Un fluide frigorigène de pompe à chaleur efficace
Le choix d’un fluide frigorigène par un fabricant de pompes à chaleur est extrêmement complexe. Il faut tout d’abord que les propriétés du fluide soient adaptées aux températures et aux pressions de fonctionnement, pour l’évaporation et la condensation. De plus, il va falloir étudier la quantité d’énergie dégagée par les changements d’état d’un poids de fluide donné.
Enfin, et c’est fort difficile à expliquer, il y a un facteur important qui est le comportement du fluide, en fonction de propriétés thermophysiques locales, en entrée et en refoulement du condendeur. Ce comportement influera d’ailleurs aussi sur la géométrie idéale d’un compresseur adapté au fluide étudié.
Ce sujet fait constamment l’objet de recherches approfondies, et d’articles universitaires, assez facilement disponibles sur internet. Il faut également tenir compte des réglementations qui interdisent les fluides nocifs pour la couche d’ozone. Pour sauter aux conclusions, les meilleurs fluides frigorigènes autorisés et utilisables industriellement pour la fabrication de systèmes thermodynamiques de chauffage ou de refroidissement seraient par ordre croissant de performance, le R410A, le R32, et le R717. Nous allons voir que le choix va vite se restreindre.
Des fluides frigorigènes interdits
La plupart des fluides frigorigènes utilisés avant 1987 contenaient des atomes de chlore (on parle de fréons), et lorsque les molécules étaient libérées dans l’atmosphère, une réaction se produisait naturellement avec les molécules d’ozone, détruisant de fait la couche de ce gaz qui nous protège des rayons plus nocifs du soleil. A partir du protocole de Montréal en 1987, l’utilisation de ces fluides a donc été restreinte puis progressivement interdite. Les chlorofluorocarbones ou CFC ne peuvent plus être ni utilisés ni remplacés dans un système destiné aux particuliers, et les hydrochlorofluorocarbones ou HCFC ne peuvent plus être utilisés dans une machine neuve, ils pourront être remplacés par du fluide recyclé dans les machines anciennes jusqu’en 2015.
Il reste les HFC ou hydrofluorocarbures ou les PFC, qui ne contiennent pas d’atome de chlore, mais dont la libération a généralement un impact élevé sur l’effet de serre. Leur utilisation commence donc à être restreinte, notamment pour les petits système de climatisation.
Sécurité d’un fluide frigorigène
Revenons à nos 3 fluides efficaces évoqués dans le premier paragraphe. En terme de réchauffement climatique le R410A a un GWP, soit un pouvoir d’effet de serre de 1700 fois celui du CO2, le R32 de 600 fois, le R717 de moins d’une fois. Et c’est le plus efficace… Seulement, le R717, c’est de l’ammoniac, qui non seulement est nocif pour les organismes vivants, mais également très corrosif pour les canalisations, et peut exploser dans certaines conditions. Donc on ne l’utilise pas pour les particuliers. Quant au R32, ou difluorométhane, il est hautement explosif mis en présence d’air. Là aussi, son utilisation serait dangereuse dans les pompes à chaleur.
L’ammoniac reste utilisé dans des systèmes industriels surveillés et constamment maintenus, de par sa très grande efficacité, mais vous ne pourrez en profiter.
Il reste le R410A, qui n’est pas le fluide idéal, mais actuellement le plus adapté aux pompes à chaleur de chauffage. Chaque machine est conçue pour fonctionner avec un type de fluide. Dans le cas où ce ne serait pas le R410A, il faut s’informer des justifications techniques de ce choix.
Revenir à Qualité d’une pompe à chaleur air-air