Quels sont les principaux types de fluides frigorigènes ?

Les fluides frigorigènes sont le cœur de la réfrigération commerciale. Ils permettent de conserver la fraîcheur des aliments, de maintenir les boissons au frais et d’assurer la sécurité des produits dans les supermarchés, les restaurants et les entrepôts. Mais choisir le bon fluide frigorigène n’est plus aussi simple qu’auparavant. Avec les nouvelles réglementations environnementales qui imposent le retrait progressif des anciennes solutions moins respectueuses de l'environnement, les entreprises doivent bien comprendre les options disponibles et déterminer celles qui répondent le mieux à leurs besoins spécifiques.

Ce guide explique le fonctionnement des fluides frigorigènes, compare les types les plus couramment utilisés dans les équipements professionnels et vous aide à faire un choix éclairé lors de la modernisation ou du remplacement de votre installation.

1. Qu'est-ce qu'un fluide frigorigène et comment fonctionne-t-il ?

Un fluide frigorigène est un agent réfrigérant qui absorbe la chaleur à l'intérieur d'un appareil et la rejette à l'extérieur. Il circule dans un circuit fermé, passant de l'état liquide à l'état gazeux au fur et à mesure de sa circulation. C'est ce cycle continu qui permet de maintenir la température basse à l'intérieur d'un réfrigérateur, d'un congélateur ou d'un climatiseur.

Voici comment se déroule le processus, étape par étape :

(1) Le fluide frigorigène se présente initialement sous forme liquide et traverse un dispositif de détente. La chute soudaine de pression provoque son refroidissement et sa transformation en gaz.

(2) Le fluide frigorigène sous forme gazeuse circule dans le serpentin de l'évaporateur situé à l'intérieur de l'appareil. Ce faisant, il absorbe la chaleur de l'air ou des objets présents à l'intérieur, ce qui permet de rafraîchir la pièce.

(3) Le compresseur aspire le gaz réfrigérant et évacue la chaleur absorbée de l'intérieur. Il comprime le gaz, ce qui augmente sa pression et sa température.

(4) Le fluide frigorigène chaud et sous haute pression circule ensuite à travers les serpentins du condenseur situés à l'extérieur de l'appareil. Là, il rejette la chaleur absorbée dans l'air ambiant et se condense pour redevenir liquide.

(5) Le fluide frigorigène liquide retourne vers le détendeur, et le cycle se répète.

2. Comment l'impact environnemental des fluides frigorigènes est-il évalué ?

Tous les fluides frigorigènes n'ont pas le même impact sur l'environnement. Deux indicateurs clés sont utilisés pour les évaluer.

Potentiel d'appauvrissement de la couche d'ozone (ODP) mesure le degré de dégradation de la couche d'ozone causé par un fluide frigorigène. Les fluides frigorigènes contenant des atomes de chlore, tels que les CFC et les HCFC, présentent des valeurs d'ODP élevées et ont été interdits ou sont en cours d'élimination progressive.

Potentiel de réchauffement global (PRG) mesure l'impact d'un fluide frigorigène sur le réchauffement climatique par rapport au dioxyde de carbone sur une période de 100 ans. Plus le PRG est élevé, plus le fluide frigorigène est nocif pour le climat. Le CO₂ a un PRG de 1. Les fluides frigorigènes dont le PRG se chiffre en milliers sont considérés comme ayant un fort impact et sont en cours de remplacement.

3. Types de fluides frigorigènes utilisés dans les équipements professionnels

Vous trouverez ci-dessous une liste des fluides frigorigènes les plus couramment utilisés dans les systèmes de réfrigération et de climatisation professionnels.

(1) R-12 (dichlorodifluorométhane)

Le R-12 était autrefois le fluide frigorigène le plus utilisé dans les réfrigérateurs et les climatisations de voiture. Il appartient à la famille des CFC et contient du chlore, qui endommage la couche d'ozone. Son ODP est de 1,0 et son GWP est extrêmement élevé, à 10 900. La production du R-12 a été interdite en 1994. Il n'est plus utilisé dans les nouveaux équipements.

(2) R-22 (chlorodifluorométhane)

Le R-22 a été développé pour remplacer temporairement le R-12, car son potentiel d'appauvrissement de la couche d'ozone (ODP) est plus faible (0,055). Cependant, il contient toujours du chlore et contribue à l'appauvrissement de la couche d'ozone. Il était couramment utilisé dans les anciens réfrigérateurs et climatiseurs. En vertu de la loi sur la qualité de l'air (Clean Air Act), la production du R-22 a cessé en 2020, et son utilisation sera totalement interdite d'ici 2030. Les entreprises qui utilisent encore des équipements fonctionnant au R-22 doivent prévoir leur remplacement ou leur mise aux normes.

(3) R-134a (tétrafluoroéthane)

Le R-134a est un fluide frigorigène HFC qui ne contient pas de chlore ; son potentiel de destruction de l'ozone (ODP) est donc nul. Non toxique et ininflammable, il est largement utilisé dans les applications à moyenne et haute température, telles que les réfrigérateurs, les groupes frigorifiques et la climatisation automobile. Son PRG est de 1 430, ce qui est considéré comme modéré. Bien qu’il soit encore largement utilisé, le R-134a est en cours d’élimination progressive dans certaines régions en raison de son impact sur le climat.

(4) R-404A

R-404A Il s'agit d'un mélange de fluides frigorigènes HFC couramment utilisés dans la réfrigération des supermarchés, les entrepôts frigorifiques et les congélateurs industriels. Son potentiel de destruction de la couche d'ozone (ODP) est nul, mais son potentiel de réchauffement global (GWP) est très élevé, à savoir 3 922. Bien qu'il offre un excellent rendement dans les applications à basse température, il est considéré comme nocif pour l'environnement et est progressivement remplacé par des alternatives présentant un GWP plus faible.

(5) R-410A (Puron)

Le R-410A est un mélange de HFC utilisé dans de nombreux systèmes de climatisation commerciaux et dans certains équipements de réfrigération. Son potentiel de destruction de la couche d'ozone (ODP) est nul et son potentiel de réchauffement global (GWP) est de 2 088. Il est ininflammable et s'est imposé comme un substitut très prisé du R-22. Cependant, dans le cadre de Réglementations de l'EPA, L'élimination progressive du R-410A est prévue d'ici 2025 aux États-Unis.

(6) R-290 (propane)

Le R-290 est un fluide frigorigène à base d'hydrocarbures dérivé du propane. Son potentiel de destruction de la couche d'ozone (ODP) est nul et son potentiel de réchauffement global (GWP) est exceptionnellement faible, à seulement 3. Très efficace, il gagne en popularité en tant que substitut aux fluides R-22, R-134a et R-404A dans les équipements commerciaux de petite et moyenne taille. De nombreux appareils certifiés ENERGY STAR utilisent le R-290. Son principal inconvénient est qu’il est légèrement inflammable, ce qui nécessite une manipulation particulière et des mesures de sécurité spécifiques. Certaines restrictions d’expédition peuvent également s’appliquer.

(7) R-600a (isobutane)

Le R-600a est un autre fluide frigorigène à base d'hydrocarbures, couramment utilisé dans les réfrigérateurs résidentiels et les petits réfrigérateurs commerciaux. Son potentiel de destruction de l'ozone (ODP) est nul et son potentiel de réchauffement global (GWP) n'est que de 3, ce qui en fait l'une des options les plus respectueuses de l'environnement disponibles. Il est très efficace et économique. Tout comme le R-290, il est inflammable ; une installation et une manipulation appropriées sont donc indispensables.

(8) R-450A

Le R-450A est un mélange de fluides hydrofluorocarbonés (HFC) développé pour remplacer directement le R-134a. Il est ininflammable et présente un potentiel de réchauffement global (PRG) de 547, nettement inférieur à celui du R-134a. Il est particulièrement adapté aux réfrigérateurs, aux distributeurs de boissons, aux automates de vente et aux refroidisseurs d'eau. Il offre un bon rendement et est considéré comme une option respectueuse de l'environnement.

(9) R-513A (Opteon XP10)

Le R-513A est un fluide frigorigène HFO conçu pour remplacer le R-134a dans les systèmes de réfrigération et de climatisation commerciaux. Son potentiel de réchauffement global (PRG) est d'environ 573 et il est ininflammable. Il offre des performances similaires à celles du R-134a tout en réduisant l'empreinte carbone. Il s'agit d'un choix durable pour les entreprises qui souhaitent se conformer aux réglementations environnementales.

(10) R-454B

Le R-454B est un mélange zéotropique récent, développé pour remplacer le R-410A dans les applications de climatisation et de pompes à chaleur. Son potentiel de réchauffement global (PRG) est de 466 et il est non toxique. Il est légèrement inflammable ; il convient donc de respecter les précautions de manipulation appropriées. Il est considéré comme une option respectueuse de l'environnement, avec un potentiel de destruction de l'ozone (ODP) faible et un potentiel de réchauffement global (GWP) réduit.

4. Choisir le fluide frigorigène adapté à votre entreprise

Le choix du fluide frigorigène approprié dépend de plusieurs facteurs.

Tenez compte du type d'équipement dont vous disposez. Les anciens appareils peuvent ne pas être compatibles avec les nouveaux fluides frigorigènes sans modification préalable. Vérifiez les spécifications du fabricant avant d'effectuer toute modification.

Réfléchissez à la plage de températures dont vous avez besoin. Certains fluides frigorigènes offrent de meilleures performances à basse température, tandis que d'autres sont optimisés pour des températures moyennes ou élevées.

Évaluez votre conformité aux normes environnementales. De nombreuses régions ont interdit ou sont en train de supprimer progressivement les fluides frigorigènes à fort PRG. Opter dès maintenant pour une solution à faible PRG peut vous éviter des travaux de mise en conformité coûteux à l'avenir.

Tenez compte des aspects liés à la sécurité. Certains fluides frigorigènes écologiques sont inflammables. Assurez-vous que votre installation dispose des équipements nécessaires pour les manipuler en toute sécurité.

5. À propos de FlyCheng

Fondée en 2010, la société FlyCheng Cooling Technology (Qingdao) Co., Ltd. conçoit et fabrique des équipements de production de glace à usage commercial et industriel, compatibles avec une large gamme de fluides frigorigènes modernes. La gamme de produits de l'entreprise comprend des machines à glaçons en cubes, des machines à glace en écailles, des machines à glace en tubes et des machines à glace en blocs, toutes fabriquées en acier inoxydable de qualité alimentaire et conçues pour un fonctionnement en continu.

FlyCheng travaille en étroite collaboration avec ses clients afin de leur recommander le fluide frigorigène le mieux adapté à leur application spécifique et à leur cadre réglementaire. Certifiées CE, RoHS et ISO, les machines FlyCheng sont conçues pour répondre aux normes internationales de qualité et de sécurité, tout en offrant des performances fiables jour après jour. Alors que la réglementation sur les fluides frigorigènes ne cesse d’évoluer, FlyCheng garde une longueur d’avance en proposant des équipements déjà prêts pour la prochaine génération de fluides frigorigènes à faible PRG.