I - Problématique

Suites aux canicules récurrentes le problème finit par se poser :

COMMENT RAFRAÎCHIR L'AIR DANS LA CELLULE DU CAMPING CAR A L'ARRÊT ET SANS 220V AC ? 
--> CLIMATISEUR OU RAFRAICHÎSSEUR D'AIR ?

Après plusieurs recherches sur le Net les conclusions sont :

-1- Le climatiseur à compression

• Le climatiseur à compresssion est le système le plus efficace et baisse la température de la pièce d'une dizaine de degrés en général sans l'humidifier
• Il faut systématiquement avoir du 220V AC pour faire fonctionner un climatiseur à compression digne de ce nom dont la consommation est d'environ 2 Kw.  
• Il est impensable de faire fonctionner un climatiseur à compression 220V AC avec un convertisseur 12V DC/220V AC à l'arrêt bien que certains accéssoiristes commercialisent de tels produits ! (A moins d'avoir un stock d'une dizaine de batteries 12V 130 Ah dans la soute, un gros convertisseur 12V/220V et un camping car poids lourd)
• Les climatiseurs 12 Volts DC, autres que les climatiseurs dont le compresseur est actionné par le moteur, ne fonctionnent qu'en roulant moteur allumé (Bus, Camions, etc...)
• Il faut donc oublier les convertisseurs 12V DC / 220V AC, les climatiseurs à compression sont trop gourmants en énergie (Même avec plusieurs batteries)
• L'utilisation d'un groupe électrogène suffisamment dimensionné, en général assez bruyant, est à bannir en camping car par simple respect d'autrui
• Un groupe électrogène portable ne produit pas assez d'énergie pour faire fonctionner un climatiseur à compression 220V AC de 2 Kw
• Il n'existe pas de climatiseur à compression 12V DC efficace fonctionnant sur batterie à l'arrêt et moteur éteint

-2- Le rafraîchisseur d'air

• Le rafraîchisseur d'air est basé sur le principe de vaporisation ou d'évaporation d'eau, d'eau glacée ou d'eau contenant des glaçons
• Le rafraîchisseur d'air, même industriel, humidifie fortement la pièce si l'air ambiant est chaud et humide
• Un rafraîchisseur d'air ne donne en général qu'une sensation de fraîcheur.
• Le rafraîchisseur d'air ne doit être utilisé qu'en présence d'un air ambiant chaud et sec
• Si l'air ambiant est chaud et humide, le rafraîchisseur d'air n'apporte rien, ne baisse pas la température et est en général inefficace
• Les systèmes de refroidissement de "type Peltier" ne sont pas appropriés pour ce genre d'utilisation
• Les systèmes de rafraîchisseurs d'air du commerce ont de grandes dimensions, un poids non négligeable et sont assez onéreux
• Même si le rendement des rafraîchisseurs est plus faible que celui d'un climatiseur, celui-ci conviendra donc plutôt aux petits volumes
• Le rafraîchisseur d'air a des avantages de part sa consommation en énergie très limitée.
• Le rafraîchisseur peut ainsi fonctionner pratiquement en permanence, indépendamment des sources électriques, si on utilise un panneau solaire avec un débit couvrant la consommation d'énergie exigée.

Principe de fonctionnement du rafraîchisseur d'air

• L'air chaud est aspiré par l'appareil et passe dans un filtre humidifié par la présence d'eau, glacée ou non, dans un réservoir dédié.
• La soufflerie de l'appareil provoque l'évaporation de l'eau, si bien que l'air qui en ressort est plus froid et humide que l'air entrant.
• Un rafraichisseur d'air permet de gagner environ 10 degrés par rapport à l'air extérieur pour les meilleurs et suivant les données des constructeurs
• Par contre les constructeurs oublient souvent de spécifier que les rafraîchisseurs ne fonctionnent qu'en présence d'air chaud et sec
• En moyenne, les rafraichisseurs d'air conviennent pour des pièces de 20 à 30 m² et ont une autonomie de 10 à 30 h suivant  la capacité du réservoir

Solution :

• Etant donné que l'on ne peut pas utiliser un climatiseur à l'étape sans énergie 220V AC, il n'existe que la solution du rafraîchisseur d'air 12V DC.
• Après avoir lu et visionné plusieurs réalisations, à partir de glacières du commerce et de ventilateurs, faîtes par des bricoleurs avertis, je vous propose de voir une solution que j'ai étudiée et réalisée et qui a le mérite de fonctionner avec de "bons résultats" relatifs.  
• Le principe est de créer une mini glacière de faible poids (Largeur 320 x Profondeur 240 x Hauteur 240) avec une ventilation 12V DC.
• Le système ne doit pas être gourmand en énergie électrique, un panneau solaire doit suffire au bon fonctionnement
• Utiliser un ou plusieurs ventilateurs 12 Volts DC de type PC consommant peu d'énergie
• Ne pas utiliser d'eau glacée directement en contact avec le flux d'air mais utiliser un élément réfrigéré (Bouteille d'eau glacée, Pains bleus, Sacs de glace ou glaçons, etc...)
• Avoir un système étanche pour que l'humidité ou l'eau ne perturbe pas l'environnement proche
• L'amélioration du système est de combiner le refroidissement par éléments réfrigérés avec le principe d'un rafraîchisseur adiabatique (Voir fin de page)
• La condition unique est que le camping car soit équipé d'un congélateur pour congeler les éléments réfrigérés

Nota :
12V DC = 12 Volts Digital Courant = 12V Courant continu (Noté U = Tension)
220V AC = 220 Volts Alternatif Courant = 220V Courant alternatif
Le courant a pour unité l'Ampère (Noté I = Intensité)

II - Schéma de principe (Cliquer sur les images pour affichage plein écran)

III - Le matériel acheté / récupéré - Outillage  

Matériel

Matériel Une boîte en plastique de dimensions en mm : 250 L x 180 P x 150 H Deux ventilateurs de PC 80 mm x 80 mm 12V DC 0.75 A - Débit environ 70 m3 /h Deux coudes PVC de Diamètre 50 mm Une plaque de conteplaqué de 5 mm d'épaisseur Deux plaques de polystyrène de 10 mm et 20 mm d'épaisseur Un pot de peinture blanc Une cornière PVC blanc 15 x 15 mm - 4 pieds en silicone anti vibration Quatre fermetures rapides pour fermer le couvercle et assurer l'étanchéité Un interrupteur - Une prise allume cigare 12V avec fusible - 3 m de fil électrique Un tube de colle "Sans clou ni vis" + Pistolet à colle Différentes vis à bois et métal

Outillage Scie Perceuse + Forets + Scies cloches Fer à souder + étain Tournevis Pinceau Etc...

IV - Réalisation

1. Réalisation du caisson bas équivalent à une mini glacière 2 épaisseurs de polystyrène (10 mm + 20 mm) + 5 mm de contreplaqué
2. Réalisation du couvercle isolé haut supportant les 2 ventilateurs, les 2 tubes coudés d'évacuation et l'intérrupteur
3. Perçage du couvercle de la boîte plastique
4. Peinture et mise en place des éléments de fermeture et des pieds en silicone
5. Tests et résultats

TESTS ET RESULTATS

Caisson bas - Mini Glacière	Couvercle isolé avec ventilateurs et évacuations
Préparation de l'élément réfrigéré 2 bouteilles d'eau de 0.5 litres congelées à -18° C dans la boîte plastique étanche en position horizontale	Test N° 1 - Garage Garage - Température ambiante 25° C Superficie de 30 m² env - volume 68 m3 env Peu d'isolation
Résultats du test N°1 - Garage Au bout de 30 mn la température ambiante à 1 m environ du rafraïchisseur a chuté de 1,5/2° C - L'air en sortie des évacuateurs est de 21° C - La température à plus de 1m reste à 25° C - Une sensation de fraîcheur est sensible près du rafraîchisseur d'air	Test N°2 et résultats - Salon Salon - Température ambiante de 27° C Superficie de 24 m² - Volume 60 m3 Bonne isolation et double vitrage Au bout de 2h30 mm la température de la pièce est de 24° C - Une sensation de fraîcheur est sensible dans toute la pièce - Fonctionnement très silencieux

Au bout de 3 heures d'utilisation il n'y a presque plus de glace dans les bouteilles.

V - Suite des test en conditions réelles  

Voici le résultat obtenu dans mon camping car profilé CI Riviera 65 XT modèle 2015 (Long 7.41m, Larg 2.35m, Haut 2.9m) environ 28 m³ dans la cellule,
Le CI Riviera 65 XT modèle 2015 possède une nouvelle isolation ultra performante ExPS EVO Technology. (Styrofoam et Polystyrène extrudé sans aucune ossature bois).

Test en conditions réelles

• Préparation de la boîte plastique avec 2 bouteilles d'eau de 0.5 L congelées à -18° C dans le congélateur du camping car, 2 pains bleus, et complément du volume restant avec quelques glaçons.
• Température extérieure début août 2015 de 31° C
• Température intérieure dans le camping car de 30° C en début de test
• Extracteur d'air "fait maison" sur un lanterneau de toit de 40 cm x 40 cm (2 ventilateurs de PC de 120 mm, debit d'air 2 x 120 m³ /heure)

Après 2 heures de fonctionnement, portes et baies de la cellule fermées

• La température intérieure dans la cellule du camping car est de 25° C, donc 5° C de perdu après deux heures de fonctionnement
• Seulement 1° C perdu (ou gagné) après une heure de fonctionnement, mais un ressenti de fraîcheur est présent dans toute la cellule
• Une agréable sensation de fraîcheur à l'intérieur de la cellule après deux heures de fonctionnement avec seulement 5° C en moins
• Une légère humidité mais très agréable car l'air extérieur est très chaud et sec
• Les bouteilles d'eau sont décongelées à environ 50%, les glaçons ont totalement fondus, les pains bleus glacés sont encore à l'état solide mais moins froids
• La baisse de température n'apparait qu'au bout d'une heure seulement, temps de brassage de la totalité du volume d'air apparement

Conclusion

• CA MARCHE PAS SI MAL QUE CA et plutôt mieux que prévu pour un coût de fabrication de moins de 30 euros
• Consommation électrique avec faible courant de 2 x 0.75 A + 2 x 0.9 A pour l'extracteur d'air de toit
• Peu d'humidité dans la cellule, sans aucun glaçon l'humidité serait certainement encore plus réduite
• Les mesures sont réalisées avec un thermomètre bas de gamme, une sonde thermique serait plus appropriée et les résultats seraient d'autant plus précis 
• Il faut utiliser ce type de rafraîchisseur d'air uniquement si l'air est chaud et sec
• Il ne faut pas s'attendre à avoir une baisse de température identique à l'utilisation d'un climatiseur à compression

VI - AMELIORATIONS

Le refroidissement adiabatique (bioclimatisation, climatisation naturelle)

Principe : Le refroidissement adiabatique est une méthode d'abaissement de la température de l'air par évaporation d'eau.

Alternative à la climatisation, l'adiabatique est une technologie basée sur un principe naturel qui consiste à rafraîchir l'air par évaporation d'eau.
Aspiré au moyen d'un ventilateur, l'air chaud extérieur passe au travers d'un média constamment humidifié. En s'évaporant l'eau absorbe la chaleur, refroidissant ainsi l'air qui peut être soufflé dans le local à rafraîchir.

- L'air extérieur passe à travers des filtres humides . 
- L'air filtré se refroidit.

On reproduit le phénomène d'évaporation que l'on peut observer près d'un point d'eau.
L'air chaud et sec qui passe à travers un échangeur humide se rafraîchit.
L'énergie nécessaire à l'évaporation de l'eau est extraite de l'air et qui donc se refroidit.
Adiabatique (entropie constante) signifie sans apport ni retrait de chaleur.
L'avantage du refroidissement adiabatique, par rapport à la climatisation conventionnelle, est que plus l'air est chaud et sec, plus le système est efficace !
Par exemple, à 35°C et 30% d'humidité relative (HR), la température de soufflage est de 23.5°C.
L'air est également plus humide : En été, l'hygrométrie est d'environ 30 % alors que celle de confort est située entre 50 % et 60 %.

Schémas de principe

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