Lorsque nous décidons d'acheter une pompe à chaleur, nous prêtons généralement attention à ses paramètres. Si nous nous intéressons surtout à la puissance de chauffe d'un appareil et à son prix, nous nous intéressons rarement aux autres caractéristiques d'une pompe à chaleur. L'un des aspects les plus intéressants lors du choix d'une pompe à chaleur est le fluide frigorigène utilisé dans son boîtier. Regardons de plus près ce qui se trouve à l'intérieur d'une pompe à chaleur et ce que sont réellement les fluides frigorigènes, cachés sous des symboles cryptiques.
Que sont les fluides frigorigènes ?
Un fluide frigorigène, également appelé agent de refroidissement, est un milieu thermodynamique impliqué dans le processus d'échange thermique dans un équipement de refroidissement ou une pompe à chaleur. Le mécanisme des fluides frigorigènes est simple : en portant le fluide à son point d'ébullition à basse pression et à basse température dans un système de refroidissement en cuivre, le fluide frigorigène absorbe la chaleur générée, puis la libère lors de sa liquéfaction à une pression et une température plus élevées. L'origine des réfrigérants remonte aux années 1930. À l'époque, Jacob Perkins a inventé un dispositif de refroidissement à base de compresseur fonctionnant à la vapeur, posant ainsi la pierre angulaire de l'industrie de la réfrigération d'aujourd'hui.
Bien que le fluide frigorigène parfait doive être sans danger pour les personnes et l'environnement, ne provoquer aucune corrosion et présenter également de bonnes propriétés thermodynamiques, un tel milieu n'existe que dans notre imagination. Jusqu'à présent, les scientifiques n'ont pas réussi à découvrir une substance capable de répondre à toutes les exigences susmentionnées. Néanmoins, de nouvelles combinaisons et substances sont testées en permanence afin d'identifier le réfrigérant qui se rapprocherait le plus de la perfection.
Les fluides frigorigènes dans les pompes à chaleur
Si l'on trouve actuellement sur le marché des pompes à chaleur fonctionnant avec différents fluides de travail, plusieurs d'entre eux peuvent être considérés comme les plus populaires. Ceux qui sont couramment utilisés dans les solutions domestiques comprennent sûrement les hydrofluorocarbones, également appelés gaz à effet de serre fluorés. Il s'agit notamment de :
- R410A - un mélange quasi azéotrope de R32 (50%) et de R125 (50%);
- R134a - le soi-disant tétrafluoroéthane;
- R407C - un mélange zéotropique incombustible de R32 (23%), R125 (25%) et R134A. En dehors de ce qui précède, les agents suivants sont de plus en plus populaires :
- R32 - c'est-à-dire le difluorométhane, populaire, entre autres, dans les climatiseurs;
- R1234yf
Il existe également des agents naturels, qui suscitent de plus en plus d'intérêt. Le R290, c'est-à-dire le propane, ainsi que le R744, c'est-à-dire le dioxyde de carbone (CO2), font partie de ceux qui méritent d'être mentionnés.
Le type de fluide frigorigène appliqué a-t-il une importance ?
La question semble naturelle - si les pompes à chaleur et les équipements de refroidissement disponibles sur le marché offrent une gamme aussi étendue de réfrigérants, la substance présente à l'intérieur du climatiseur ou de la pompe à chaleur a-t-elle une importance ? Il s'avère qu'il s'agit en fait d'une question importante à considérer. Tous les réfrigérants peuvent être divisés en groupes spécifiques, en fonction de leur combustibilité ou de leur toxicité. La combustibilité des substances est indiquée par des chiffres, où 1 désigne les agents non combustibles, 2 les agents combustibles, 2L les agents modérément combustibles, tandis que 3 désigne les agents facilement combustibles ou explosifs. La toxicité est désignée par la lettre A (faible toxicité) ou B (forte toxicité). Ainsi, par exemple, le propane (R290) est un agent combustible, ce qui signifie que le fabricant est tenu de respecter des mesures de sécurité supplémentaires pour les utilisateurs d'équipements fonctionnant avec cet agent. En revanche, le R410A et le R134a sont des réfrigérants appartenant au groupe A1, qui sont tous deux incombustibles et présentent une faible toxicité, ce qui les rend sans danger pour l'utilisateur. Ces deux aspects critiques sont importants lors de la conception d'un équipement qui nécessite l'utilisation d'un fluide frigorigène.