La climatisation, ça chauffe !

Juin 2004

L’été 2004, sous le signe de la canicule ?


Avec plus de 15 000 décès en deux semaines du fait de la canicule, la France a connu un été 2003 classé comme la plus grande catastrophe sanitaire depuis la Deuxième Guerre mondiale, soit un taux de mortalité de 60 % supérieur à la normal à l’échelle nationale.
Cet événement oblige à souligner la nécessité d’appréhender les éventuels incidents météorologiques pour l’été 2004, alors que les météorologues sont dans l’incapacité de nous prévoir le temps à aussi longue échéance.

Prévention ou profit ?

Le conditionnement de l'air a l'avantage de conditionner les consommateurs !

Lors de ces épisodes de chaleur, EDF et les constructeurs automobiles ont matraqué les Français de spots publicitaires en faveur de la climatisation. Aujourd’hui, la publicité s’affole à nouveau et une partie de la population française anticipe en s’équipant de climatiseurs.
Déjà, en 1995, le directeur d’EDF annonce, lors de différentes interviews, l’objectif d’une l’installation générale de la climatisation habitat chez les particuliers. "Si le succès se confirme dans le tertiaire, nous ferons porter ensuite nos efforts sur le secteur résidentiel. Nous espérons que les usagers, une fois habitués à la climatisation dans leurs bureaux, leurs magasins et leur voiture, la réclameront pour leur domicile" (Que choisir, n°417, juillet-août 2004). Le conditionnement de l’air à l’avantage de conditionner les consommateurs !
Selon une circulaire du ministre français délégué aux personnes âgées, les maisons de retraites auraient dû être équipées d’au moins une pièce rafraîchie de 30 m2 avant le début de l’été.
Mais, compte tenu d’un coût de 10 000 à 15 000 € par installation, on est loin des objectifs attendus. En effet, ces établissements déjà en manque de moyens et de personnel, sont dans l’impossibilité d’assumer le coût des travaux. Résultat : 40 % des maisons de retraite seront climatisées pour l’été 2004.
Cette ruée sur la climatisation ne doit pas faire oublier que, d’autres systèmes plus simples, moins onéreux, moins consommateurs d’énergie et plus respectueux de l’environnement peuvent être envisagés, tels que les ventilateurs ou les systèmes d’évaporation.


Le marché de la climatisation



La climatisation automobile


Au début des années 90, rouler dans une voiture équipée de l’air conditionné était encore réservé aux conducteurs privilégiés, mais aujourd’hui les véhicules sont équipés en série ou en option à un prix dérisoire.
"Et, pour 1 € de plus, vous avez la climatisation !"
Ainsi, 3 véhicules neufs sur 4 sont maintenant dotés de la climatisation, contre 15 % en 1995, et on estime qu’en 2010, 2 voitures sur 3, et 9 sur 10 en 2020, auront l’air conditionné.

Evolution de l’équipement en climatisation automobile aux Etats-Unis


1969 3,5 millions de véhicules
1987 19,5 millions de véhicules
1999 83 % du parc automobile

D’après l’Argus du 6 février 2003, la climatisation représente un marché global, hors le coût de la main d’œuvre, de 180 millions d’euros en France et génère une marge brute de 70 %.
Taux d’équipement des véhicules neufs en France
1985
1995
2000
2002
2005
1,5 %
15 %
65 %
73 %
90 %
Equipement du parc
En Europe
27,7 %
36 %
47 %
En France
20 %
27 %
33 %


La climatisation habitat


Depuis la période caniculaire de l’été 2003, les ventes des climatiseurs fixes ont augmenté de 40 %, soit 350 000 appareils de plus en une année. Le marché des appareils mobiles, qui stagnait autour de 40 000 installations par an depuis 1998, a atteint le chiffre record de 60 000 exemplaires, à un coût variant entre 800 et 1700 euros par unité. Les distributeurs ont dû faire face à une demande excédant le stock disponible, dès le mois de juillet 2003, alors que la canicule ne faisait que commencer.
Aujourd’hui, EDF vante, à travers des spots publicitaires, les avantages des climatiseurs fixes aussi bien chez les commerçants que chez les particuliers. Plus de 200 000 appareils ont été installés par ses soins.


Comment fonctionne la climatisation ?


La climatisation fonctionne de la même manière qu’un réfrigérateur de ménage. Le système est fondé sur l’utilisation d’un fluide frigorigène qui circule en permanence dans un circuit fermé, passant de l’état liquide à l’état gazeux en absorbant la chaleur ambiante, pour ensuite la rejeter à l’extérieur.

Fonctionnement de la climatisation



Les différents types de climatiseurs


Les systèmes individuels unitaires sont des appareils de petite taille climatisant une seule pièce. Il en existe deux catégories :

les monoblocs


Peu coûteux, mais leur utilisation entraîne  une consommation d’énergie très importante et ils sont très bruyants ;

les splits-systèmes


Constitués de deux parties reliées par des tubes où circulent les fluides frigorigènes ; la partie extérieure évacue l’air chaud et la partie intérieure souffle l’air froid. La partie extérieure qui occasionne d’importantes nuisances sonores pour le voisinage. De plus, ce système exige l’ouverture permanente d’une fenêtre.
Ces deux catégories d’appareils existent en version mobile ou fixe.
Les appareils mobiles sont moins chers, mais ils sont aussi moins fiables et consomment plus d’énergie.
Les appareils fixes doivent être installés par des professionnels qualifiés et exigent une bonne qualité.

La climatisation automobile


Le fluide traverse le deuxième radiateur - appelé évaporateur - où le liquide passe à l’état gazeux. Le froid est généré à environ 0°C. L’air, qui se refroidit en traversant l’évaporateur, est pulsé dans l’habitacle. A la sortie de l’évaporateur, le réfrigérant, à l’état de vapeur sous basse pression, est aspiré par le compresseur pour un nouveau cycle.


Les fluides frigorigènes


Les fluides frigorigènes sont à base d’hydrofluorocarbures (les HFC - R134a). Du point de vue de l’effet de serre, ces substances sont bien plus polluantes que le gaz carbonique (CO2), avec un pouvoir de réchauffement global de 1 300 à 1 700 fois plus élevé que pour ce dernier. Un gramme de HFC équivaut ainsi à 1,3 kilo de CO2. De plus, la durée de vie de ce composé dans l’atmosphère est d’environ 50 000 ans, contre une centaine d’années pour le CO2.

Le gaz carbonique
Nom scientifique : dioxyde de carbone
Nom usuel :gaz carbonique
Formule brute : CO2

Le pouvoir de réchauffement global, ou PRG, d’un gaz à effet de serre est calculé par rapport au CO2


Les impacts de la climatisation



La climatisation est une source de pollution


La climatisation (automobile et habitat) occasionne des fuites de gaz issus de l’évaporation du fluide frigorigène dans l’atmosphère :

L’accroissement de l’effet de serre


Depuis le XIXe siècle, les activités humaines ont occasionné une forte augmentation des émissions de gaz à effet de serre (GES), notamment le CO2 (gaz carbonique) mais aussi les perfluorocarbures (PFC), les hexafluorocarbures (SF6) et enfin les hydrofluorocarbures (HFC). Ces derniers sont présents dans les fluides frigorigènes utilisés pour la climatisation.
En raison de leur composition moléculaire et de leur durée de vie dans l’atmosphère,  ces gaz ont un pouvoir de réchauffement très important. Le toit gazeux qui retient les GES s’épaissit et empêche les rayons infrarouges de se dissiper dans l’espace. Par conséquent la Terre se réchauffe. Le climat est inévitablement perturbé.

Effet de serre


L’effet de serre est un phénomène naturel qui permet de maintenir la Terre à une température moyenne de +15°C. En l’absence d’effet de serre, la vie sur notre planète ne serait pas possible, avec une température de –18°C.

Comment fonctionne l’effet de serre ?


Le rayonnement solaire absorbé par la surface terrestre est transformé en chaleur, dont une partie est envoyée dans l’atmosphère sous forme de rayonnement infrarouge. Certains "gaz à effet de serre" (GES) présents dans l’atmosphère retiennent une bonne partie de cette énergie, ce qui occasionne un réchauffement, exactement comme dans une serre. Dans celle-ci, c’est le vitrage qui "piège" le rayonnement infrarouge.

Le réchauffement de la planète


Selon les experts de l’ONU, à la fin du siècle, le globe va subir une nouvelle élévation des températures de 1,4 à 5,8 degrés. Ce réchauffement planétaire est la conséquence des émissions polluantes, dont un quart provient du secteur des transports. En seulement un siècle, les concentrations des GES dans l’atmosphère se sont accrues de 30 %.

Les perturbations climatiques


Le réchauffement de la planète s’accompagne d’une multiplication des phénomènes météorologiques extrêmes (inondations, tempêtes, canicules… ). On estime que ces catastrophes naturelles vont s’accentuer au fil des années à venir.

Les autres impacts de la climatisation habitat


1 - Une surconsommation d’énergie
La climatisation dans un habitat génère une surconsommation d‘énergie. En effet, pour que ces appareils soient efficaces, il est préférable de les faire fonctionner au maximum de leur capacité. Pendant l’épisode caniculaire de l’été 2003, la consommation d’électricité a enregistré une progression de 4,6 % et EDF a été obligée  de remettre en route d’anciennes centrales à gaz et à charbon pour répondre à la demande importante d’électricité.
Selon une étude de l’ADEME, il faut consommer 2000 kWh pour trois mois au lieu de 3500 kWh annuelle pour rafraîchir une surface de 45 m2 avec un climatiseur résultant une augmentation importante sur la facture.

Les climatiseurs ont consommé en 2002 12,1 térawattheure (tWh), dont 84 % pour les bureaux et 16 % pour l’habitat. Selon l’ADEME, la consommation atteindra 16,6 tWh, en 2012, soit une augmentation de 37,7 %.

2 - Un risque sanitaire
Selon de récentes études, les blocs de réfrigération situés au sommet des immeubles de grande hauteur et permettant le fonctionnement des climatiseurs seraient responsables de cas de légionellose.

3- Une pollution visuelle et des nuisances sonores
Les condenseurs, souvent placés à l’extérieur des locaux, sont inesthétiques sur les façades. Ils occasionnent également des nuisances sonores pour le voisinage.

Et la climatisation automobile…



Petite histoire de la climatisation automobile


C’est en 1884 qu’un Anglais place sur son attelage, entre ses deux chevaux, une caisse contenant de la glace. A l’aide d’un ventilateur qui fonctionne avec les roues, il dirige l’air froid vers la diligence !

La première climatisation proprement dite apparaît en 1939, mais elle est peu pratique. L’évaporateur occupe tout le siège arrière et il faut retirer la courroie pour arrêter la climatisation.

En 1953, le système de climatisation se modernise. Il fonctionne avec un compresseur frigorifique entraîné par le moteur et l’évaporateur est un analogue des réfrigérateurs domestiques. Il est placé à l’arrière du véhicule entre le siège et le coffre à bagages.

Enfin, un grand constructeur automobile met au point un système d’aération et de ventilation à l’abri des courants d’air qui sera breveté en 1957.

Climatiseur automobile
Selon de récentes études, le secteur des transports représente  26 % des émissions de gaz carbonique et pourrait atteindre le triste record de 34 % en 2010. Mais aujourd’hui, il se retrouve une nouvelle fois sur le banc des accusés en raison d’une autre source de pollution : la climatisation automobile.

Une surconsommation de carburant
L’utilisation de la climatisation dans un véhicule génère une surconsommation de carburant de 30 à 35 %, soit 3 litres au 100 kilomètres, en milieu urbain, et de 10 % sur route. Cela représente une émission supplémentaire de 5 % de CO2 annuelle et de
50 % pour les oxydes d’azote, polluants favorisant la formation d’ozone sous l’effet de l’ensoleillement.

Ainsi, les efforts des constructeurs automobiles pour lutter contre la pollution, sont en partie annihilés par la climatisation des véhicules, notamment en ce qui concerne les GES. En effet, l’objectif de réduction des rejets de CO2 à 140 grammes par kilomètre sur les véhicules neufs d’ici 2008, contre 155 g/km en moyenne en 2002, est remis en question en raison de l’utilisation de la climatisation.

Entre la surconsommation et les fuites de gaz de fluides frigorigènes, évaluées annuellement à 15 % de la masse de fluide, soit 775 grammes (auxquelles il faut ajouter 230 grammes au moment de la maintenance et lors de la fin de vie de l’appareil) , on estime qu’un véhicule moyen climatisé émet 30 grammes de CO2 de plus par kilomètre soit 206 g/km au lieu de 176 g/km pour un véhicule non équipé.


La vie sans "clim", c'est possible !


On peut penser, avec de nombreux défenseurs de l’environnement, que la climatisation n’est pas essentielle dans un pays tempéré comme la France. Le serpent se mord la queue ! En raison de fortes chaleur, le besoin d’utiliser des climatiseurs pour se rafraîchir à tout prix augmente les rejets de gaz nocifs pour l’atmosphère et contribue encore plus à l’effet de serre, donc du réchauffement de la planète. Avec à la clé de plus en plus de risques de canicule pour les années à venir. Alors comment faire ?

Les gestes pour rafraîchir les lieux de vie… sans climatiseur



Lors de la conception d’un bâtiment :
Une fontaine rafraîchit l'air

Le puits provençal


Le principe consiste à profiter de la fraîcheur du sol. Le puits est un conduit souterrain qui, à 2 m de profondeur, amène l’air froid puisé dans le sol vers l’intérieur de la maison. Ce puits doit impérativement être installé par un spécialiste.


Dans la vie de tous les jours :
Le ventilateur, pendant la journée, s'utilise avec les fenêtres fermées


Le rafraîchissement par évaporation


L’exemple du brumisateur : c’est un ventilateur moins puissant que le système classique qui souffle des gouttelette d’eau. En s’évaporant, elles refroidissent et humidifient l’air.

Si l’utilisation d’un climatiseur est vraiment indispensable…

Le climatiseur solaire


Le principe de base est l’utilisation de l’énergie solaire et de l’eau salée comme fluide frigorigène (non nocif pour l’effet de serre). Ce système nécessite une consommation d’électricité 20 fois moindre. Le climatiseur solaire est pour le moment encore onéreux, mais il est à en expérimentation sur plusieurs sites européens dans l’attente d’une progression.

Les gestes de confort en voiture


Pour ne pas abuser de la climatisation automobile :

L’évolution de la réglementation


1972-1974 : les scientifiques découvrent l’appauvrissement de la couche d’ozone due aux émissions de CFC dans l’atmosphère.

1975 : les Etats-Unis, ainsi que quelques pays d’Europe du Nord, réglementent l’utilisation des CFC dans les aérosols.
La directive CEE prévoit le gel de la production des CFC 11 et 12 et une réduction de 30 % de leur utilisation dans les aérosols par rapport à 1976.

1991 : la Saab 9000 2.3 est la première voiture à utiliser les HFC - R134a - (ils remplacent les CFC). Cette marque reçoit le prix de l’environnement décerné par la revue médicale allemande Status.

1992 : les Etats-Unis interdisent le rejet dans l’atmosphère des fluides réfrigérants (le 1er juillet 1992). La CEE préconise l’arrêt de la production des CFC en juin 1995.

Fin 1993 : les climatiseurs sont équipés avec du R134a (les HFC)

1994 : l’accord de Montréal fixe la date de l’arrêt total de la consommation et de la production de CFC R12 au 31 décembre 2000, l’interdiction totale de la vente des CFC R12 par les distributeurs.

2000 : depuis le 31 décembre 2000, les distributeurs de réfrigérants n’ont plus le droit de vendre du CFC R12.

11 août 2003 : le Parlement européen et le Conseil proposent un règlement relatif à certains gaz à effet de serre fluorés, notamment les hydrofluofluorocarbures [COM(2003) 492 final – Non publié au journal officiel].
Cette proposition vise à réduire leurs émissions dans l’atmosphère. La réglementation préconise une meilleure utilisation dans un premier temps, et de réduire par la suite la commercialisation.
Cette réglementation va permettre une réduction des émissions jusqu’en 2010 et plus importante encore au fil des années.
L’Union européenne vise l’interdiction des HFC aux environs de 2008 et l’utilisation de substances de substitution.
Le ministère de l´Ecologie envisage de rendre obligatoire, dans le plan climat qu´il prépare pour le mois de juillet 2004, la vérification de la climatisation lors du contrôle technique des automobiles.

Les chlorofluorocarbures (ou CFC)


Les CFC ne sont pas dangereux pour la santé, ils ne sont ni toxiques, ni inflammables, ni cancérogènes. Il existe une vingtaine de composés différents. Depuis la deuxième moitié du XIXe siècle, on utilise des CFC
- comme agents gonflants pour la mousse plastique isolante ;
- comme solvants pour le dégraissage et le nettoyage dans l'électronique et l'industrie mécanique ;
- dans les fluides frigorigènes utilisés dans les réfrigérateurs, congélateurs et climatiseurs (marque universelle : Fréon) ;
- dans les bombes aérosols de laque, parfum, déodorant, mousse à raser, etc.
Les CFC contiennent du fluor et du chlore responsables de la destruction de la couche d’ozone.


Pour plus de précisions : Le dossier de l'Arehn sur l'ozone


Actions des constructeurs


Ces dernières années, les constructeurs ont essayé d’améliorer les systèmes de climatiseurs automobiles (compresseurs, meilleure gestion électronique… ). Pourtant, à terme, ils devront abandonner la filière R-134a et, par conséquent, étudier d’urgence une solution de substitution.
Des progrès sont en route pour lutter contre les émissions dues à la climatisation. Ils concernent les véhicules neufs qui seront vendus de 2005 à 2008 :
- Soutien à la recherche et au développement pour limiter l’impact de la climatisation : renforcement de l’étanchéité du système, recherches sur de nouveaux fluides à faible potentiel de réchauffement climatique.
- Mise en place d’une réglementation sur la maintenance/fin de vie


Actions de l’Ademe


Les spécialistes de l´environnement s´inquiètent du boom de la climatisation dans les logements et les véhicules, consécutif à la canicule de l´été dernier. Au point que l´Agence de l´environnement et de la maîtrise de l´énergie (Ademe) a publié un guide destiné aux consommateurs.

Depuis mai 2004 et jusqu’en 2006, l’ADEME réalise une vaste campagne de mobilisation en faveur de la maîtrise des énergies et de sensibilisation sur les rejets de gaz à effet de serre. Cette campagne s’appuie sur un principe de communication via la télévision, la radio, l’Internet, ainsi que des actions menées sur le terrain et dans les espaces INFOàENERGIE. L’ADEME a choisi un slogan populaire qui soit accessible à tout public : "Economies d’énergies. Faisons vite, ça chauffe".

La campagne Ademe


Pour plus de renseignements sur les actions menées par l’ADEME, consulter le site : www.ademe.fr
Pour devenir partenaire national contacter l’ADEME de votre région ou à l’adresse suivante : faisons.vite@ademe.fr
Pour devenir un partenaire régional contacter la délégation régionale ADEME qui figure sur la liste des coordonnées sur le site www.ademe.fr ou au No Azur 0 810 060 050


A lire


- Fraîcheur sans clim, le guide malin des solutions alternatives, Thierry SALOMON et Claude AUBERT, édition Terre Vivante, 160 p.
- Le guide de l’architecture bioclimatique, Alain LIEBARD, 2002, édition Systèmes solaires
- Architecture d’été, J. –L. IZARD, édition Edisud

En consultation au centre de documentation de l’AREHN

CHESNAIS, Elisabeth (2004)µ
Habitat : Pour quelques degrés de moins .-Que choisir, 417, juillet-août 2004 – pp. 46-49
COTE : 100/QUE
architecture, lutte contre la pollution, climatisation


(2004)
Dossier : adapter les bâtiments au froid et aux canicules.- Revue durable (la), 9, février-mars 2004.- pp. 12-55
COTE : 800/REV
développement durable, écologie urbaine, bâtiment, habitat, milieu urbain, valorisation énergétique, énergie, énergie renouvelable, maîtrise de l'énergie, énergie solaire, isolation thermique, lutte contre la pollution, pollution de l'air, solaire thermique,  climatisation

(2004)
Dossier : Le climat se dérègle .-60millions de consommateurs, juin-juillet 2004 .-98 p.
COTE : XXX
risque naturel, climat, équipement, qualité, normalisation, lutte contre la pollution, canicule,  risque sanitaire, automobile, pollution de l'air, effet de serre climatisation

FLAHAUT, Dominique (coord.) (1998)
Climatisation dans les bureaux en Provence-Alpes-Côte d'Azur (la) .- Marseille : ARENE .- 131 p. : ill.
COTE : 824.908/FLA
maîtrise de l'énergie, bâtiment, technique, coût, aides financières, Provence-Alpes-Côte-d'Azur, climatisation

GRUMBERG, Pierre (2004)
Climatiseurs : on peut très bien s’en passer .-Science et vie, 1042, juillet 2004 .-pp. 92-97
COTE : 100/SCI
architecture, lutte contre la pollution, climatisation


HORISBERGER, Blaise ; ROMERO, José (2000)
Voitures climatisés réchauffent l'atmosphère (les) .- Environnement (OFEPF), supplément au 2000 (1), 1er trimestre 2000 .- pp. 28-31
COTE : 800/ENV
automobile, pollution de l'air, effet de serre, HFC,  PFC, climatisation

SARTRE, Alain (2004)
Comment rafraîchir les maisons de retraite .- Gazette des communes (la), cahier 2, supplément au 1743, 24 mai 2004 .- pp. 32-33
COTE : 800/GAZ
risque naturel, climat, santé, équipement, qualité, normalisation, lutte contre la pollution, canicule,  risque sanitaire,  climatisation

Les guides ADEME


- Quel temps fera t-il demain ? le changement climatique. L’effet de serre ;
- Puisez la chaleur dans le sol, la pompe à chaleur géothermique ;
- Chaud dehors, frais dedans, le confort d’été. L’habitat…

Ils sont disponibles gratuitement dans les Espaces Info-Energie, dans les délégations régionales de l’ADEME et auprès de certains professionnels partenaires de l’agence, notamment à l’Agence Régionale de l’Environnement de Haute-Normandie.