Extraire la chaleur de l'air - Évaporateur
La chaleur de l'air est extraite grâce à un évaporateur, composé :
d'un ventilateur qui souffle de l'air extérieur ;
un tube en serpentin munis d'ailettes (présentant ainsi une grande surface d'échange de chaleur) dans lequel se vaporise le fluide ;
un fluide caloporteur, capable de s'évaporer à basse température (en particulier aux températures froides de l'hiver).
On souhaite que le fluide s'évapore parce que cette transformation capte une grande quantité de chaleur (mais sans que sa température augmente). Par exemple le R134a à l'état liquide commence à se vaporiser :
à -28°C sous une pression de 1 bar ;
à -10°C sous une pression de 2 bar ;
à 0°C sous une pression de 3 bar.
A l'entrée de l'évaporateur, le fluide est à l'état majoritairement liquide, à basse pression et donc - de par ses caractéristiques particulières - à très basse température. Si la température du milieu qui environne l'évaporateur est plus élevée que la température du fluide frigorifique, il y aura transfert (captation) de chaleur vers cet évaporateur. On rappelle qu'un transfert de chaleur a toujours lieu d'un corps « chaud » (ici le milieu extérieur) vers un corps froid (le fluide frigorigène caloporteur).
Le fluide ayant "capté" cette chaleur s'évapore très rapidement. A la sortie de l'évaporateur, le fluide est totalement passé de l'état liquide initial à l'état de vapeur. A noter que l'air se refroidit parce qu'il est en contact avec le tube froid...