Dans la dernière édition du Club de la Refrigération, nous avons parlé des pressions de fonctionnement des gaz frigorigènes utilisés dans les systèmes domestiques (cliquez ici pour plus de détails). Dans cet article, nous allons parler des  pressions de fonctionnement des gaz frigorigènes R404A et R290 (propane), fréquemment utilisés dans les systèmes commerciaux.    

Cycle de réfrigération des systèmes commerciaux

Le circuit frigorifique des systèmes de réfrigération commerciaux est semblable à celui des systèmes domestiques, sauf qu’il est plus grand et possède une puissance frigorifique plus importante.

Voici le cycle du frigorigène dans le circuit :

Lorsqu’il passe dans chacun de ces éléments, la température du fluide et sa pression changent, ce qui se traduit par l’évaporation à basse température et la condensation à hautes pressions (températures élevées).   

Avec ces changements, le frigorigène élimine la chaleur au sein du système de réfrigération (évaporateur) et la libère dans l’environnement extérieur (condenseur), achevant ainsi le cycle de réfrigération.

Température d’évaporation et basse pression des fluides R290 et R404A

Comme nous l’avons vu plus haut, la variation de pression et de température à l’intérieur d’un système de réfrigération permet au fluide de changer d’état physique : de liquide à gazeux dans l’évaporateur et de gazeux à liquide dans le condenseur. Ces changements assurent l’évacuation de la chaleur de l’intérieur vers l’extérieur du système, ce qui génère la réfrigération.

Le tableau ci-dessous met en lumière les différences de température et de pression entre applications :

  

Hormis ce point, chaque frigorigène possède des pressions de fonctionnement spécifiques. Lorsqu’il effectue une charge de gaz dans ces systèmes (cliquez ici pour savoir comment), l’entrepreneur doit être attentif à l’application sur laquelle il travaille et aux pressions de fonctionnement spécifiques du fluide. Il est à noter, par exemple, que le gaz R404A fonctionne avec une pression d’évaporateur plus élevée que le R290.

 [box side= »alignleft » color= »box-vermelho » pos= »horizontal”]Pourquoi le fluide frigorigène R290 (propane), a-t-il remplacé le fluide R404A dans les applications commerciales ?

La première raison est liée aux caractéristiques physiques et thermodynamiques des deux frigorigènes. Durant le processus de compression, le R290 atteint un niveau d’efficacité jusqu’à 60 % plus élevé que les autres HFC. Cela signifie que le compresseur devient plus économe en énergie.

En outre, le frigorigène R404A est synthétique et ne se décompose pas facilement dans l’environnement. Tandis que R290 est un frigorigène naturel.   Il n’y a aucun risque que celui-ci nuise à la couche d’ozone, et son potentiel en termes de réchauffement planétaire est négligeable. Ainsi, ce fluide est adapté aux nouvelles exigences du marché et aux règlements nord-américains et européens.

D’un point de vue technique, le R290 possède les  caractéristiques physiques et chimiques idéales pour un fluide frigorigène, qui sont : faibles niveaux de toxicité, compatibilité chimique et stabilité à l’huile et aux autres composants du compresseur, ainsi qu’une plage de pressions de fonctionnement convenable en fonction des températures d’évaporation et de condensation.

 Son utilisation est limitée pour des raisons de quantité. Pour des raisons de sécurité, la charge maximale du R290 dans un système de réfrigération est 150 g. Pour les systèmes qui nécessitent une plus grande charge de fluide ou comportant plus d’une unité scellée par système, on emploie le R404A.[/box]