La leçon du professeur sur les réfrigérants HFO et HC

Les réfrigérants hydrofluorooléfines (HFO) et hydrocarbures (HC) sont appelés réfrigérants de quatrième génération pour le 21e siècle après les chlorofluorocarbures (CFC), les hydrochlorofluorocarbures (HCFC) et les hydrofluorocarbures (HFC).

Les réfrigérants HFO sont en fait des réfrigérants HFC insaturés et sont largement reconnus comme la prochaine génération de réfrigérants en raison de leur respect de l'environnement, de leur rentabilité et de leur grande efficacité énergétique.

Les HFO se distinguent des HFC en ce qu'ils sont des dérivés d'oléfines plutôt que d'alcanes (paraffines). Les oléfines ont des atomes de carbone liés par une double liaison tandis que les alcanes ont des liaisons simples entre les atomes de carbone. Les réfrigérants hydrofluorocarbonés (HFC) comme les R-134a, -125, -143a et -152a, et les mélanges de réfrigérants à base de HFC comme les R-507, -407A, -407B, -407C et -410A sont tous composés d'hydrogène et de fluor. , et le carbone reliés par des liaisons simples entre les atomes. Les réfrigérants hydrofluorooléfines (HFO) sont également composés d'atomes d'hydrogène, de fluor et de carbone, mais contiennent au moins une double liaison entre les atomes de carbone.

Deux réfrigérants HFO populaires sont le HFO-1234yf et le HFO-1234ze (voirtableau 1 ici ). Le HFO-1234yf et le HFO-1234ze ont tous deux un potentiel d’appauvrissement de la couche d’ozone (ODP) nul avec des potentiels de réchauffement climatique (GWP) extrêmement faibles. En raison de leurs valeurs GWP plus faibles, ces réfrigérants ont un cycle de vie beaucoup plus court dans l’atmosphère.

Ces deux réfrigérants HFO ont une classification de sécurité A2L ce qui signifie qu'ils sont peu toxiques mais légèrement inflammables (VoirTableau 2 ici ). A2L et B2L sont des réfrigérants faiblement inflammables avec une vitesse de combustion maximale égale ou inférieure à 10 centimètres par seconde (cm/s) ou 3,9 pouces par seconde (po/s). La lettre majuscule « L » fait référence à une inflammabilité « faible ». Il existe des HFO qui ont des cotes de sécurité A1 (ininflammables) ; cependant, des recherches et des tests supplémentaires doivent être effectués avec ces réfrigérants.

Le HFO-1234yf est un remplacement à faible PRG du R-134a destiné à être utilisé dans les systèmes de climatisation mobile (MAC) de l'industrie automobile. De nombreux constructeurs automobiles européens et américains utilisent actuellement le HFO-1234yf pour les applications de climatisation mobile.

Le HFO-1234yf a un GWP 300 fois inférieur à celui du HFC-134a.

Le HFO-1234yf présente le coût de changement le plus bas pour les constructeurs automobiles par rapport à d'autres alternatives. Cependant, le coût initial du réfrigérant est bien supérieur à celui du HFC-134a.

Bien que le réfrigérant soit classé comme légèrement inflammable par l'ASHRAE, plusieurs années de tests effectués par la Society of Automotive Engineers (SAE) ont prouvé que le HFO-1234yf ne pouvait pas s'enflammer dans des conditions normalement rencontrées par un véhicule.

Le HFO-1234ze est destiné à remplacer le R-410A dans les applications de climatisation et de pompes à chaleur résidentielles et commerciales légères tout en offrant une réduction de 75 % du GWP. Il peut être utilisé dans les refroidisseurs à air et à eau des supermarchés et des bâtiments commerciaux. D'autres applications incluent les distributeurs automatiques, les réfrigérateurs, les distributeurs de boissons, les sécheurs d'air et les systèmes en cascade de dioxyde de carbone dans la réfrigération commerciale.

Le HFO-1234ze offre également une excellente efficacité énergétique, est rentable et peut être utilisé dans la conception d'équipements existants avec des modifications minimes. Il présente des avantages significatifs par rapport au R-32, qui a un PRP moyen, un indice de sécurité de réfrigérant A2 et des températures de décharge élevées. (A2 signifie faible inflammabilité et faible toxicité.) Des températures de décharge élevées peuvent affecter les performances et la durabilité du système dans les climats chauds. De plus, des vidanges d'huile peuvent être nécessaires avec le R-32. (Tableau 2comprend une comparaison des points d'ébullition atmosphériques pour certains réfrigérants CFC, HCFC, HFC, HFO, HC et naturels populaires.)

En raison de la légère inflammabilité des HFO, des études approfondies ont été menées pour évaluer leur sécurité dans les automobiles, les refroidisseurs centrifuges et autres applications stationnaires. Une considération clé pour l’acceptation généralisée des réfrigérants HFO est l’élaboration de normes et de codes pour une utilisation sûre de ces réfrigérants A2L légèrement inflammables.