Lorsque nous décidons d’acheter une pompe à chaleur, nous prêtons attention aux paramètres de la pompe à chaleur. Généralement, nous nous intéressons avant tout à la puissance de chauffage de l’appareil et au prix que nous devons payer pour l’obtenir et nous nous intéressons rarement aux autres caractéristiques de la pompe à chaleur. Mais il ne faut pas négliger le type fluide frigorigène utilisé dans le système lors du choix d’une pompe à chaleur. Examinons de plus près ce qui peut se trouver à l’intérieur d’une pompe à chaleur et ce que désignent réellement les symboles des fluides frigorigènes afin d’éclairer le consommateur moyen.
Que sont les fluides frigorigènes ?
Par fluide frigorigène, également appelé liquide de refroidissement, on entend l’agent thermodynamique qui participe à l’échange de chaleur dans une unité de réfrigération ou une pompe à chaleur donnée. Le principe des fluides frigorigènes est simple : en portant le fluide frigorigène à ébullition à basse pression et à basse température dans un système de réfrigération en cuivre, le fluide frigorigène prend la chaleur au milieu puis la restitue lors de la condensation à une pression et une température plus élevées. Les fluides frigorigènes ont vu le jour dans les années 1830. C’est précisément à cette période que Jacob Perkins a inventé l’unité de réfrigération à compresseur et évaporation, posant ainsi les bases de la réfrigération actuelle.
Le réfrigérant idéal devrait être sans danger pour les personnes et l’environnement, non corrosif et doté de bonnes propriétés thermodynamiques, mais malheureusement il n’existe pas. Jusqu’à présent, les scientifiques n’ont pas été en mesure de trouver une substance qui puisse répondre à toutes les exigences ci-dessus. Malgré cela, diverses combinaisons et substances sont constamment testées afin de trouver un fluide frigorigène aussi proche que possible de l’idéal.
Les fluides frigorigènes dans les pompes à chaleur
Aujourd’hui, vous pouvez trouver sur le marché des pompes à chaleur équipées de divers agents de refroidissement, mais seulement quelques-uns sont populaires. Parmi ceux qui sont largement utilisés dans les solutions domestiques, on trouve les hydrofluorocarbones, ou en d’autres termes les gaz à effet de serre fluorés. Il s’agit notamment du :
- R410A – un mélange quasi azéotropique de R32 (50 %) et de R125 (50 %),
- R134a – c’est-à-dire du tétrafluoroéthane,
- R407C – c’est-à-dire un mélange ininflammable et zéotrope des agents R32 (23 %), R125 (25 %) et R134A, en plus de ce qui précède, il existe également des agents de plus en plus courants tels que :
- R32 – c’est-à-dire le difluorométhane, populaire dans les climatiseurs, entre autres,
- R1234ze – e trans-1,3,3,3-tétrafluoroprop-1-ène, qui a un faible PRP.
Et les agents naturels, qui suscitent un intérêt croissant. Il s’agit du R290, ou propane, et du R744, ou dioxyde de carbone (CO2).
Le réfrigérant utilisé fait-il une différence ?
La question mérite d’être posée étant donné que les pompes à chaleur et les unités de réfrigération proposées sur le marché utilisent un large éventail de fluides frigorigènes, et il est important de comprendre le rôle substance contenue dans le climatiseur ou la pompe à chaleur. C’est en effet un facteur crucial. L’ensemble des fluides frigorigènes peuvent être divisés en différents groupes, en fonction de leur inflammabilité ou de leur toxicité. L’inflammabilité des substances est classifiée avec une codification numérique, où 1 signifie ininflammable, 2 signifie inflammable, 2L signifie moyennement inflammable et 3 signifie inflammable ou explosif. La toxicité est désignée par contre par la lettre A (faible toxicité) ou B (forte toxicité). Par exemple, le propane (R290) est un agent inflammable, ce qui signifie que le fabricant est tenu de prendre des mesures de sécurité supplémentaires pour les utilisateurs d’appareils utilisant cet agent. En revanche, le R410A et le R134a sont des réfrigérants du groupe A1, ce qui signifie qu’ils sont à la fois ininflammables et peu toxiques, ce qui les rend sans danger pour l’utilisateur. Ce sont ces deux aspects clés qui sont importants lors de la conception d’un équipement utilisant un fluide frigorigène.
