Après douze ans passés dans le secteur des systèmes de chauffage, ventilation et climatisation, je constate toujours le même problème. Les propriétaires achètent des climatiseurs mobiles sans évacuation en pensant qu’ils fonctionnent comme des climatiseurs classiques, puis s’étonnent que leur chambre de 40 m² soit toujours aussi chaude et moite. La physique de ces machines est totalement différente.
Les climatiseurs ordinaires compriment les fluides frigorigènes pour extraire la chaleur de l’espace. Les appareils sans évacuation, également connus sous le nom de refroidisseurs par évacuation, se contentent d’évaporer de l’eau pour refroidir l’air, ce qui fonctionne très bien en Arizona, mais sera totalement insuffisant en Géorgie.
Votre climatisation locale contrôle tout grâce au refroidissement par évaporation. Le niveau de refroidissement obtenu dépend de l’écart entre la température réelle de l’air et la température du bulbe humide (ajustée en fonction de l’humidité). Phoenix atteint 40 °C avec un air sec venu du désert ? Vous pourriez constater une baisse de 15 °C.
La même température à Houston avec une humidité digne d’une étuve ? Peut-être – 3 °C si vous avez de la chance. Les personnes qui achètent ces appareils pour se rafraîchir l’été en Floride pourraient tout aussi bien jeter l’argent par les fenêtres. Renseignez-vous sur les matériaux composant votre bloc refroidisseur, les débits d’eau et les chiffres réels relatifs au débit d’air, sinon vous vous retrouverez avec un climatiseur coûteux qui fera grimper votre facture d’électricité.
Technologie de refroidissement par évaporation : principes techniques de base
L’évaporation de l’eau est le moteur de l’ensemble du processus ; lorsque l’eau se transforme en vapeur, elle absorbe environ 970 BTU par livre, ce qui refroidit l’air circulant à travers les filtres humides. Le refroidissement maximal dépend de la différence entre la température réelle de l’air et la température du bulbe humide.
Prenez Phoenix à 40 °C avec 10 % d’humidité : vous pourriez faire baisser les températures de 14 à 17 °C. Houston à la même température, mais avec 70 % d’humidité ? Vous n’obtiendrez qu’une baisse de 3 °C, car l’air contient déjà trop d’humidité. Il ne s’agit pas d’un problème technique, mais de physique.
Facteurs techniques clés :
- Les filtres rigides (CELdek) offrent 40 % de surface en plus que les filtres en bois, mais leur remplacement coûte beaucoup plus cher
- L’épaisseur du filtre de 10 à 15 cm optimise l’efficacité du refroidissement sans baisse de pression excessive à travers le média
- Les systèmes de distribution d’eau doivent maintenir une saturation uniforme des filtres : les zones sèches créent un contournement de l’air chaud qui nuit aux performances
- La vitesse de l’air à travers les filtres doit rester comprise entre 60 et 110 m/min pour un transfert optimal de la chaleur sans transfert d’eau excessif
Spécifications de performance essentielles
Les spécifications des refroidisseurs d’air par évaporation qui déterminent réellement les performances de refroidissement sont souvent noyées dans les documents marketing qui mettent l’accent sur les caractéristiques pratiques plutôt que sur la réalité thermodynamique.
Couverture de la zone de refroidissement et relations m3/h
C’est là que le marketing devient délicat : les fabricants testent leurs déclarations de superficie dans des conditions parfaites, avec 2 mètres de hauteur sous plafond, aucune source de chaleur et un air sec comme le désert. Les vraies chambres ne sont pas comme cela. Ce qu’il faut savoir, c’est le nombre de m3/h, et ce nombre doit être de 3,40 à 5 m3/h au minimum pour que l’air circule correctement.
Un appareil revendiquant une couverture de 45 m² devrait produire au moins 1700 m3/h, mais de nombreux modèles bon marché atteignent à peine 1400 m3/h tout en faisant les mêmes promesses. Les hauts plafonds faussent également leurs calculs : une pièce de 37 m² avec une hauteur sous plafond de 3,65 m nécessite presque deux fois plus de débit d’air, car vous déplacez beaucoup plus d’air.
Technologie des systèmes de gestion de l’eau
La fréquence à laquelle vous devrez remplir le réservoir dépend du taux d’évaporation, et la plupart des personnes n’ont aucune idée de la quantité d’eau que ces machines peuvent consommer. Il faut compter 4 à 7,5 l/h en cas d’utilisation intensive. Les systèmes à gravité simples laissent l’eau s’écouler de manière inégale, laissant des zones sèches qui nuisent aux performances de refroidissement.
Les meilleurs appareils utilisent des pompes à points de distribution multiples pour saturer chaque centimètre du filtre réfrigérant. Les spécifications de puissance de la pompe sont plus importantes que la taille du réservoir, car les pompes peu puissantes ne peuvent pas propulser l’eau vers le collecteur supérieur de manière constante, en particulier lorsque des minéraux commencent à s’accumuler dans les tuyaux.
Caractéristiques essentielles du système d’alimentation en eau :
- Pompes de recirculation d’une capacité minimale de 568 l/h pour maintenir une saturation adéquate des filtres
- La distribution d’eau à plusieurs niveaux empêche la formation de zones sèches qui permettent à l’air non refroidi de s’échapper.
- Des systèmes d’arrêt automatique empêchent les pompes de fonctionner à sec lorsque les réservoirs sont vides.
- Raccords de vidange pour installations à fonctionnement continu dans des applications commerciales.
- Indicateurs de niveau d’eau fonctionnant de manière fiable (de nombreux systèmes à flotteur bon marché ne fonctionnent pas).
Spécifications du ventilateur et du moteur
Le choix du moteur influe à la fois sur la puissance de refroidissement et sur le prix à payer pour faire fonctionner l’appareil. Les moteurs à courant alternatif coûtent moins cher au départ, mais consomment 20 à 30 % d’électricité en plus que les moteurs à courant continu, sans compter qu’ils dégagent une chaleur supplémentaire dans l’appareil.
La vitesse variable n’est pas seulement une question de confort, elle vous permet également de réduire le débit d’air lorsque le temps est plus clément afin d’économiser de l’eau et de réduire le bruit. La capacité de pression statique est importante, car les filtres humides bloquent beaucoup plus le flux d’air que les filtres secs, et les moteurs peu puissants ne peuvent pas pousser suffisamment d’air à travers les médias de refroidissement imbibés.
Adaptation au climat et limites de performance
Lorsque l’humidité atteint 60 %, le refroidissement par évaporation devient inutile, voire contre-productif. À ce stade, vous ne faites qu’ajouter de l’humidité à un air déjà saturé. J’ai étudié les calculs psychrométriques à ce sujet.
Les climats humides comme ceux du sud-est ou de toute région proche de grands lacs en été transforment ces appareils en climatiseurs coûteux. Ils fonctionneront et consommeront de l’électricité, mais vous vous sentirez encore plus collant et malheureux qu’avant.
La situation géographique est déterminante pour le refroidissement par évaporation. Les régions désertiques du sud-ouest, les hautes plaines et les régions montagneuses offrent des conditions idéales dans lesquelles ces appareils peuvent abaisser la température intérieure de 8 à 14 °C en dessous de la température ambiante extérieure. Mais essayez d’en faire fonctionner un à Miami, à Houston ou n’importe où le long de la côte du Golfe du Mexique en plein été, vous n’obtiendrez que 1,5 à 3 °C de refroidissement tout en transformant votre intérieur en étuve.
Les performances varient également beaucoup d’une saison à l’autre. Les appareils qui fonctionnent bien par temps sec au printemps deviennent inutiles lorsque le temps humide de l’été arrive. Les besoins en ventilation aggravent la situation, car vous avez besoin d’air frais en permanence, ce qui signifie que vous devez faire entrer davantage d’air extérieur humide dans votre espace.
Fonctions avancées et systèmes de contrôle
La qualité de l’eau influe davantage sur les performances que ne le pensent la plupart des acheteurs, et les systèmes de contrôle déterminent si l’utilisation quotidienne sera pratique ou source de contrariété.
Éléments essentiels à prendre en considération :
- L’accumulation de minéraux dans l’eau dure obstrue les systèmes de distribution et réduit la durée de vie des filtres réfrigérants de 50 à 70 % dans les zones géographiques où la teneur en calcium est élevée.
- Les commandes de ventilateur à plusieurs vitesses vous permettent d’équilibrer la puissance de refroidissement avec les niveaux de bruit et les taux de consommation d’eau dans différentes conditions.
- Les fonctions de minuterie permettent d’éviter le fonctionnement nocturne qui peut saturer les pièces et créer des problèmes de condensation sur les fenêtres et les murs.
- Les lamelles oscillantes distribuent l’air refroidi de manière plus uniforme, mais ajoutent une complexité mécanique qui tombe souvent en panne au bout de 2 ou 3 saisons d’utilisation régulière.
- La fonction de commande à distance devient indispensable pour les appareils placés dans des positions optimales pour la circulation de l’air, mais peu pratiques pour un réglage manuel.
- Les traitements antibactériens de l’eau aident à prévenir la prolifération des algues dans l’eau stagnante, mais nécessitent un entretien régulier que de nombreux utilisateurs négligent.
- Les afficheurs numériques de l’humidité indiquent quand les conditions sont trop humides pour un refroidissement efficace, mais beaucoup de personnes ne tiennent pas compte de cette information utile.
- Les compartiments pour les huiles essentielles semblent attrayants, mais ils peuvent endommager les matériaux du filtre réfrigérant et annuler les garanties sur certains modèles.
- Les systèmes d’ionisation augmentent les coûts sans apporter d’avantages significatifs en termes de qualité de l’air et consomment de l’énergie supplémentaire, ce qui réduit l’efficacité globale.
Problèmes techniques courants et causes de défaillance
Les fabricants d’entrée de gamme réduisent les coûts de manière à créer des problèmes de performance prévisibles et des défaillances prématurées.
Défauts de conception des unités d’entrée de gamme
Les pompes bon marché sont à l’origine des plus gros problèmes que j’ai constatés. Un débit inférieur à 378 l/h ne permet pas de pousser l’eau jusqu’au sommet des épais filtres de refroidissement, ce qui laisse des zones sèches où l’air chaud se faufile sans être refroidi.
Les mauvais collecteurs de distribution d’eau concentrent le flux dans de petites zones tandis que les bords des filtres restent à peine humides, ce qui réduit votre surface de refroidissement effective de 30 à 40 %. Les moteurs sous-dimensionnés déplacent bien l’air avec des filtres secs, mais s’étouffent lorsque ces filtres sont saturés et créent une véritable résistance.
Obligations d’entretien et longévité des composants
La qualité de l’eau détermine la fréquence de remplacement des filtres. Dans les régions où l’eau est douce, les filtres rigides peuvent durer deux à trois saisons, mais dans les régions où l’eau est dure, il faut les remplacer chaque année, car les minéraux obstruent tout.
Les turbines des pompes accumulent des débris et des dépôts minéraux qui finissent par obstruer le débit d’eau, mais la plupart des personnes ne s’en aperçoivent pas avant que les performances de refroidissement ne soient totalement réduites. L’encrassement des filtres d’admission perturbe réellement le flux d’air, ce qui fatigue les moteurs tout en réduisant l’air disponible pour le refroidissement.
Comment choisir le meilleur climatiseur mobile sans évacuation pour votre domicile
Commencez par vérifier le taux d’humidité pendant l’été dans votre région. Au-delà de 50 %, il est préférable de renoncer au refroidissement par évaporation et d’opter plutôt pour un climatiseur mobile classique. Pour les climats secs, ne tenez pas compte de la superficie déclarée et concentrez-vous sur les valeurs de m3/h. Il faut des appareils qui produisent au moins 4 200 m3/h pour rafraîchir convenablement une pièce.
Les filtres de refroidissement rigides, la distribution d’eau multipoints et les moteurs à courant continu à vitesse variable devraient figurer en tête de votre liste de priorités. La taille du réservoir importe moins que la fiabilité de la pompe et la qualité de la distribution de l’eau. Il faut donc rechercher des marques qui publient les débits des pompes et les détails sur le remplacement des filtres plutôt que de vanter les mérites de la connectivité Bluetooth.
Les bons appareils offrent un équilibre entre la puissance de refroidissement et un entretien réaliste. Vous devez prévoir de nouveaux filtres de refroidissement chaque année et un nettoyage mensuel du système d’eau, quelles que soient les promesses des fabricants.
Oubliez les appareils dotés de commandes fantaisistes ou de fonctions supplémentaires qui ne font que multiplier les points de défaillance sans améliorer la fonction de refroidissement de base. Un modèle simple et bien conçu, doté de filtres de qualité et d’un flux d’air puissant, l’emporte à chaque fois sur les appareils riches en fonctionnalités, mais dont les fondamentaux laissent à désirer. Gardez à l’esprit que même le meilleur climatiseur mobile sans évacuation ne fonctionne que dans un climat approprié, contrairement aux systèmes réfrigérés qui refroidissent n’importe où.