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Temps forts de la RIF : revue des frigorigènes alternatifs à faible PRP

Dans un récent article de synthèse publié dans la Revue Internationale du Froid, des chercheurs chinois ont comparé, sur la base de 60 études publiées, près de 40 frigorigènes alternatifs à faible PRP en termes de performances, de puissance frigorifique, de sécurité et d'impact environnemental. 

Les frigorigènes à faible PRP (GWP) existants ont été divisés en deux catégories : les frigorigènes purs et les frigorigènes mixtes. Les frigorigènes purs peuvent être divisés en trois types :

  • les HFC à moyen et faible PRP, tels que le R32, le R152a, le R161, etc. ;
  • les HFO et HCFO, tels que le R1234yf, le R1234ze(E), le R1234ze(Z), le R1336mzz(Z), le R1233zd(E), etc. ;
  • les frigorigènes naturels, notamment le dioxyde de carbone (R744), l'ammoniac (R717), l'eau (R718), les hydrocarbures tels que le propane (R290). Les frigorigènes mixtes sont principalement des mélanges de HFC et de HFO. 

 

Les auteurs ont notamment comparé le coefficient de performance et la puissance frigorifique de trois frigorigènes à base de HFC à fort PRP : le R134a, le R410A et le R404A. Ils ont conclu que le R513A (PRP de 573) présente d'excellentes performances globales en tant que substitut du R134a tandis que le R466A (PRP de 733) est un bon substitut du R410A. Les deux alternatives sont classées A1 selon la norme ASHRAE 34, ce qui signifie une absence de propagation de flamme et une toxicité moindre. Concernant le R404A, ils ont considéré que le R454A, le R454C, le R457A, le R459B et le R468A pouvaient être utilisés comme substituts à long terme dans les systèmes dont la charge est inférieure à 1,2 kg. Sur le plan de la puissance frigorifique, le R454A est la substitut préféré du R404A. Cependant, il reste encore des travaux à mener pour trouver des substituts du R404A de classe A1 pour les systèmes frigorifiques à charge élevée. 

 

L'inflammabilité de nombreux frigorigènes et ses facteurs d'influence tels que la température et l'humidité de l'air ont également été étudiés par les auteurs. Afin de réduire l'inflammabilité, certains retardateurs de flamme typiques peuvent être ajoutés pour former un mélange non combustible dans une certaine proportion. Cependant, les hydrocarbures sont plus difficiles à inhiber que les hydrocarbures halogénés. 

 

Les auteurs concluent que la plupart des fluides frigorigènes alternatifs à faible PRP existants étant inflammables, il n'existe toujours pas de compromis parfait entre sécurité et protection de l'environnement. Par conséquent, tout en encourageant activement l'utilisation des substituts existants à faible PRP pour accélérer l'élimination des frigorigènes à PRP élevé, il est nécessaire de renforcer le développement de frigorigènes sûrs et respectueux de l'environnement. 

 

Source :

Yang Z. et al. Analyse des frigorigènes de substitution à faible PRP et inflammables. Cet article peut être téléchargée dans la base de données FRIDOC de l’IIF (gratuit pour les membres de l’IIF) :