Un fluide frigorigène est constitué de fluide pur ou de 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.
Il n'y a pas de fluides parfait !
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.
- Les HFC insaturés - des molécules à double liaison carbone, également appelées hydrofluorooléfines (HFO) sont classés A2L donc légérement inflammables.
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:
La couche d'ozone permet d'arrêter en partie les rayons ultra-violets Le chlore contenu dans certains fluides frigorigènes détruit la couche d'ozone.Une dégradation importante de la couche d'ozone implique une action nocive des rayons ultraviolets directement sur le vie sur terre. Pour quantifier cette nocivité un coefficient nommé ODP dont la référence est le R11 a été 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.
