Maintenant, étirez-le très fort et tenez-le rapidement contre votre lèvre supérieure, qui est sensible à la température. Vous sentirez qu’il fait plus chaud qu’avant. C’est parce que vous ajoutez de l’énergie à l’élastique, ce qui augmente sa température.
Êtes-vous prêt pour la partie géniale ? Gardez-le étiré pendant un petit moment jusqu’à ce qu’il revienne à température ambiante. Maintenant, laissez l’élastique se détendre et touchez-le à nouveau rapidement à votre lèvre. La neige plus froid que la température ambiante ! Sérieusement, essayez ceci par vous-même.
Alors si vous aviez un élastique assez gros, pourriez-vous l’utiliser pour rafraîchir votre maison ? Attendez une minute, vous allez dire : dans la première étape, lorsque nous avons étiré l’élastique, il est devenu chaud, puis il est revenu à sa température d’origine – et ce faisant, il chauffé l’air. Tu as raison. Et si nous pouvions évacuer cet air plus chaud à l’extérieur ? Vous pourrez alors conserver uniquement la phase de refroidissement à l’intérieur.
Boom. Vous venez de réinventer le climatiseur ! Au lieu d’un élastique, un climatiseur contient un fluide appelé réfrigérant qui circule en boucle fermée de l’intérieur vers l’extérieur. Ce fluide a une faible chaleur spécifique, il change donc rapidement de température et un point d’ébullition très bas, se transformant en gaz à une température d’environ -15 degrés Fahrenheit.
Comment ça marche ? Le gaz est d’abord comprimé, ce qui le fait chauffer jusqu’à environ 150 degrés. Le gaz chaud circule dans un ensemble de serpentins en cuivre à l’extérieur, avec un ventilateur soufflant dessus, de sorte que le gaz perd de l’énergie thermique dans l’atmosphère. (Le cuivre a également une faible chaleur spécifique.)
Ensuite, il est pompé à l’intérieur, où la pression est rapidement réduite, ce qui le fait se dilater et se refroidir instantanément jusqu’à environ 40 degrés. Alors que le fluide désormais froid circule à travers les serpentins intérieurs, un ventilateur souffle de l’air intérieur chaud dessus, réchauffant à nouveau le fluide et refroidissant ainsi l’air intérieur. Lorsque le système circule, il capte l’énergie thermique à l’intérieur et la transporte à l’extérieur.
D’ailleurs, c’est exactement le même processus que celui utilisé par votre réfrigérateur pour garder votre fromage et vos sodas au froid. Dans les deux cas, le processus rend quelque chose à l’intérieur plus frais et quelque chose à l’extérieur plus chaud. Mettez votre main derrière le frigo et vous verrez ce que je veux dire. Juste pour le plaisir, voici un gars qui en fait construit un réfrigérateur qui fonctionne avec des élastiques.
Les pompes à chaleur ne sont donc pas nouvelles !
Vous pensiez que cela allait être un article sur les pompes à chaleur, n’est-ce pas ? Bien devinez quoi. Nous parlons depuis tout ce temps de pompes à chaleur, car elles fonctionnent selon les mêmes principes. Une pompe à chaleur refroidit votre maison, tout comme un climatiseur, en faisant circuler un réfrigérant et en faisant varier la pression pour modifier sa température, de sorte qu’elle prend l’énergie thermique d’un endroit et la place dans un autre endroit.
Revenons donc au grand mystère : comment une pompe à chaleur peut-elle augmenter la température de l’air intérieur par une journée froide sans générer de chaleur ? Simple : exécutez-le simplement à l’envers ! Cette fois, nous laissons le réfrigérant chaud comprimé refroidir à l’intérieur de la maison pour augmenter la température de l’air intérieur. Le gaz froid à basse pression sort ensuite pour se réchauffer.
Se réchauffer dehors ? Ouais. Même par temps glacial, l’air contient encore de l’énergie thermique. Tant que la température est au-dessus du zéro absolu – ce qui, croyez-moi, c’est le cas, puisque la température est d’environ -460 degrés Fahrenheit – les molécules d’air sont en mouvement. Et comme nous refroidissons le réfrigérant jusqu’à, disons, –15 degrés, ce qui est inférieur aux températures hivernales dans la plupart des endroits, il extraira l’énergie thermique même de l’air glacial.
Bien entendu, vous ne pouvez pas obtenir d’énergie gratuitement. Les pompes à chaleur dépendent de l’électricité pour faire fonctionner le compresseur et les ventilateurs. Mais si vous avez des panneaux solaires chez vous, ou si l’électricité de votre région provient même en partie de sources non carbonées, remplacer une chaudière à gaz par une thermopompe peut faire une grande différence dans la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Et cela réduira probablement vos factures de services publics par la même occasion.
