Fluides Réfrigérants Naturels
Les réfrigérants naturels sont l’alternative écologique au Fréon et ont un très faible impact sur l’environnement. Avec des valeurs de PACO (potentiel d’appauvrissement de la couche d’ozone) minimales, ils respectent la couche d’ozone et leur contribution au réchauffement de la planète est inférieure aux limites fixées par le Protocole de Kyoto.
Comme ce sont des gaz naturels, les réfrigérants naturels relèvent du savoir-faire au sens large de SOL, qui possède une spécialisation dans le traitement des gaz à haute pression pouvant aussi être toxiques ou inflammables.
Les réfrigérants naturels se divisent en trois groupes :
Ammoniac (R717)
L’ammoniac est un réfrigérant naturel, connu pour sa très haute performance dans les cycles de réfrigération. Utilisé dans l’industrie du froid depuis les années 1930, l’ammoniac a un point d’ébullition très bas et un rendement énergétique élevé, principalement grâce à sa chaleur latente d’évaporation très élevée.
S’il possède d’excellentes propriétés réfrigérantes, l’ammoniac est par contre toxique pour l’homme et inflammable, et n’est pas compatible avec les circuits en cuivre. Pour contourner ces problèmes, on utilise des installations fonctionnant avec un fluide secondaire, qui permet d’éviter l’expansion directe, en association avec de l’eau glycolée ou du dioxyde de carbone. La complexité que cela représente limite l’utilisation de l’ammoniac aux grandes installations industrielles ou aux supermarchés et aux structures sportives.
Dioxyde de carbone R744
Le dioxyde de carbone sert de référence pour le calcul du PRP, ce qui signifie qu’il est extrêmement respectueux de l’environnement en termes de réchauffement de la planète et n’a pas d’impact sur la couche d’ozone ; dans le passé, il a été largement utilisé jusqu’à l’arrivée des CFC et des HCFC (qui ne sont plus autorisés aujourd’hui).
Les caractéristiques du dioxyde de carbone, outre une bonne transmission de chaleur, sont une capacité frigorifique volumétrique élevée, qui rend possible l’utilisation de compresseurs de petit volume, et un excellent rendement thermodynamique à des températures basses et moyennes. La particularité du dioxyde de carbone par rapport aux autres réfrigérants est la nécessité d’utiliser des installations spécialement conçues pour son diagramme d’état (diagramme P - T).
Il n’est ni toxique ni inflammable, n’est pas protégé par des brevets, et peut être utilisé partout dans le monde, autant de facteurs qui font que ses coûts de production et de distribution sont faibles par rapport aux autres gaz réfrigérants.
Hydrocarbures
Comme l’ammoniac, les hydrocarbures étaient largement utilisés jusqu’à l’arrivée des CFC et des HCFC, que ce soit dans les environnements domestiques ou industriels. Aujourd’hui, ils présentent à nouveau un grand intérêt, puisque, ne contenant ni chlore ni fluor, ils respectent l’environnement : presque tous les réfrigérateurs domestiques actuellement sur le marché fonctionnent avec des hydrocarbures.
L’utilisation d’hydrocarbures pour la réfrigération présente le grand avantage, en plus de leurs excellentes propriétés de transport de chaleur, de rendre possible l’utilisation d’huiles minérales, et ainsi d’éviter les problèmes d’humidité liés à l’utilisation de lubrifiants synthétiques.
Les risques associés à l’utilisation d’hydrocarbures dans les installations sont aujourd’hui très faibles, grâce à la quantité réduite d’hydrocarbures présents dans les dispositifs et aux dispositions de la règlementation EN378.
Table d’application
Code ASHRAE |
Climatisation |
Réfrigération commerciale |
Réfrigération industrielle |
Pompes à chaleur |
Refroidisseur |
Transport réfrigéré |
R717 Ammoniac |
|
• |
• |
|
|
|
R744 Dioxyde de carbone |
• |
• |
|
|
• |
• |
HC R32 difluorométhane R290 Propane R600 N-butane R600A Isobutane R-E170A Diméthyléther R170 Éthane |
• |
• |
• |
|
• |
- Technologies
- Secteurs d'application