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Les différents fluides
a) Généralités
Dans une pompe à chaleur, circule un
fluide, appelé fluide frigorigène. C'est lui qui transporte la chaleur,
en la prenant à l'évaporateur pour la céder au condenseur. Il existe
plusieurs fluides :
-le R 407c : composé
de 52% de R 134a, 25% de R 125, et 23% de R 32. Il est de création
européenne, et est par conséquent principalement utilisé sur les pompes à
chaleur allemandes et françaises.
-le R 410a : composé
de 50% de R 32, et de 50% de R 125. Crée et utilisé par les États-Unis
et le Japon.
-le R 404a : composé
de 52% de R 143a, 44% de R 125, et 4% de R 134a.
Chaque fluide possède
son propre
diagramme enthalpique.
Quel que soit le
fluide, leur utilisation est très réglementée. Ils ne doivent en aucun
cas être rejetés dans la nature, car ils contribuent très fortement à
l'effet de serre. Le dégazage est rigoureusement interdit, et est
passible d'une amende de 5ème classe, et d'une peine d'emprisonnement
(sauf si ce dégazage est réalisé pour protéger des personnes).
Lorsqu'il est extrait de la machine,
le fluide doit être
récupéré dans une bombonne, et remis au fabriquant. Ce dernier se chargera de purifier le gaz, et de le remettre en service.
Il est préférable de ne pas directement réinjecter le gaz dans la pompe à
chaleur, car il n'est plus forcément pur. Toutes les manipulations sur ces gaz doit être consignées dans
un registre, que les autorités peuvent être amenées à contrôler à tout
moment.
b) Classification des
fluides
CFC
(chlorofluorocarbones) : leur utilisation est interdite depuis 2001, car
ils sont très nocifs pour la couche d'ozone, et contribuent fortement à
l'effet de serre. Exemples : R11, R12, R502, R509.
HCFC
(hydrochlorofluorocarbones) : leur production cessera en 2010, et
leur utilisation sera interdite dès 2015. Ils restent cependant moins
nocifs que les CFC. Exemples : R22, R123, R409a.
HFC
(hydrofluorocarbones) : ce sont à l'heure actuelle les fluides les plus
"propres". Ils n'ont pas d'effet négatif sur la couche d'ozone, mais
contribuent cependant très fortement à l'effet de serre. Exemples :
R134a, R410a, R407c, R404a.
Les autres :
ils seraient beaucoup moins nocifs que les HFC, mais ils présentent
chacun au moins un inconvénient. Le R600 (isobutane) est trop
inflammable et détonant, l'ammoniac est nocif par inhalation (utilisé
sur les grosses installations industrielles), ou encore le CO2 qui
nécessite de trop grandes pressions de fonctionnement.
c) Caractéristiques
des fluides
Pour chaque fluide, on
attribue 3 indices principaux, qui sont fonction de leurs impacts
respectifs sur l'environnement.
O.D.P. (Ozone
Depresion Potential) : c'est le potentiel d'appauvrissement de la couche
d'ozone. il s'étend de 0 à 1, un gaz ayant un ODP de 1 serait très
dangereux pour la couche. Exemple : ODP (R22) = 0.05 ; ODP (R404a) = 0.
G.W.P. (Global
Warming Potential) : c'est la potentiel à provoquer directement l'effet
de serre. Le GWP est gradué de 0 à l'infinie. Il représente un
équivalent de CO2. Par exemple, 1kg d'un fluide ayant un GWP de 150 aura
le même effet que 150kg de CO2. Exemples :
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R407c |
1600 |
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R22 |
1700 |
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R410a |
1900 |
On constate que ces
indices sont très élevés. A titre de comparaison, rejeter dans
l'atmosphère 1kg de R410a (certaines installations font parfois
plusieurs centaines de kg...) revient à parcourir près de 13 000km à
bord d'une voiture* !
* : véhicule émettant
150g co2/km.
T.E.W.I : il
est représentatif de la pollution générée par un appareil sur toute sa
durée de vie, que ce soit de manière directe (émissions) ou indirecte
(consommation d'électricité). Sa formule parait un peu fastidieuse, mais
elle est en réalité très simple :
avec :
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TEWI = |
GWP [M(1-x) + M.f.N] |
+ E.A.N |
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effet direct |
effet indirect |
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GWP : voir ci-dessus
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M : masse de fluide
contenue dans la machine
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x : fraction de charge de fluide
récupérée en fin de vie |
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f : taux de fuite annuel de la
machine |
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N : durée de vie en année de la
machine |
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E : consommation annuelle de la
machine en kwh |
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A : équivalent en C02 de la
production d'un kwh (pour la France : A = 0.1) |
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d) Autres
Téléchargements des
diagrammes enthalpiques des gaz :
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