Quels sont les réfrigérants disponibles pour les pompes à chaleur ?
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Stefano Fonseca est ingénieur en énergie et environnement avec plus de six ans d'expérience dans les équipements techniques du bâtiment (TGA). Il allie expertise technique et passion pour une communication compréhensible. Depuis plus de cinq ans, il écrit en tant que rédacteur indépendant sur les énergies renouvelables et les modes de vie durables, en particulier sur le photovoltaïque et les pompes à chaleur.
Quels sont les réfrigérants disponibles pour les pompes à chaleur ?
Les réfrigérants jouent un rôle central dans le fonctionnement des pompes à chaleur. Ils sont responsables du transfert de chaleur et donc de l'efficacité du système. Avec l'augmentation des exigences environnementales et légales, il est de plus en plus important de choisir le bon réfrigérant. Dans cet article, vous découvrirez quelles options sont disponibles, quels sont leurs avantages et leurs inconvénients et à quoi ressemble l'avenir des réfrigérants.
Quels sont les réfrigérants utilisés dans les pompes à chaleur ?
réfrigérants sont des fluides spéciaux qui transfèrent la chaleur aux pompes à chaleur et permettent ainsi le processus de chauffage ou de refroidissement. Ils absorbent la chaleur à basse température et la restituent à une température plus élevée, créant ainsi un cycle thermodynamique.
Dans une pompe à chaleur, le réfrigérant passe par quatre phases.
- Tout d'abord, il s'évapore évaporateuren absorbant la chaleur de l'air ambiant, du sol ou de l'eau.
- Il est ensuite utilisé dans supercharger comprime, augmentant la pression et la température.
- Ensuite, le réfrigérant est libéré dans condenseur La chaleur absorbée est transférée au système de chauffage et se liquéfie à nouveau.
- Dans la dernière étape, le réfrigérant est détendeur se détend, ce qui fait chuter la pression et la température. Le cycle recommence alors.
Cette fonction fait du réfrigérant un élément indispensable de chaque pompe à chaleur. Il détermine de manière décisive l'efficacité et le respect de l'environnement de l'usine. Le choix du bon réfrigérant influence donc non seulement les performances mais également la durabilité de votre pompe à chaleur.
Quels réfrigérants sont utilisés dans les pompes à chaleur ?
Les réfrigérants naturels et synthétiques sont utilisés dans les pompes à chaleur. Ces réfrigérants varient en termes de compatibilité environnementale, d'efficacité et de manipulation.
Réfrigérants naturels sont particulièrement respectueux de l'environnement car ils ont un faible potentiel de réchauffement planétaire (GWP). Le plus souvent utilisé dans les pompes à chaleur DIOXYDE DE CARBONE (R744), propane (R290) et ammoniac (R717) utilisé.
réfrigérants synthétiques sont fabriqués industriellement et offrent un large éventail d'utilisations. Les exemples incluent ROUTE R32 et les hydrofluorooléfines (HFO) telles que le R1234ze.
Voici un aperçu des réfrigérants utilisés dans les pompes à chaleur :
Quels sont les avantages et les inconvénients des réfrigérants naturels et synthétiques ?
Réfrigérants naturels tels que le CO2, le propane et l'ammoniac sont respectueux de l'environnement car leur potentiel de réchauffement planétaire (PRP) est très faible, voire nul. Ils sont considérés comme étant à l'épreuve du temps en raison de leur facilité de réglementation. Ils offrent également une efficacité énergétique élevée et sont souvent rentables. Les inconvénients incluent une inflammabilité accrue (par exemple le propane) ou une toxicité (par exemple l'ammoniac), ce qui nécessite des mesures de sécurité. Ils nécessitent également des ajustements techniques particuliers, tels qu'une résistance à haute pression avec du CO2, ce qui peut augmenter les coûts du système.
réfrigérants synthétiques tels que le R32 ou les HFO offrent une polyvalence et des normes de sécurité élevées, car ils ne sont généralement pas toxiques ou difficiles à brûler. Ils sont installés dans de nombreux systèmes existants et disposent d'une infrastructure éprouvée. Les inconvénients incluent toutefois leur potentiel de réchauffement climatique souvent élevé, qui les bannira partiellement à partir de 2025. Les solutions de remplacement telles que les mazouts lourds sont peut-être plus respectueuses de l'environnement, mais elles sont plus coûteuses et moins courantes.
Voici un aperçu des avantages et des inconvénients des réfrigérants respectifs pour les pompes à chaleur :
Quelles sont les exigences légales applicables à partir de 2025 ?
À partir de 2025, aucune nouvelle pompe à chaleur et aucun nouveau système de climatisation ne pourront Fluides frigorigènes à potentiel de réchauffement planétaire (GWP) utilisé par plus de 750 autres. Ce règlement fait partie du règlement de l'UE sur les gaz fluorés, qui favorise la protection du climat et vise à promouvoir l'utilisation d'alternatives plus respectueuses de l'environnement.
Les réfrigérants synthétiques tels que le R410A, qui ont été fréquemment utilisés jusqu'à présent, sont particulièrement concernés. Les réfrigérants naturels tels que le CO2 (R744) et le propane (R290) ainsi que les alternatives synthétiques à faible GWP, comme les réfrigérants R32 ou HFO (par exemple le R1234ze), restent autorisés.
Les exploitants des installations sont également tenus d'effectuer des tests d'étanchéité sur les systèmes existants et d'éliminer les réfrigérants de manière respectueuse de l'environnement.
Comment choisir le réfrigérant adapté à une pompe à chaleur ?
Le réfrigérant adapté à une pompe à chaleur est sélectionné sur la base de critères de compatibilité environnementale, d'efficacité et de sécurité. Ces facteurs influent non seulement sur les performances de l'usine, mais également sur sa durabilité et sa conformité aux exigences légales.
- durabilité environnementale est crucial, car les réfrigérants à fort PRG ne seront plus autorisés dans les nouveaux systèmes à partir de 2025. Les réfrigérants naturels tels que le CO2 (R744) ou le propane (R290) constituent ici des alternatives pérennes.
- efficacité joue également un rôle, car les réfrigérants tels que le propane ou le R32 permettent un fonctionnement économe en énergie grâce à leurs propriétés thermodynamiques.
- Aspects de sécurité L'inflammabilité ou la toxicité doivent également être prises en compte lors du choix, car elles influencent les coûts d'installation et la sécurité de fonctionnement.
Le choix dépend en fin de compte de l'utilisation prévue : par exemple, les réfrigérants naturels conviennent parfaitement aux ménages soucieux de l'environnement, tandis que les alternatives synthétiques sont souvent plus pratiques dans les systèmes existants.
Durabilité et tendances futures en matière de réfrigérants
Le développement des réfrigérants montre une nette tendance à abandonner les HFC à PRG élevé au profit d'alternatives naturelles telles que le CO₂ et le propane ainsi que les HFO synthétiques. Les exigences légales, telles que le plan de réduction progressive du règlement de l'UE sur les gaz fluorés, réduisent progressivement la quantité autorisée de réfrigérants à fort PRG d'ici 2030. Le graphique montre comment l'utilisation de tels réfrigérants est en baisse, passant de 93 % (2015) à seulement 21 % (2030).
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La recherche et l'innovation se concentrent sur le développement de réfrigérants naturels et leur utilisation dans des systèmes plus efficaces. Les technologies futures telles que le refroidissement magnétique ou les procédés thermoélectriques pourraient compléter ou remplacer les réfrigérants à long terme. Cela soutient les objectifs de neutralité climatique et rend les pompes à chaleur plus durables.
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Source de l'image : Agence fédérale de l'environnement