Le fluide frigorigène est un liquide indispensable pour le fonctionnement des systèmes thermodynamiques comme les pompes à chaleur et des climatisations. Dans cet article informatif, nous explorerons en profondeur ce qu’est réellement un fluide frigorigène, son rôle crucial dans les systèmes de pompe à chaleur et de climatisation, ainsi que son impact sur l’efficacité énergétique et l’environnement.
Qu’est-ce que le fluide frigorigène ?
Lorsqu’il s’agit de systèmes de climatisation et de pompes à chaleur, les fluides frigorigènes jouent un rôle essentiel dans le transfert de chaleur et le maintien de températures confortables.
▶️ Le fluide frigorigène exécute un parcours au sein des systèmes de PAC et de clim, subissant un cycle de transformations en plusieurs phases qui aboutissent à la création de chaleur ou de fraîcheur :
▶️ Dans un premier temps, le compresseur entre en action pour convertir le fluide en une forme gazeuse caractérisée par une température et une pression élevées. Après cela, le fluide parvient au condenseur où il subit une transition vers l’état liquide, cédant de l’énergie sous forme de chaleur à l’environnement extérieur.
▶️ À la sortie du condenseur, le fluide, toujours à l’état liquide, voit sa température diminuer. Une fois que sa température a diminué, le fluide entre dans le détendeur. À la sortie du détendeur, le fluide se trouve sous forme liquide à faible pression.
▶️ Le fluide poursuit son cheminement à travers l’évaporateur, récoltant de l’énergie sous forme de chaleur en s’évaporant. La pression demeure constante, entraînant la complète évaporation du fluide. En quittant l’évaporateur, le fluide atteint une température d’environ 5 degrés, maintenant à une faible pression.
▶️ À l’intérieur du compresseur, le fluide, à l’état gazeux, connaît une nette augmentation de pression grâce à l’énergie mécanique insufflée par le compresseur, entraînant une hausse de sa température.
Choisir le bon fluide frigorigène
Le choix d’un fluide frigorigène dépend principalement de sa sécurité, ainsi que des critères qui suivent :
- Performances thermodynamiques : Les performances thermodynamiques sont cruciales pour un fluide frigorigène, car elles déterminent l’efficacité du système de refroidissement ou de chauffage.
- Puissance frigorifique : La capacité du fluide à absorber et à libérer de la chaleur influence directement l’efficacité du système.
- Point de congélation bas : Un faible point de congélation permet au fluide de rester opérationnel dans des conditions froides sans risque de gel.
- Sécurité : Il est important de privilégier des fluides frigorigènes sûrs, en évitant les options dangereuses comme l’ammoniac, afin de garantir la sécurité des opérateurs et de l’environnement.
- Température critique élevée : Une température critique élevée indique que le fluide peut fonctionner efficacement dans une plage de températures plus large.
- Taux de compression < 10 : Un taux de compression modéré indique une efficacité énergétique plus élevée et réduit le travail du compresseur.
- Pression adaptée : Le fluide doit être compatible avec les pressions de fonctionnement de votre équipement, évitant ainsi les problèmes de sécurité et de performance.
- Stabilité chimique et thermique : Un fluide stable chimiquement et thermiquement assure la durabilité et la fiabilité du système dans des conditions variées.
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Impacts environnementaux et réglementations
Les fluides frigorigènes, omniprésents dans les systèmes de climatisation et de refroidissement, ont suscité une attention croissante en raison de leurs implications environnementales. Comprendre ces impacts et les réglementations qui les encadrent est crucial pour une utilisation durable de ces substances.
▶️ Impacts Environnementaux :
Historiquement, les fluides frigorigènes ont été responsables de divers problèmes environnementaux. Les chlorofluorocarbones (CFC) et les hydrochlorofluorocarbones (HCFC) ont été liés à la destruction de la couche d’ozone, tandis que les hydrofluorocarbones (HFC) ont un potentiel de réchauffement climatique élevé. Ces substances, lorsqu’elles sont rejetées dans l’atmosphère, contribuent au changement climatique et aux phénomènes comme le réchauffement global.
▶️ Réglementations Internationales :
La prise de conscience croissante des impacts environnementaux des fluides frigorigènes a conduit à la mise en place de réglementations internationales visant à limiter leur utilisation. Le Protocole de Montréal, adopté en 1987, a été un jalon dans la protection de la couche d’ozone en interdisant progressivement les CFC et les HCFC. Cependant, le remplacement des CFC par les HFC a créé un nouveau problème en raison de leur potentiel de réchauffement climatique élevé.
Vers des alternatives durables
La recherche de solutions plus écologiques a stimulé le développement de fluides frigorigènes alternatifs, tels que les hydrocarbures naturels, l’ammoniac, le dioxyde de carbone (CO2) et les hydrofluoroléfines (HFO). Ces alternatives ont des avantages environnementaux en termes de réchauffement climatique et de non-toxicité.
Pour aborder cette question, l’Accord de Kigali a été adopté en 2016. Cet accord vise à réduire progressivement la production et la consommation de HFC, en établissant des étapes spécifiques pour les pays signataires. L’objectif est de limiter le réchauffement climatique en remplaçant les HFC par des fluides frigorigènes à faible potentiel de réchauffement global.
L’entretien des équipements
Il est important de prendre conscience que la composition des gaz réfrigérants peut engendrer des risques potentiels. Ainsi, il est impératif de planifier des entretiens réguliers pour votre équipement. Depuis le mois de juillet 2020, les directives stipulent que toutes les pompes à chaleur, dont la capacité se situe entre 4kW et 70kW, requièrent un entretien. En ce qui concerne les pompes à chaleur dépassant 7kW, elles doivent être inspectées tous les cinq ans.
Il est utile de noter que les pompes à chaleur contenant plus de 2 kg de gaz réfrigérant nécessitent un entretien annuel de pompe à chaleur.
Lors de cette maintenance, un professionnel du chauffage ou du froid, comme un chauffagiste ou un frigoriste, se chargera notamment de vérifier l’état optimal du gaz réfrigérant et d’inspecter l’étanchéité du conduit, en plus de contrôler la quantité de fluide existante. D’ailleurs, vous pouvez même vérifier par vous-même la quantité de fluide. Si vous constatez un liquide endommagé ou un niveau de pression insuffisant, il est recommandé de solliciter un professionnel comme Logista Hometech pour un remplacement adéquat et la mise en place nécessaire. À noter que le fluide extrait peut en partie être recyclé.
En savoir plus sur pourquoi installer une pompe à chaleur hybride ?
Si vous souhaitez comprendre plus en détail pourquoi installer une pompe à chaleur hybride, vous pouvez consulter notre article.
Foire aux questions
Les fluides frigorigènes les plus courants incluent le R-410A, le R-134a et le R-22, bien que de nouveaux fluides plus respectueux de l’environnement soient développés pour remplacer les anciens.
Oui, certains fluides frigorigènes peuvent contribuer au réchauffement climatique s’ils sont libérés dans l’atmosphère, d’où l’importance de manipuler et de recycler correctement ces substances.
Non, le remplacement du fluide frigorigène doit être effectué par un professionnel qualifié en raison des réglementations strictes et des risques associés à la manipulation de ces substances.
