Fluides frigorigènes - le freon dans les pompes à chaleur ou les climatiseurs

Dans cet article, nous nous concentrerons sur les fluides frigorigènes les plus couramment utilisés, parfois appelés également frigorigènes ou fluides de refroidissement - utilisés dans les pompes à chaleur, les climatiseurs et les réfrigérateurs. Nous examinerons pourquoi les anciens fluides sont progressivement remplacés par la nouvelle alternative qu'est le fluide frigorigène R32. Nous aborderons également les différences entre les principaux fluides frigorigènes et ce que cela signifie pour nous en tant qu'utilisateurs.

Fluide frigorigène R32 - qu'est-ce que c'est et pourquoi les anciens fluides frigorigènes sont-ils progressivement retirés ?

✅ Dans l'industrie du refroidissement et du chauffage utilisant les frigorigènes au sens large, les gaz F et similaires - c'est-à-dire les fluides frigorigènes comme par exemple le R404a, R410A, R407c, R134a - il y a actuellement une certaine évolution (certains diraient même une révolution), qui consiste à s'adapter aux tendances écologiques générales. L'objectif est d'être plus efficace - et plus écologique.

♻️ On recherche un perfectionnement continu des pompes à chaleur, des climatiseurs, des unités de refroidissement - dans le but de minimiser leur impact sur l'environnement, par exemple en remplaçant les anciens fluides frigorigènes par de nouveaux. C'est là qu'apparaît le R32 - qui, selon les recommandations européennes, devrait avoir un impact moindre.

D'un autre côté, cela est également partiellement motivé par le développement technologique et qualitatif naturel. Le R32 possède un certain nombre d'avantages qui lui confèrent un avantage par rapport à d'autres fluides frigorigènes - comme le populaire R410a ou R134a - qui seront progressivement retirés, voire probablement interdits administrativement. Pour de nombreux professionnels du secteur des pompes à chaleur, le R32 est cependant considéré comme la meilleure solution pour le moment.

Pourquoi le R32 est-il meilleur pour les pompes à chaleur ou les climatiseurs ?

Nous allons essayer de souligner cette question pour que nous ayons une compréhension claire des raisons pour lesquelles le R32 est meilleur pour les pompes à chaleur et les climatiseurs - et quels sont ses avantages par rapport aux fluides frigorigènes précédemment utilisés, tels que le R134a, R410A, R407C, etc. :

• ✅ Tout d'abord, l'absorption de chaleur par le R32 est plus élevée - ce qui augmente l'efficacité des pompes à chaleur d'au moins quelques pourcents - sans augmenter la consommation d'énergie. Le R32 transmet également mieux la chaleur au liquide - en passant par l'échangeur de chaleur (condenseur) que les anciens R134a, R410A ou R407C
• ♻️ Il a un certain nombre d'avantages écologiques - il n'a pas d'impact sur l'aggravation du trou dans la couche d'ozone, ce qui n'est pas le cas de ses prédécesseurs.
• Il ne contribue pas au réchauffement climatique autant que les anciens fluides (c'est bien sûr un argument à mentionner indépendamment de notre croyance dans l'impact humain sur le réchauffement climatique)
• Il est plus facile à recycler (le R32 est monocomposant, donc il se décompose plus rapidement)

☑️ Enfin, je ne sais pas si cela peut être considéré comme un argument valide, car c'est imposé par une décision politique, mais le R32 a un avantage très, mais alors très important. En effet, d'autres fluides frigorigènes pourraient bientôt devenir indisponibles sur le marché en raison des directives européennes. Néanmoins, c'est un atout qu'il restera disponible.

Éventuels inconvénients du fluide R32 par rapport au R134a

✅ Du point de vue de l'utilisation ou du choix des composants pour les pompes à chaleur, l'ancien R134a avait cependant un avantage - à savoir qu'il fonctionnait à des pressions plus basses par rapport à des températures similaires à celles du R32. Il en était de même pour le R407C.

Cela avait son importance - car atteindre des pressions élevées et des augmentations soudaines de pression - nécessitaient et nécessitent encore le choix d'un échangeur de chaleur capable de supporter la haute pression, que ce soit pour le R134a, le R410a, le R407c - maintenant le R32. Un tel condenseur s'il n'est pas correctement sélectionné - c'est-à-dire s'il n'est pas certifié pour l'utilisation avec les gaz F - peut tomber en panne et entraîner une fuite du fluide frigorigène. Le retrait du R134a et du R407C fera que les échangeurs de chaleur à plaques ordinaires ne pourront plus être utilisés, car ils ne supporteront tout simplement pas de telles pressions. Il sera impératif d'utiliser des échangeurs de chaleur spéciaux, conçus pour fonctionner comme condenseur pour le R32.

Ci-dessous un diagramme montrant cela :

Changement pour le R32 dans votre chaufferie avec pompe à chaleur

✅ Faut-il préparer la chaufferie avec la pompe à chaleur pour le R32 ? Il y a quelques bases à connaître avant qu'une telle décision (probablement inévitable tôt ou tard) ne soit prise.

• ✔️ Il est recommandé d'installer des détecteurs de fuites de gaz dans la chaufferie ou la pièce où se trouve la pompe à chaleur avec le R32 (le gaz lui-même est incolore et inodore - nous ne nous rendrons pas compte de sa fuite)
• ✔️ Le remplacement et l'entretien des équipements nécessitent des qualifications pour les dits gaz F - vérifiez si l'équipe qui s'en occupe dispose de ces qualifications
• ✔️ La pompe à chaleur doit être placée dans une pièce ayant un volume approprié (en général, les fabricants de pompes à chaleur fournissent ces recommandations - mais l'installateur ne les mentionnera pas toujours)

Comment choisir un échangeur de chaleur à plaques pour le R32, R134a ou R410a ?

✅ Tout d'abord, il ne devrait pas s'agir d'un échangeur de chaleur - le premier venu de sur Allegro. Nous devons avant tout être sûrs qu'il s'agit d'un échangeur de chaleur à plaques dit haute pression - comme mentionné ci-dessus.

Dans l'offre de la marque Nordic Tec - les échangeurs de chaleur à plaques pour le R32, R134a ou R410a - sont spécifiquement marqués - et contiennent des informations sur la puissance nominale potentielle de l'unité de climatisation ou de la pompe à chaleur - indiquée en kilowatts (kW). C'est un réel avantage et le choix ne doit pas prendre plus de quelques secondes. Cette puissance a été calculée pour des paramètres de fonctionnement relativement optimaux - en supposant le fluide R410a et une température de condensation de 40°C. Cela peut également être transposé aux fluides R32 ou R134a - ou autres - car dans cette plage, ces fluides sont très similaires.

Choix de l'échangeur avec une marge de sécurité

✅ Il est conseillé de choisir un échangeur de chaleur à plaques avec une certaine marge - c'est-à-dire pour les unités de pompes à chaleur jusqu'à 10-12 kW - choisir un échangeur avec une marge de par exemple 1,5-2 kW. Par exemple, pour un climatiseur de 3,5 kW - choisir un échangeur de chaleur frigorifique de 5 kW, et pour une unité de 7 kW - un échangeur de 9 kW. Cela garantit un fonctionnement optimal même dans le cas de réglages de paramètres de l'unité moins favorables.
Pour les grandes unités - plutôt des pompes à chaleur que des climatiseurs - par exemple dans les environs de 15-20 kW - il est même recommandé d'augmenter cette marge, au moins à 2-3 kW, et pour les unités au-dessus de 30 kW - même à 3-4 kW.

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Consultez également l'article concernant les bases du brasage dans les systèmes de climatisation et de pompes à chaleur - également dans le contexte des échangeurs de chaleur pour le fluide frigorigène et leur connexion avec des tuyaux en cuivre.

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Échangeur de chaleur Réfrigérant-Eau Ba-26-20-F 0,52m² 5 kW

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Échangeur de chaleur Réfrigérant-Eau Ba-26-50-F 1,3m² 13 kW

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Échangeur de chaleur Pompe à chaleur - Gaz-Eau Ba-68-20-F 1,36m² 14 kW

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Échangeur de chaleur Pompe à chaleur - Gaz-Eau Ba-68-40-F 2,72m² 28 kW

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Caractéristiques des principaux fluides frigorigènes / des principaux réfrigérants

Ci-dessous, nous présenterons les informations de base concernant les fluides frigorigènes les plus couramment utilisés ou apparaissant dans la description des équipements. Vous pouvez les rencontrer dans les pompes à chaleur, les climatiseurs, mais aussi dans les réfrigérateurs. Le premier fluide frigorigène appelé Freon-12 - désigné R-12 a été inventé en 1928. Le développement de ce secteur industriel a cependant progressé au point que tous les fluides frigorigènes originaux ont été progressivement retirés et remplacés par des versions plus récentes.

☑️ Fluide frigorigène R32

Le fluide frigorigène R32, ou difluorométhane (ou CH2F2), est l'un des fluides frigorigènes écologiques, respectueux de l'environnement - utilisés dans la climatisation et les pompes à chaleur. L'écologie du R32 est soulignée - ce qui lui a valu la sympathie des législateurs et des créateurs de directives de l'UE. Grâce à son potentiel de réchauffement climatique plus faible et à sa structure monocomposante, le R32 est de plus en plus préféré dans les systèmes de refroidissement modernes, offrant efficacité et impact minimal sur l'environnement.
Le R32 est probablement l'avenir - car il est difficile de lui refuser une plus grande efficacité.

☑️ Réfrigérant R134a

Le réfrigérant R134a est l'un des fluides frigorigènes fluorés populaires utilisés comme agent réfrigérant - traditionnellement dans les climatiseurs, réfrigérateurs, congélateurs. Il s'agit d'une substance incolore, non toxique et essentiellement non inflammable - donc sécuritaire.

Le R134a a gagné en popularité comme substitut pour des fluides plus nocifs, tels que le R12. Il est relativement plus écologique, avec un potentiel moindre pour détruire la couche d'ozone et un impact plus faible sur l'effet de serre.

En tant que réfrigérant, le R134a se caractérise par de bonnes propriétés thermodynamiques, ce qui permet un refroidissement efficace des espaces et le maintien d'une température stable dans les réfrigérateurs et congélateurs. Il semble donc particulièrement efficace dans le refroidissement.

☑️ Réfrigérant R407c

Le réfrigérant R407C - une mélasse azéotropique de gaz (principalement trifluoroéthane, pentafluoroéthane et difluorométhane). Il reste un réfrigérant populaire utilisé comme substitut du R22, qui était considéré comme plus nocif pour la couche d'ozone et a été retiré légalement dans de nombreux pays.

Le R407C possède de bonnes propriétés réfrigérantes, ce qui en fait un choix populaire pour la climatisation et les systèmes de réfrigération. Il est souvent utilisé dans de grands bâtiments - tels que les systèmes de climatisation pour les bâtiments, supermarchés, chambres froides industrielles et systèmes de refroidissement et de congélation.

Une des caractéristiques du R407C est qu'il s'agit d'un mélange azéotropique. Cela signifie à peu près que sa composition reste constante lors de la condensation et de l'évaporation, ce qui facilite la maintenance et l'entretien des systèmes de réfrigération.

☑️ Réfrigérant R410a

Autrefois extrêmement populaire. Le réfrigérant R410A est principalement utilisé dans les climatiseurs et les pompes à chaleur. Il s'agit d'un mélange de 2 fluides frigorigènes : le difluorométhane (R32) et le pentafluoroéthane (R125). Le R410A a gagné en popularité comme substitut des anciens réfrigérants, comme le célèbre et nocif R22.

Le principal avantage du R410A est son efficacité énergétique élevée et ses performances de réfrigération - ce que même les partisans du R32 reconnaissent. Les systèmes de refroidissement et de climatisation utilisant le R410A peuvent atteindre de bons résultats énergétiques, parfois meilleurs que les systèmes fonctionnant avec d'autres réfrigérants. L'impact environnemental reste encore modéré, il est considéré comme moyen.

☑️ Réfrigérant R290 - propane

Le réfrigérant R290 - position intéressante - également connu sous le nom de propane, est l'un des réfrigérants naturels utilisés dans les appareils de réfrigération, tels que les réfrigérateurs, congélateurs, climatiseurs et bien sûr - les pompes à chaleur. C'est un hydrocarbure pur, caractérisé par un faible potentiel de destruction de la couche d'ozone et n'ayant qu'un faible impact sur le réchauffement climatique. Il est disponible en grande quantité sur le marché.

Le R290 - propane gagne en popularité en tant qu'alternative écologique aux fluides frigorigènes synthétiques, qui peuvent être nuisibles pour l'environnement (selon certains). Le propane offre des propriétés thermodynamiques assez bonnes et une bonne efficacité énergétique, ce qui en fait un choix attrayant pour les fabricants d'appareils de réfrigération. En particulier dans le contexte de la pression croissante en faveur de l'écologie.

Un des avantages du R290 est qu'il s'agit d'une substance facilement disponible et relativement bon marché - que ce soit pour la production ou pour le traitement. Malgré certains défis liés à la sécurité, comme son inflammabilité (c'est certain), le propane est largement utilisé dans de nombreux pays comme réfrigérant, en particulier dans les petits systèmes, comme les petites unités de climatisation.

☑️ Réfrigérant R404a

Le réfrigérant R404A - c'est-à-dire un mélange de fluorocarbures composé principalement de 3 autres gaz. Il est encore largement utilisé dans les systèmes de réfrigération commerciaux, tels que les chambres froides et les congélateurs, tant dans les supermarchés que dans les entrepôts alimentaires.

Les propriétés thermodynamiques - évaluées comme bonnes - rendent le R404a efficace comme réfrigérant - également pour une large gamme de températures. Il est relativement stable chimiquement.

Cependant, en raison de son fort potentiel de réchauffement climatique, le R404A est déjà en partie abandonné - il est soumis à des restrictions et des réglementations concernant son utilisation dans certains pays, notamment pour les nouveaux équipements. Il existe des suppositions qu'il sera progressivement retiré comme le célèbre R22.

☑️ Réfrigérant R22 - le précurseur de tous les réfrigérants (retiré)

Le réfrigérant R22, également connu sous le nom de freon-22, est aujourd'hui essentiellement une « espèce éteinte », ou du moins « en voie de disparition » - on le rencontre de moins en moins car en 1997, une grande partie des pays ayant signé le protocole de Kyoto ont décidé de le retirer. Nous le décrivons donc comme une curiosité. C'était un fluorocarbure dérivé du chlore, qui se caractérisait par une efficacité de refroidissement très décente.

Le R22 était largement utilisé dans divers types de systèmes de climatisation, réfrigérateurs, congélateurs et même dans les premières pompes à chaleur. Cependant, son utilisation avait un impact négatif sur la couche d'ozone - donc bien qu'il ait dominé le marché des réfrigérants pendant 4 ou 5 décennies - il a été considéré comme nuisible. En conséquence des accords internationaux, le R22 a été retiré de la production et progressivement remplacé par des alternatives plus écologiques, telles que le R410A ou le R134a. Actuellement, l'utilisation du R22 est limitée, et son usage est régulé par des règlements stricts concernant la protection de l'environnement. Fait intéressant, ses successeurs - à savoir le R410a et le R134a - n'ont pas occupé le marché aussi longtemps. Leur temps est compté et ils seront remplacés par le meilleur R32. Cela montre probablement à quel point l'industrie et la technologie évoluent rapidement. Les esprits malveillants affirment que cela montre aussi l'évolution rapide du lobby.

Échangeur de chaleur Pompe à chaleur - Gaz-Eau Ba-68-50-F 3,40m² 35 kW

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Échangeur de chaleur Pompe à chaleur - Gaz-Eau Ba-68-60-F 4,1m² 44 kW

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Échangeur de chaleur Pompe à chaleur - Gaz-Eau Ba-68-10-F 0,68m² 8 kW

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Échangeur de chaleur Réfrigérant-Eau Ba-26-34-F 0,88m² 9 kW

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• Le frigorigène R448A - ce qu’il faut savoir à son sujet

Mise a jour: 9-2024