Bouteille de gaz R410A
Le R410A est un fluide frigorigène dit HFC pour (Hydro Fluoro Carbones). Les réglementations européennes en matière de fluide frigorigène ont pour but de limiter leurs impacts environnementaux. Il est vrai que plus le PRG (Pouvoir de Réchauffement Global) d’un fluide est élevé, plus il impactera l’environnement.
Les fluides frigorigènes
Un fluide frigorigène est un élément pouvant se trouver sous forme liquide ou gazeuse et ayant pour but le transport des calories lors du cycle thermodynamique. Les molécules composants ces fluides peuvent être pures ou mélangées.
La capacité d'absorption de la chaleur par les fluides lorsqu'ils passent de l’état liquide à gazeux permettent ainsi leur utilisation dans le cycle compression / détente produisant de ce fait de la chaleur ou du froid. Le choix du fluide s’effectue selon la température d’évaporation, des pressions lors des changements d’état et de leur capacité à engranger de l’énergie. Cela permet donc de qualifier un fluide de performant ou non.
3 grandes familles de fluides existent :
- les CFC (ChloroFluoroCarbures)
- les HCFC (HydroChloroFluoroCarbures)
- les HFC (HydroFluoroCarbures)
Les CFC et HCFC sont des gaz chlorés fortement nocifs pour la couche d’ozone car ils émettent un nombre considérable de GES (Gaz à Effet de Serre). Les CFC sont interdits depuis déjà de nombreuses années et les HCFC sont interdits depuis la mise en vigueur au premier janvier 2015 du règlement F-Gaz. Dans le cadre de cet article, seule la famille des HFC nous intéresse.
Les caractéristiques techniques du gaz réfrigérant R410A
Le R410A a vu le jour dans le but de remplacer le R22 initialement présent dans les domaines du froid positif, c’est-à-dire dont la température est supérieure à 0°C.
Le R410A est un mélange composé à 50 % de R32 et à 50 % de R125. C’est un fluide incombustible, pouvant être toxique à hautes températures. Il est conseillé de se protéger les yeux et les mains lorsqu’on entre en contact avec ce dernier. De plus, il ne faut pas l’inhaler et il est également interdit de fumer à proximité d’une source frigorigène.
Sa disposition à la compression élevée ainsi que son intensité frigorifique plus importante que de nombreux fluides ont fait de ce gaz réfrigérant la solution adéquate des PAC (Pompes A Chaleur). Il décuple en effet le potentiel de chauffage / refroidissement d’une PAC.
Le rendement énergétique de ce type de fluide est 5 à 6 % supérieur à celui du gaz qu’il a remplacé, le R22.
Ce gaz possède cependant des limites car son impact sur la couche d’ozone est trop important. En effet, son GWP (Global Warming Power), autrement dit, son PRG est nettement supérieur au seuil fixé par l’Union Européenne. Ce dernier est de 2 088 alors que la réglementation F-Gaz impose un GWP compris entre 400 et 2 030.
Les domaines d’application
On retrouve particulièrement ce fluide dans les installations d’air ou de refroidissement des liquides car ils possèdent des propriétés thermodynamiques intéressantes pour ces applications.
C’est un fluide qui est tout particulièrement utilisé dans les systèmes de pompes à chaleur chauffage seul ou réversible mais également dans toutes les installations de climatisation par détente directe.
Ainsi, ces types de climatisations regroupent les climatiseurs monosplits d’une puissance d’un kW aux systèmes de climatisation comprenant plusieurs unités intérieures (plusieurs dizaines) pour des puissances allant à plusieurs centaines de kW.
La réglementation au sujet des gaz fluorés
Suite au Protocole de Montréal de 1987, approuvé par 190 pays, la vocation à supprimer toute émanation étant néfaste pour l’environnement et contribuant à l’émission de gaz à effet de serre a été mise en avant. Les SACO (Substances Appauvrissant la Couche d’Ozone) sont vouées à être peu à peu éliminées au fil du temps. Ce Protocole a donné lieu à de nombreuses mesures.
Parmi elles, on compte depuis mars 2015, un nouveau règlement européen nommé F-Gaz envisageant des mesures restrictives à l’égard de l’utilisation de ces fluides. La vocation de ces réglementations vise à réduire les gaz à effet de serre afin de réduire l’impact environnemental. En effet, il est imposé aux producteurs ou importateurs de réduire les apports de fluides sur le marché des équipements neufs. Pour ce faire, un calendrier a été mis en place. En 2015, les appareils contenant un fluide dont le PGR est supérieur ou égal à 150 sont interdits sur le marché.
Vers la fin de l’utilisation du R410A ?
Le fluide R410A est voué à disparaître totalement dans les années à venir. En effet, l’impact environnemental des appareils fonctionnant avec des fluides frigorigènes est au cœur des inquiétudes de nombreuses institutions. Les fluides dont le PGR est important sont les premiers qui seront remplacés par des solutions alternatives. Le R410A contribuant trop au réchauffement climatique sera donc amené à être probablement remplacé par un fluide pur : le R32.
Le R32, ou difluorométhane, possède un certain nombre d’avantages significatifs qui sont les suivants :
- faible impact écologique sur la couche d’ozone ;
- propriétés thermodynamiques meilleures que le R410A car il optimise les performances du circuit ;
- PRG du R32 trois fois moins important que ceux des autres fluides : son PRG est de 675 ;
- 5 à 10 % plus performant que le R410A ;
- les besoins en fluide R32 sont moindres par rapport à ceux du R410A pour une même puissance rendue : 20 à 30 % de fluide en moins seront nécessaires ;
- le R32 est un fluide dit “pur” et est donc totalement recyclable.
Un inconvénient majeur à ce type de fluide est toutefois relevé. Il s’agit de son caractère inflammable.