En rendant possible la réalisation de cycles thermodynamiques, le fluide frigorigène est un composant essentiel d’un équipement de production de froid ou de chaud. Quels sont les différents fluides frigorifiques et leurs fonctions ? Lesquels sont interdits par la règlementation ? CFC, HCFC, CO₂, R407c, R410a, R32... On vous dit tout sur l’utilisation de ces composés.
Qu’est-ce qu’un fluide réfrigérant ?
Un fluide frigorigène, autrement appelé fluide caloporteur, est un composant utilisé dans les systèmes de production de froid pour transporter les calories prélevées dans l’air ambiant.
Ce fluide se retrouve dans différents équipements tels que :
- Les réfrigérateurs, congélateurs ou chambres froides, pour la conservation au froid ;
- Les climatiseurs mobiles, pour rafraîchir vos pièces de vie;
- Les pompes à chaleur, que ce soient les PAC air/eau ou air/air ou encore les PAC géothermiques.
Dans le cas d’un appareil tel que la pompe à chaleur, le fluide frigorigène de la PAC est chauffé, lui permettant ainsi d’absorber les calories prélevées dans l’air extérieur (en mode chauffage) ou dans l’air intérieur (en fonction climatisation) afin de chauffer, ou de refroidir l’air ambiant des différentes pièces de votre logement. On parle ainsi de réversibilité du cycle frigorifique de l’appareil.
En mode climatisation, par absorption de la chaleur de l’intérieur, de l’air froid est soufflé dans les pièces équipées de splits de PAC air/air. Ce cycle frigorifique est rendu possible grâce aux propriétés du fluide frigorigène. Vous gardez ainsi le contrôle de la température été comme hiver.
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Quel est le rôle du fluide frigorigène ?
Principe de base du fonctionnement d’une pompe à chaleur, 4 étapes composent le circuit du fluide frigorigène pour rafraîchir une pièce. Prenons l’exemple de la PAC air/air en mode climatisation :
-
1
Le fluide à l’état liquide circule dans l’évaporateur pour capter la chaleur de l’intérieur.
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2
Un changement d’état se produit. Le fluide passe à l’état gazeux, le liquide frigorigène arrive dans le compresseur, ce qui augmente sa pression et sa température.
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3
Le fluide frigorifique, sous forme gazeuse chaude, circule dans le condenseur et transfère sa chaleur dans l’atmosphère extérieure.
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4
Le fluide revient à l’état liquide en passant par un détendeur qui réduit sa pression et sa température. Le cycle frigorifique peut recommencer.
En mode chauffage, le principe reste le même pour chauffer avec des étapes d’évaporation, de compression, de condensation et de détente.
Présentation du fonctionnement d'une PAC air/air, ou climatisation réversible :
Quels sont les fluides frigorigènes les plus utilisés ?
On compte 5 catégories de fluides frigorigènes.
👉 CFC – Chlorofluorocarbures
Historiquement utilisés, ces composés contenant du chlore et du fluor ont été progressivement interdits et remplacés (1996) à cause de leur impact sur la destruction de la couche d’ozone.
👉 HCFC – Hydrochlorofluorocarbures
Moins nocifs que les CFC malgré la présence de chlore et de fluor, l’utilisation de cette famille de fluides est toutefois interdite depuis 2015, car jugée dangereuse pour la couche d’ozone. En cas de fuite, elle représente aussi un danger pour l’homme.
👉 HFC - Hydrofluorocarbures, comme le R32, R410a, R134a
Cette famille de composés ne détruit pas la couche d’ozone, mais présente un fort potentiel de réchauffement global (PRG). On y retrouve le R32 (légèrement inflammable), le 410a, R134a ou le R407c.
Bien qu’autorisés, l’utilisation des hydrofluorocarbures est limitée par la règlementation avec une interdiction totale prévue à l’horizon 2030.
Le R410a sera interdit dès 2025, comme ses homologues dont le PRP (potentiel de réchauffement planétaire) est supérieur ou égal à 1500.
Le PRG indique combien de fois un fluide contribue au réchauffement global par rapport au CO₂ (qui a un PRG de 1). Ainsi, avec un PRG de 675, le R32 est l'un des fluides frigorigènes les plus utilisés actuellement dans le fonctionnement des PAC. Il est 3 fois moins polluant que son prédécesseur le R410a (1 430 de PRG), et également plus efficace.
👉 HFO - Hydrofluoro-oléfines
Nouvelle génération de fluides synthétiques avec un faible PRG, ils sont autorisés et privilégiés pour des solutions plus écologiques. En cas de fuite, le risque est moindre pour l’environnement.
👉 Fluides réfrigérants naturels, tels que le R290
Ils incluent le CO₂ (dioxyde de carbone), l’eau, l’ammoniac et les hydrocarbures (propane R290, butane). De faible impact environnemental, ces fluides naturels sont écologiques. En outre, la puissance frigorifique des hydrocarbures est importante, mais leur caractère inflammable ne doit pas être négligé.
Un fluide est choisi en fonction de critères, tels que sa puissance frigorifique, la règlementation ou encore son impact sur les émissions de gaz à effet de serre.
Les vérifications à effectuer
La vérification de l’état du fluide frigorifique fait partie intégrante des opérations d’entretien d’une pompe à chaleur. L’inspection du circuit d’une PAC permet de détecter et de réparer les éventuelles fuites, car celles-ci peuvent entraîner des pertes de fluide et contribuer à augmenter les émissions de gaz à effet de serre. Une fuite a également pour conséquence de réduire les performances de la PAC.
En outre, surveiller la pression et la température du système aide à garantir que le fluide fonctionne correctement dans le cycle thermodynamique pour un bon rendement.
Enfin, si le fluide frigorigène doit être récupéré, complété en cas de fuite, recyclé ou remplacé, sollicitez un professionnel qualifié qui respecte les normes en vigueur.
Le fluide frigorigène est primordial dans le fonctionnement d’une pompe à chaleur. Nécessaire à la production de chaleur, pour votre chauffage ou, à l’inverse de froid pour la climatisation (avec une PAC air/air), c’est un élément soumis à une réglementation, tant sur sa composition que dans sa manipulation. Pour l’installation ou l’entretien de votre PAC, faire appel à un professionnel qualifié a donc toute son importance.
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