Réfrigérants

La plupart des réfrigérants utilisés aujourd’hui sont des substances obtenues par synthèse chimique et des propriétés idéales pour le but spécifique conséquent. Beaucoup d’entre eux, cependant, avoir des effets négatifs sur l’environnement, en particulier, ils tendent à détruire la couche d’ozone (ie ayant un PAO élevé, Potentiel d’apauvrissement en Ozone) ou de contribuer 

directement à l’effet de serre (ie ont un PRG élevé, potentiel de réchauffement global).

Nomenclature de réfrigérant:

CFC = chlorofluorocarbone, haut ODP

HCFC = hydrochlorofluorocarbone, ODP bas, haut GWP

HFC = hydrofluorocarbone, zero ODP, haut GWP

HFO = hydrofluorooléfine, zero ODP, GWP bas

HC = hydrocarbone, zero ODP, GWP negligable 

Ammoniac, CO2 = zero ODP, zero ou GWP negligable

Pour cette raison, certains pays ont déjà pris des mesures pour prévenir ou limiter l’utilisation de réfrigérant CFC et de HCFC (protocole de Montréal, 1992) et décident de l’avenir des HFC en faveur des réfrigérants avec un ODP faible ou nulle et le GWP.

Ces derniers comprennent les fluides naturels tels que le dioxyde de carbone, l’ammoniac, le propane et d’autres hydrocarbures. Néanmoins, ce sont les fluides non conçus pour servir de réfrigérants et sont donc moins efficace que les réfrigérants de synthèse, ainsi que d’avoir certaines caractéristiques négatives, telles que la corrosivité ou l’explosivité. Cependant, leurs faibles niveaux de GWP et d’ODP signifient qu’ils sont tenus d’être les fluides frigorigènes les plus utilisés à l’avenir. 

Ci-dessous, une liste des principaux réfrigérant utilisés en réfrigération:

CFC-12 (R12): l’un du siècle dernier le plus largement utilisé jusqu’à ce qu’il soit interdit en raison de sa haute ODP (à partir de 1996), en collaboration avec tous les CFC.

HCFC-22 (R22): cette combine d’excellentes propriétés physiques avec la haute performance  chimique et volumétrique, et a été utilisé dans de nombreuses applications de climatisation et de réfrigération. Son ODP est assez faible (0,05), mais pas nul. Pour cette raison, il a été décidé de supprimer progressivement à partir de 2010, et après 2015, il ne peut plus être fabriquée ni régénérée.

HFC-134a (R134a): cela a remplacé CFC-12 dans la maison de réfrigération et de climatiseurs automobiles. Son ODP est nulle mais son GWP est plutôt élevé. En raison de sa faible pression de fonctionnement (2-3 fois plus faible que tous les autres fluides frigorigènes), il est également utilisé dans de grandes unités de conditionnement d’air avec compresseurs centrifuges, mais il est pas adapté pour les systèmes de réfrigération industrielle due à une mauvaise efficacité à basse température.

HFC-404A (R404A): ceci est un mélange de trois réfrigérants qui peuvent remplacer R22 principalement dans les applications de réfrigération, en particulier à basse température, sans avoir à redessiner les unités de réfrigération. Il a un PRG élevé (3780) et pour cette raison, de nombreux pays ont déjà décidé d’éliminer progressivement, d’un processus qui sera étendu sur l’ensemble de l’Union européenne suite à la révision de la norme F-gaz.

HFC-507A (R507A): ceci est un mélange de deux fluides frigorigènes qui peut remplacer R22, principalement pour les applications de réfrigération, l’équivalent de HFC-404A en termes de faiblesses, en particulier le GWP (3900) et l’utilisation prévue.

HFC-422A, 422D, 417A (R422A, R422D, R417A): ce sont des mélanges de fluides frigorigènes synthétiques avec des niveaux non négligeables PRG destinés à remplacer R22 où R404A est pas idéal en raison des problèmes décrits ci-dessus. 

HFC-407F (R407F): ceci est un autre mélange qui est identique à R407C mais avec une proportion différente de composants. Il a un GWP de 1800 et est utilisé pour remplacer R22, R507A et R404A dans les applications de réfrigération.

HFC-410A (R410A): actuellement l’une des solutions les plus largement utilisés, cil s’agit d’un mélange de deux fluides frigorigènes qui peut remplacer R22 dans les applications de conditionnement d’air et, à l’avenir, potentiellement dans les applications de réfrigération (remplacement de R404A), toutefois nécessiter l’unité redessiner en raison de la pression de fonctionnement élevée (deux fois celle de fluides frigorigènes traditionnels). La performance réfrigérante est plus élevée.

HFO-R1234yf (R1234yf): ceci est un fluide frigorigène nouvellement conçu destiné à remplacer R134A dans les systèmes de climatisation des voitures. Il a une très faible GWP (6), cependant  son inflammabilité représente une barrière pour son utilisation dans différentes applications. 

HFO-R1234ze (R1234ze): comme le précédent, ce nouveau réfrigérant  est candidat pour remplacer R134A en tant qu’application domestique, commercial et industriel.

Butane et isobutane (R600, R600a): ce sont des hydrocarbures présents dans la nature sous forme de gaz ou sous-produits de l’industrie pétrolière. Grâce à leur haute explosivité utilisation est actuellement limitée aux unités de réfrigération à faible capacité typiquement dans la maison.

L’ammoniac (R717): ceci est un fluide naturel avec zéro ODP et GWP, mais sa toxicité, la corrosivité et l’explosivité signifient qu’il est encore un réfrigérant de niche. Il est utilisé dans la pureté dans de petites unités de climatisation avec des cycles de réfrigération traditionnels ou dans de grands systèmes de réfrigération avec des cycles de refroidissement d’absorption mélangés avec de l’eau, un type qui est très différent de systèmes plus couramment utilisés.

Dioxyde de carbone, CO2 (R744) : ceci est un fluide naturel sans ODP ni GWP = 1, sans les effets négatifs d’autres fluides naturels et, par conséquent actuellement en faveur dans les pays où il y a plus de sensibilisation à l’environnement, tels que l’Europe du Nord. Néanmoins, il a des pressions de service jusqu’à 10 fois plus élevés que les autres réfrigérants et ne peut être condensé à des températures supérieures à 20-25 ° C. Cela signifie que pour de nombreuses applications de réfrigération du circuit de réfrigérant doit être modifiée pour permettre un fonctionnement dans ce qu’on appelle des conditions supercritiques, en utilisant des composants qui résistent à des systèmes de contrôle de pression et à haute pression. La possibilité de remplacer R134A avec  R744 dans la voiture de climatisation est en cours d’évaluation et de toute évidence, il faudra une  refonte des systèmes utilisés jusqu’à présent.