenêtre, car les composants travaillent davantage pour compenser les limites de conception. Investir un peu plus pour ne plus avoir à subir le bruit peut vite s’avérer en valoir la dépense en termes de confort.

Choisir le meilleur climatiseur mobile à simple conduit pour votre habitation

Achetez un modèle plus puissant que ce que vous pensez nécessaire. Prévoyez une puissance de 30 à 40 % en plus par rapport à ce qu’exigerait un climatiseur monobloc pour une pièce équivalente. Un EER supérieur à 9,0 semble excellent sur le papier, mais les performances réelles chutent à cause de l’air infiltré.

Un appareil avec un compresseur à vitesse variable coûte plus cher, mais il permet d’économiser de l’énergie en contrôlant mieux l’humidité et en effectuant moins de cycles marche / arrêt inutiles. Le réfrigérant R-32 surpasse le R-410A en efficacité, et les unités équipées de sondes de température déportées corrigent les erreurs de mesure fréquentes sur les modèles bas de gamme. En déplaçant plusieurs fois mon Honeywell, j’ai compris qu’il vaut mieux avoir un climatiseur de bonne facture qu’un climatiseur avec des une puissance impressionnante sur le papier : mon modèle qualitatif de 12 000 BTU (3,5 kW) surpasse régulièrement des modèles bon marché affichés à 14 000 BTU (4,1 kW)

Les climatiseurs à simple conduit fonctionnent très bien pour les chambres, bureaux ou tout espace dans lesquels il est possible de limiter les infiltrations d’air. En revanche, ils montrent vite leurs limites dans les grands espaces ouverts, les maisons anciennes mal isolées, ou partout où l’on souhaite avoir un contrôle précis de la température.

Si vous ne souhaitez rafraîchir qu’une pièce bien isolée occasionnellement, le climatiseur à simple conduit reste un choix raisonnable aussi bien en termes d’efficacité que de budget. Mais pour refroidir votre espace de vie principal tout l’été, oubliez le simple conduit : optez plutôt climatiseur à double conduit ou plusieurs climatiseurs monoblocs aux fenêtres. On ne peux contrer la thermodynamique : utiliser un appareil sous-dimensionné vous coûtera plus cher en électricité à long terme que si vous aviez investi dès le départ dans un modèle adapté à vos besoins.

Questions fréquentes