A quoi sert le fluide frigorigène dans la pompe à chaleur ?

Lorsque l’on parle de pompe à chaleur (PAC), l’un des éléments clés qui mérite toute notre attention est le fluide frigorigène. Ce composant joue un rôle essentiel dans le fonctionnement de la PAC, permettant de capturer la chaleur présente dans l’environnement pour la transférer et réchauffer un logement. Dans cet article, nous explorerons en détail l’univers du fluide frigorigène dans les pompes à chaleur.

Un fluide frigorigène est un vecteur de chaleur doté de propriétés spéciales. Il a la capacité d’absorber une grande quantité de chaleur lors de sa vaporisation et de la libérer lors de sa liquéfaction. Dans le contexte d’une pompe à chaleur, ce fluide est évaporé puis condensé à l’intérieur d’un circuit fermé. Ce processus permet d’augmenter la température entre la source froide (l’environnement extérieur) et la source chaude (le logement). En d’autres termes, le fluide frigorigène est l’élément clé qui permet à la PAC d’accomplir sa mission de chauffage.

Il existe plusieurs catégories de fluides frigorigènes, chacune étant définie par les éléments chimiques qu’elle contient, notamment le carbone, le fluor, le chlore et l’hydrogène. Ces fluides peuvent avoir des impacts variables sur l’environnement, allant de la destruction de la couche d’ozone à l’effet de serre.

• Les Hydrofluorocarbures (HFC) : R-32, R-134a, R-410a, R-404a… Les HFC sont des molécules composées de carbone, de fluor et d’hydrogène, qui ne contribuent pas à la destruction de la couche d’ozone. Cependant, leur impact sur le réchauffement climatique est significatif.
• Les Hydrochlorofluorocarbures (HCFC) : R-22, R-123, R-124 : Les HCFC, composés de carbone, de chlore, de fluor et d’hydrogène, sont moins stables que les CFC et ont un impact moindre sur la couche d’ozone. Néanmoins, ils ont été interdits en France et dans l’Union Européenne depuis 2015.
• Les Chorofluorocarbures (CFC) : R-114, R-12… :  Les CFC, composés de carbone, de chlore et de fluor, sont stables mais contribuent à la destruction de la couche d’ozone. Ils sont interdits depuis 1995.

Le choix du fluide frigorigène pour une pompe à chaleur (PAC) dépend de plusieurs facteurs, notamment le type de PAC, ses performances requises, les réglementations en vigueur, et l’impact environnemental recherché. Voici une correspondance entre les types de PAC et les fluides frigorigènes les plus couramment utilisés :

• PAC Air-Air (ou climatiseur réversible) :

• • • Les pompes à chaleur air-air, qui sont principalement utilisées pour le chauffage et la climatisation domestiques, utilisent souvent des fluides frigorigènes HFC tels que le R-32 ou le R-410a. Ces fluides offrent de bonnes performances pour des températures modérées.

• PAC Air-Eau :

• • • Les PAC air-eau, utilisées pour le chauffage central et la production d’eau chaude sanitaire, utilisent également des HFC comme le R-410a. Cependant, certaines PAC air-eau haut de gamme peuvent utiliser des fluides naturels comme le CO2 (R-744), en particulier dans les systèmes à compression subcritique.

• PAC Eau-Eau :

• • • Les PAC eau-eau, qui utilisent de l’eau souterraine ou de surface comme source de chaleur, peuvent utiliser des fluides frigorigènes plus variés en fonction de leurs spécifications. Les fluides frigorigènes naturels comme l’ammoniac (NH3) sont parfois utilisés pour leurs performances élevées.

• PAC Sol-Eau :

• • • Les PAC sol-eau, qui tirent leur énergie du sol, peuvent également utiliser des fluides frigorigènes variés. Les fluides naturels comme l’ammoniac sont parfois privilégiés pour leur efficacité.

• PAC Absorption :

• • Les PAC à absorption, souvent utilisées dans les systèmes de chauffage et de refroidissement industriels, utilisent des solutions chimiques plutôt que des fluides frigorigènes. Cependant, certaines PAC à absorption utilisent de l’ammoniac.

Il est important de noter que les réglementations environnementales évoluent constamment pour réduire l’impact des fluides frigorigènes sur l’environnement. Par conséquent, il est essentiel de se conformer aux normes en vigueur et de choisir des PAC équipées de fluides frigorigènes respectueux de l’environnement, comme les fluides naturels, chaque fois que cela est possible.

En clair, le choix du fluide frigorigène dépend du type de pompe à chaleur (air-air, air-eau, eau-eau, sol-eau, absorption) et des réglementations locales. Il est recommandé de consulter un professionnel qualifié pour déterminer le fluide frigorigène le plus approprié en fonction de vos besoins spécifiques et des exigences environnementales de votre région.

Pour évaluer l’impact d’un fluide frigorigène sur l’environnement, on se base sur trois indices principaux :

• ODP (Ozone Depletion Potential) : qui mesure la contribution à l’appauvrissement de la couche d’ozone par rapport à une molécule de référence (R11 ou R12).
• PRG (Potentiel de Réchauffement Global) : qui évalue la contribution à l’effet de serre par rapport au CO2 sur des durées spécifiques (20, 100 ou 500 ans).
• TEWI (Total Equivalent Warning Impact) : qui mesure l’impact global sur le réchauffement planétaire en tenant compte des émissions de fluide frigorigène et de l’énergie nécessaire pour faire fonctionner le système.

Les indices d’impact environnemental des fluides frigorigènes sont des mesures qui permettent d’évaluer l’impact de ces fluides sur l’environnement, en particulier en ce qui concerne les questions liées à la protection de la couche d’ozone et au réchauffement climatique. Ces indices sont cruciaux pour plusieurs raisons :

• Protection de la couche d’ozone : Certains fluides frigorigènes, notamment les chlorofluorocarbures (CFC) et les hydrochlorofluorocarbures (HCFC), sont connus pour leur capacité à détruire la couche d’ozone stratosphérique. La couche d’ozone joue un rôle vital en filtrant les rayons ultraviolets nocifs du soleil. Lorsqu’elle est endommagée, elle peut entraîner une augmentation des taux de cancers de la peau, des cataractes et des dommages à la biodiversité. Les indices d’impact environnemental, tels que l’ODP (Ozone Depletion Potential), permettent d’évaluer la contribution d’un fluide frigorigène à la destruction de la couche d’ozone.
• Réchauffement climatique : De nombreux fluides frigorigènes, en particulier les hydrofluorocarbures (HFC), ont un potentiel de réchauffement global (PRG) élevé. Le PRG mesure l’effet de serre potentiel d’une molécule par rapport au dioxyde de carbone (CO2) sur une période de temps donnée (par exemple, 20, 100 ou 500 ans). Les fluides frigorigènes HFC ont un PRG élevé, ce qui signifie qu’ils contribuent de manière significative au réchauffement climatique lorsqu’ils sont relâchés dans l’atmosphère. Les indices d’impact environnemental aident à quantifier cet impact et à orienter les choix vers des fluides moins nocifs sur le plan climatique.
• Prise de décision éclairée : Les indices d’impact environnemental fournissent des informations essentielles aux responsables politiques, aux fabricants, aux installateurs et aux consommateurs lorsqu’il s’agit de choisir les fluides frigorigènes à utiliser dans les systèmes de climatisation et de réfrigération. Ces indices aident à orienter les décisions vers des solutions plus respectueuses de l’environnement et à encourager l’adoption de technologies plus durables.
• Conformité aux réglementations : De nombreuses régions du monde ont mis en place des réglementations visant à réduire l’utilisation de fluides frigorigènes à fort impact environnemental, en particulier ceux qui contribuent à la fois à la destruction de la couche d’ozone et à l’effet de serre. Les indices d’impact environnemental sont utilisés pour évaluer la conformité aux réglementations et pour encourager la transition vers des alternatives plus respectueuses de l’environnement.

En bref, les indices d’impact environnemental des fluides frigorigènes sont essentiels pour évaluer et minimiser l’impact de ces substances sur la couche d’ozone et le climat. Ils aident à orienter les choix vers des fluides frigorigènes plus respectueux de l’environnement et à promouvoir la durabilité dans les secteurs de la climatisation et de la réfrigération.

Les fabricants de pompes à chaleur recommandent généralement le remplacement du fluide frigorigène tous les 5 ans pour garantir un fonctionnement optimal. De plus, toute intervention est nécessaire dès que le circuit n’est plus étanche.

Pour les PAC contenant plus de 2 kg de fluide, un contrôle annuel est obligatoire pour vérifier l’étanchéité du circuit de fluide frigorigène.

La manipulation du fluide frigorigène doit toujours être confiée à un professionnel RGE (Reconnu Garant de l’Environnement). Les coûts de remplacement varient en fonction du fluide et se situent entre 150 et 450 € par kg remplacé. Il est également important de concevoir l’emplacement des unités intérieures et extérieures de manière à minimiser la longueur du circuit de fluide, réduisant ainsi les coûts.

Étant donné l’impact environnemental du fluide frigorigène, il est crucial de ne pas le rejeter dans la nature. Des professionnels RGE se chargent de le récupérer pour le recycler, contribuant ainsi à réduire l’empreinte écologique.

Afin de réduire l’impact environnemental des fluides frigorigènes, de nombreuses alternatives émergent. Parmi celles-ci, on trouve :

• L’ammoniac (NH3) : Non toxique, biodégradable, et ayant de bonnes qualités thermodynamiques, mais potentiellement dangereux dans des conditions spécifiques.
• Les hydrocarbures (HC) : Comme le propane (R-290) et l’isobutane (R-600a), ils ont peu d’impact environnemental, mais sont inflammables.
• Le dioxyde de carbone (CO2) : Non inflammable, non toxique, mais nécessitant des pressions élevées et des compresseurs spéciaux.
• L’eau (H2O) : Non toxique, non dangereuse, mais peu énergétiquement efficace.

Les marques de pompes à chaleur (PAC) et leurs prix moyens peuvent varier considérablement en fonction de plusieurs facteurs, notamment la taille de l’unité, le type de PAC (air-air, air-eau, eau-eau, sol-eau), la capacité de chauffage ou de refroidissement, la région géographique et les caractéristiques spécifiques du modèle. De plus, les indices d’impact environnemental des fluides frigorigènes dépendent du type de fluide utilisé dans la PAC. Voici quelques marques de PAC renommées, accompagnées de leurs gammes de produits et de leurs fluides frigorigènes à faible impact environnemental :

• Daikin :

• • • Daikin propose une large gamme de PAC, notamment des PAC air-air, air-eau et eau-eau. La société s’engage à utiliser des fluides frigorigènes à faible impact environnemental, tels que le R-32, qui a un PRG plus faible que certains autres HFC.

• Mitsubishi Electric :

• • • Mitsubishi Electric fabrique des PAC air-air, air-eau et eau-eau. Ils utilisent également le fluide frigorigène R-32 dans certaines de leurs unités pour réduire l’impact environnemental.

• Panasonic :

• • • Panasonic propose des PAC air-air et air-eau qui utilisent également le fluide frigorigène R-32 pour réduire l’impact environnemental.

• Toshiba :

• • • Toshiba propose des PAC air-air et air-eau. Ils sont également passés au R-32 pour certaines de leurs unités afin de réduire leur impact environnemental.

• Vaillant :

• • • Vaillant est un fabricant européen de PAC air-eau et de PAC sol-eau. Ils se concentrent sur l’utilisation de fluides frigorigènes à faible impact environnemental.

• Viessmann :

• • • Viessmann propose des PAC air-eau, sol-eau et eau-eau avec une attention particulière portée à l’efficacité énergétique et à l’impact environnemental.

• Bosch :

• • • Bosch offre des PAC air-eau, sol-eau et eau-eau qui mettent l’accent sur l’utilisation de fluides frigorigènes respectueux de l’environnement.

• NIBE :

• • NIBE est un fabricant suédois de PAC air-eau, sol-eau et eau-eau qui s’efforce de réduire l’impact environnemental de ses produits.

En général, le prix d’une PAC haut de gamme peut varier de 5 000 euros à 15 000 euros ou plus, en fonction des caractéristiques et de la taille de l’unité. Cela peut être plus élevé si des travaux d’installation complexes sont nécessaires ou si des fonctionnalités avancées telles que la géothermie ou le contrôle intelligent sont incluses.

En ce qui concerne les fluides frigorigènes à faible impact environnemental, de nombreuses marques adoptent progressivement des fluides tels que le R-32 ou d’autres alternatives moins nocives pour la couche d’ozone et le climat. Cependant, la disponibilité de ces fluides peut varier en fonction de la région et des réglementations locales. Il est donc recommandé de consulter le fabricant spécifique et les revendeurs pour obtenir des informations sur les fluides utilisés dans leurs produits.

Primes et Aides financières pour l’Installation d’une Pompe à Chaleur ?

L’installation d’un nouveau système de chauffage représente un investissement conséquent. Heureusement, plusieurs dispositifs d’aides financières sont disponibles pour réduire le coût d’une pompe à chaleur.

MaPrimeRénov’

MaPrimeRénov’ (MPR) est une aide financière proposée par l’Anah. Elle permet de financer des travaux de rénovation dans une résidence principale de plus de 15 ans. Tous les ménages sont éligibles à cette aide, dont le montant dépend de vos revenus et des travaux réalisés. Par exemple, elle peut atteindre jusqu’à 11 000 € pour l’installation d’une pompe à chaleur géothermique, et jusqu’à 5 000 € pour une pompe à chaleur air-eau. Cependant, la PAC air-air n’est pas éligible à ce dispositif.

La Prime Énergie et les Certificats d’Économies d’Énergie (CEE)

La prime CEE est accessible à tous les ménages et permet de financer des travaux de rénovation énergétique, y compris l’installation d’une pompe à chaleur. Elle peut être cumulée avec MaPrimeRénov’ et l’éco-PTZ, offrant un soutien financier pouvant aller jusqu’à 4 000 €.

Il convient de noter que le dispositif « Coup de Boost Fioul et CEE, » en vigueur jusqu’au 1er avril 2023, peut bonifier la prime énergie si vous remplacez une chaudière à fioul par une pompe à chaleur. Les ménages modestes peuvent ainsi bénéficier d’une aide financière pouvant atteindre 5 000 €.

L’Éco-Prêt à Taux Zéro (Éco-PTZ)

Pour réduire le reste à charge de l’achat de votre pompe à chaleur, vous pouvez opter pour l’éco-PTZ. Cette aide peut financer jusqu’à 50 000 € pour une rénovation globale à un taux de 0%. Vous avez 20 ans pour rembourser ce prêt, et il est disponible pour les travaux dans une résidence principale construite depuis plus de 2 ans.

Le Chèque Énergie

Le chèque énergie est destiné aux ménages en situation de précarité énergétique. Bien qu’il soit traditionnellement utilisé pour payer des factures d’électricité ou de gaz, il peut également servir à financer des travaux de rénovation énergétique, y compris l’installation d’une pompe à chaleur. Le montant du chèque énergie varie de 48 € à 277 €, ce qui peut constituer un coup de pouce supplémentaire pour les familles souhaitant installer un système de chauffage à énergie renouvelable.

La TVA à Taux Réduit

Les travaux de rénovation bénéficient d’un taux de TVA réduit de 5,5 %. Cette réduction s’applique à la main-d’œuvre ainsi qu’à l’achat de la pompe à chaleur.

Le fluide frigorigène joue un rôle crucial dans le fonctionnement des pompes à chaleur, et choisir le bon fluide est essentiel pour minimiser l’impact environnemental tout en assurant un chauffage efficace. Il est également important de respecter les réglementations en vigueur et de faire appel à des professionnels qualifiés pour la manipulation et le remplacement de ces fluides.

Airko est à votre écoute pour vous aider en répondant à toutes vos questions et vous accompagne dans vos projets de rénovation énergétique. 

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