Choix d'un fluide frigorigène

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Un fluide frigorigène est un fluide pur ou un mélange de fluides purs utilisés dans les installations thermodynamiques de réfrigération,de climatisation et de pompe à chaleur.
Un ensemble de critères permettent de définir le fluide le mieux adapté à une certaine utilisation.

Les types de fluides:

Les CFC,(chlorofluorocarbures)interdits depuis le 1er janvier 2001.

Les HCFC (hydrochlorofluorocarbures),par exemple le R-22,nocif pour la couche d’ozone et générateurs d’effet de serre.

Les HFC (hydrofluorocarbures),par exemple les R-134a, R-404A,R-407C, R-410A et R-507A, ont une action sur l’effet de serre.

Les fluides réfrigérants naturels,par exemple le R-717(ammoniac),R-744 (CO2), R-290 (propane), R-600a (isobutane) et R-718 (eau)n'ont aucune action sur la couche d'ozone et l'effet de serre. 

Critère de choix d'un fluide:

Critères thermodynamiques:

• Bonnes propriétés thermodynamiques en générale
• Puissance frigorifique volumétrique élevée 
• Température critique élevée
• Point de congélation bas
• Taux de compression inférieur à 10(pression condensation/pression évaporation)
• Pression adaptée aux matériels et aux conditions d'utilisations
• Miscibilité avec le lubrifiant 
• Stabilité chimique et thermique

Critères environnementaux:

Action sur la couche d'ozone,cette couche permet d'arrêter en partie les rayons ultra-violets,le chlore contenu dans certains fluides frigorigènes détruit cette couche d'ozone.
Un coefficient nommé ODP dont la référence est le R11 a était défini pour l'ensemble des fluides,ce coefficient doit être le plus faible possible.

Action sur l'effet de serre(réchauffement climatique),Le GWP(ou PRG = Potentiel de Réchauffement global)est une indication sur la nocivité d’un gaz par rapport à l’effet de serre.
La référence est le CO2 avec un GWP=1,plus ce chiffre est élevé plus le fluide est nocif.

Critères de sécurité :

• Non inflammable
• Non toxique pour l'homme à faible concentration

Cas particulier:

L'ammoniac est certainement le fluide le plus dangereux pour l'homme et son environnement,il possède une action irritante et corrosive pour la peau et les voies respiratoires des protections sont donc nécessaires (gants,masque,combinaison).
En outre étant soluble dans l'eau il représente un danger pour la nappe phréatique.

À savoir:
Fluide pur: élaboré à partir d'une seule formule chimique.
Mélange azéotrope: Mélange homogène de fluide ce comportant comme un fluide pur dans les phases de changement d'état.
Mélange zéotrope: Mélange de fluide ayant pour caractéristique dans les phases de changement d'état, de condensation,d'évaporation de réagir de façon différente par apport à un fluide pur.Chaque composant ayant une température d'évaporation différente (à une même pression) un glissement général de température sera observé.