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Le fluide frigorigène est un élément essentiel des systèmes thermodynamiques, tels que la pompe à chaleur, la climatisation ou encore le ballon thermodynamique. Ces équipements qui utilisent les propriétés physiques des fluides frigorigènes peuvent produire (dans la réalité, transférer) de la chaleur ou de la fraicheur. Si vous souhaitez procéder à l’installation d’un de ces équipements par vos propres moyens ou tout simplement vérifier le bon fonctionnement de votre système, vous vous posez surement de nombreuses questions à ce sujet. On y répond ici.
Quel est le rôle du fluide frigorigène ?
Le fluide frigorigène existe soit sous forme liquide, soit sous forme gazeuse et sert à la production de froid, mais également de chaud. Mais comment fonctionne le cycle frigorifique, aussi appelé cycle thermodynamique ?
Le fluide frigorigène circule dans les pompes à chaleur et la climatisation et subit un cycle de transformation de plusieurs étapes jusqu’à la production de chaud où de froid :
- Le compresseur va transformer le fluide sous forme gazeuse à haute température et à haute pression.
- Ensuite, le fluide arrive dans le condenseur pour passer à l’état liquide et rend de l’énergie transférée à l’extérieur sous forme de chaleur.
- En sortant du condenseur, le fluide (à l’état liquide) diminue en température.
- Une fois la température diminuée, il arrive dans le détendeur. À sa sortie, le fluide est sous forme liquide à basse pression.
- Le fluide continue son parcours dans l’évaporateur et récupère l’énergie sous forme de chaleur en s’évaporant. La pression reste constante, le fluide devient totalement gazeux.
- En sortant de l’évaporateur, le fluide atteint la température de 5 degrés environ, à faible pression.
- Dans le compresseur, le fluide à l’état gazeux voit sa pression fortement augmenter grâce à l’énergie mécanique fournie par le compresseur. Sa température augmente.
- Pour finir, l‘ensemble de ces calories arrive au circuit d’eau chaude par exemple pour que le froid ou la chaleur se diffuse dans le logement.
Quels sont les différents types de fluides frigorigènes ?
Même s’il existe différents types de fluides frigorigènes, sachez qu’ils sont tous composés des mêmes éléments ou presque : chlore, fluor, hydrogène et carbone. Mais certains de ces éléments sont plus ou moins nocifs, des restrictions se mettent petit à petit en place pour éviter une destruction de la couche d’ozone et donc pour protéger notre planète et limiter l’impact environnemental. Le protocole de Montréal de 1987 va dans ce sens.
Son objectif ? Éliminer progressivement la production et la consommation des substances appauvrissant la couche d’ozone (SACO) afin de protéger la couche d’ozone de la terre. Son objectif est aussi de réduire la production et la consommation des HFC, des gaz à effet de serre (CO2) utilisés pour remplacer des SACO notamment dans le fonctionnement d’une pompe à chaleur ou d’une climatisation.
Pour palier à ces obligations et donc réduire le danger pour l’homme, depuis le protocole, les circuits frigorifiques sont étanches et le contrôle de cette étanchéité doivent être effectué par un professionnel certifié lors de l’entretien de l’équipement. Lui seul est habilité à effectuer cette mise en œuvre.
Liquide frigorifique pour une pompe à chaleur et une climatisation
Il existe plusieurs fluides frigorigènes dont une partie ont déjà été interdits suite au protocole de Montréal et à l’objectif de réduction du taux de gaz à effet de serre et de protection de la couche d’ozone. Sont interdits :
Les CFC
Chlorofluorocarbures : R11, R12, R502 et R504 : c’est un fluide très halogéné, c’est-à-dire qu’il contient beaucoup de chlore et de fluor. Il est interdit depuis 2001 puisqu’il participe à la destruction de la couche d’ozone.
Les HCFC
Hydrochlorofluorocarbones:R22, R123, R124, R142b, R401A, R401B : c’est un fluide partiellement halogéné, c’est-à-dire qu’il contient moins de chlore et de fluor que le C.F.C. Il contient également de l’hydrogène et du carbone. Il est interdit.
Depuis 2015, de nouveaux fluides frigorigènes sont interdits. Il s’agit des fluides au PRG (impact sur la couche d’ozone) supérieur ou égal à 2500 prg généralement utilisés pour le rechargement des réfrigérateurs et des congélateurs. Depuis 2020, la même restriction est en place pour les climatisations mobiles.
Par ailleurs, sont autorisés les fluides suivants :
- Les HFC (hydrofluorocarbures) : ce fluide ne contient pas du tout de chlore. Ce fluide est moins nocif.
- Le PFC (perfluorocarbures) : comme le HFC il est partiellement halogéné et est un fluide stable dans l’air.
- Les fluides naturels : le propane et le butane
- Les HFO (hydrofluoroléfines) : ils sont utilisés depuis 2010 pour son effet très peu néfaste pour l’environnement mais il est plus inflammable et a une durée de vie plus courte.
Les fluides de la famille des HCFC et CFC sont les plus nocifs puisqu’ils contiennent une grande quantité de chlore, nocif pour l’effet de serre et la couche d’ozone, d’où l’interdiction du CFC depuis 2001. Le HFC est moins nocif pour l’environnement du fait de la non-présence de chlore. Ainsi, lors du remplacement du fluide réfrigérant de votre pompe à chaleur ou de votre climatisation, vous devrez utiliser du HFC dont la mise en œuvre sera effectuée par un professionnel certifié.
Quelles sont les différentes utilisations possibles ?
Les fluides frigorigènes sont utilisés pour le fonctionnement de votre pompe à chaleur pour la production de chaud et pour votre climatisation (pompe à chaleur air / air) dans la production de froid. C’est au professionnel certifié d’effectuer cette mise en service du fait de la dangerosité du produit.
Pour information, par la vérification de la pression de votre équipement, vous pourrez contrôler la quantité de fluide réfrigérant présent. Pour des quantités de fluide inférieures au seuil, il n’y a pas d’obligation mais il est fortement conseillé de faire appel à un frigoriste pour changer le fluide et garantir de bonnes performances.
Le rechargement du fluide dans les systèmes déjà installés n’est plus permis. Il est aujourd’hui obligatoire de vidanger les circuits avant d’y réintroduire un nouveau fluide.
L’objectif est de réduire de 79 % les émissions de gaz fluorés entre 2015 et 2030 et d’interdire leur emploi lorsque cela est techniquement possible.
Entretenir ses équipements pour plus de sécurité
Vous l’aurez compris, le gaz réfrigérant peut être dangereux du fait de sa composition. Il est donc nécessaire de faire entretenir son équipement régulièrement. Depuis juillet 2020, toutes les pompes à chaleur dont la puissance est comprise entre 4 kW et 70 kW doivent être entretenues tous les 2 ans. Pour une pompe à chaleur d’une puissance de plus de 7 kW, elle doit être entretenue tous les 5 ans.
Bon à savoir : les pompes à chaleur contenant plus de 2 kg de fluides réfrigérants doivent être entretenues tous les ans.
Durant cette révision, le chauffagiste ou frigoriste professionnel vérifiera notamment le bon état du gaz réfrigérant ainsi que l’étanchéité du conduit et la quantité de fluide présent. Vous pouvez d’ailleurs vérifier par vos propres moyens la quantité de fluide. Si le liquide est abimé ou que le niveau de pression est trop bas, n’hésitez pas à contacter un professionnel pour le remplacer et effectuer la mise en œuvre. À savoir, le liquide récupéré est en partie recyclé. Chez Garanka, nos techniciens se déplacent chez vous pour l’entretien, le dépannage ou l’installation d’un système de chauffage ou de climatisation.
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Comment choisir le bon fluide frigorigène ?
Un fluide frigorigène se choisit premièrement pour sa plus faible dangerosité, mais aussi en fonction des critères suivants :