CO2,fluide frigorigène

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Utilisation du CO2 comme gaz frigorifique se justifie au point de vue écologique, car son impact sur la couche d'ozone est nul et son impact sur l'effet de serre est négligeable, en outre il possède des caractéristiques thermodynamiques intéressantes, mais présente l'inconvénient d'avoir des pressions de fonctionnement très élevées ce qui pose un problème de fiabilité de matériel,de formation du personnel et de sécurité.
D'ailleurs, certaines marques ont revu à la baisse le développement de cette technologie.

Fonctionnement transcritique?

Tous les fluides frigorigènes dits classiques ont un point critique c'est-à-dire un point dans une courbe reliant pression, température et masse volumique,ce point critique n'est jamais dépassé, car il marque les limites du couple d'échange thermique l'évaporation et la condensation au-delà de ce point, l’état est qualifié de « transcritique » état dans lequel un corps ne peut être physiquement ni liquide ni gazeux,c’est un état qui n’existe pas dans la nature.

Le CO2 possède une température critique extrêmement basse (31,1 °C) par rapport aux autres fluides frigorigènes obligeants ainsi à l'utiliser en cycle transcritique, donc à des températures et des pressions bien supérieures à la normale de l'ordre de 140 Bars en haute pression et de 40 à 50 bars en basse pression.
On comprend aisément qu'à ces pressions des problèmes d'étanchéité et de fiabilité de matériel se posent.
Notons que dans ce cycle thermodynamique la relation pression température n'existe plus.
Le CO2 modifie compte tenu de son mode de fonctionnement thermodynamique profondément le circuit frigorifique,l'utilisation d'un sous-refroidisseur dont le rôle permet d'optimiser l'efficacité de la détente est utilisée ainsi qu'un réservoir de stockage.
L'utilisation du CO2 au-delà du point critique présente l'avantage d'améliorer le coefficient de performance,en cycle transcritique l'élévation de quelques degrés de la haute pression améliore nettement le COP des pompes à chaleur.

À retenir

Avantages :
Écologique
Fluide naturel,disponible
Non corrosif
Nocif qu'a très haute concentration
Tuyauterie de faible diamètre
Non inflammable
Rendement énergétique
Miscibilité avec les huiles POE

Inconvénients :
Pressions très élevées
Prix des organes frigorifiques
Fiabilité
Formation du personnel
Déshydratation du circuit frigorifique(acides)