Un fluide frigorigène (ou réfrigérant) est un fluide pur ou un mélange de fluides purs présents en phase liquide, gazeuse ou les deux à la fois en fonction de la température et de la pression de celui-ci. La principale propriété des fluides frigorigènes est de s’évaporer à une faible température sous pression atmosphérique.
Les fluides frigorigènes sont utilisés dans les systèmes de production de froid (climatisation, congélateur, réfrigérateur, etc.)
Propriétés
En théorie, l’air ou l’azote (des fluides courants sur notre planète…) pourraient servir de réfrigérant, ainsi que tout fluide présentant un potentiel en termes de réfrigération, mais, en pratique, il en est tout autrement, car ces fluides doivent répondre aux critères suivants :
- Les fluides réfrigérants sont sélectionnés principalement pour leur grande propriété d’absorption de chaleur lorsqu’ils passent de leur phase liquide à leur phase gazeuse (cette chaleur absorbée par le fluide lors du changement d’état est appelée chaleur latente). Les réfrigérants sont utilisés purs ou en mélange.
- Ces fluides doivent respecter l’environnement et être inoffensifs pour l’homme du fait du risque de fuite dans l’atmosphère.
- Ils sont également choisis en fonction des températures de fonctionnement. En effet, les fluides utilisés pour obtenir des basses températures sont différents des fluides de climatisation par exemple.
- Enfin, leurs pressions (qui sont fonction des températures de service) doivent permettre leur utilisation dans un circuit frigorifique avec un dimensionnement raisonnable des tuyauteries et du compresseur. En effet, il ne serait pas rentable d’utiliser de l’azote pour faire de la climatisation, la pression nécessaire étant trop importante, ce qui nécessiterait des tuyaux très épais et un compresseur gigantesque.
Dans les climatisations, leur capacité à absorber une certaine quantité de chaleur par unité réfrigérante est encore exprimée en BTU.
Rôle du fluide frigorigène
Dans un circuit frigorifique, le fluide frigorigène véhicule deux éléments :
- Les calories. Celles-ci sont captées à l’évaporateur et au niveau du compresseur. Elles sont ensuite évacuées au niveau du condenseur.
- L’huile du compresseur est utile pour les autres organes du circuit frigorifique afin d’améliorer l’étanchéité du circuit.
Les différentes catégories de fluide frigorigène
On distingue parmi les gaz réfrigérants différentes catégories de molécules :
- les chlorofluorocarbures (CFC) ;
- les hydrochlorofluorocarbures (HCFC) ;
- les hydrofluorocarbures (HFC) ;
- les perfluorocarbures (PFC) ou hydrocarbures perfluorés ;
- les hydrocarbures ou composés organiques ne faisant pas partie des catégories précédemment citées ;
- les composés inorganiques comme l’ammoniac ;
- le R744 CO2
- le R718 (eau)
- le R728 (air)
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