Six types de réfrigérants couramment utilisés dans les systèmes de climatisation des véhicules électriques

Les systèmes de climatisation des véhicules électriques utilisent des réfrigérants pour fournir de l’énergie nécessaire au chauffage et au refroidissement de l’habitacle d’un véhicule. Le réfrigérant est un type de produit chimique qui absorbe la chaleur dans une phase et la restitue dans une autre phase à une température plus basse. Ce processus permet à un système de climatisation de véhicule électrique de conditionner l'air à l'intérieur de l'habitacle tout en le refroidissant ou en le chauffant selon vos besoins. Dans cet article, nous expliquerons quels types de réfrigérants sont utilisés dans les systèmes de climatisation des véhicules électriques ainsi que quelques avantages et inconvénients qui accompagnent chaque type !

Qu’est-ce que le réfrigérant ?

Le réfrigérant est une substance qui peut être utilisée pour transférer de la chaleur d’un endroit à un autre. Il est couramment utilisé dans les systèmes de climatisation et les unités de réfrigération, mais il a également de nombreuses autres utilisations. Les réfrigérants sont souvent divisés en deux types : les réfrigérants et les composés de type réfrigérant (RLC). Le premier fait spécifiquement référence aux gaz qui ont été approuvés par l’EPA pour être utilisés comme réfrigérants dans les équipements de refroidissement ; Les RLC incluent tous les autres gaz, tels que l'ammoniac ou le propane.

Fonction du réfrigérant

Le réfrigérant est un élément crucial des systèmes EV A/C. Il est utilisé pour refroidir l'air dans un véhicule électrique et doit être stocké à haute pression afin de pouvoir circuler dans le système de climatisation. Le réfrigérant subit ensuite un processus appelé condensation, qui le reconvertit à son état liquide afin de pouvoir être réutilisé.
Il existe aujourd’hui plusieurs types de réfrigérants différents, mais tous reposent sur les mêmes principes de base de refroidissement. Un réfrigérant liquide est comprimé parcompresseur de climatisation de voiture électriquepuis vaporisé en un gaz qui absorbe la chaleur de l'intérieur de l'appareil. Ce gaz chaud est ensuite à nouveau refroidi à travers un condenseur, qui le remet sous forme liquide afin de pouvoir être réutilisé dans un autre cycle.
Les réfrigérants CFC comprennent R11, R12, R13, R502, R503
Les réfrigérants HCFC comprennent R22, R123, R124, R141b, R142b, R402A, R402B, R408A, R409A.
Les réfrigérants HFC comprennent R134a, R410A, R407C, R417A, R404A, R507, R23, R508A, R508B, R152a.

Six types de réfrigérants couramment utilisés dans les systèmes EV A/C

◆ Réfrigérant R134a

Le R134a est un HFC introduit en 1993 en remplacement du R12 (CFC) et du R22 (HCFC). Bien que ceux-ci aient été interdits en raison de leur effet négatif sur la couche d'ozone terrestre, le R134a ne contient pas d'atomes de chlore et ne présente donc pas le même risque.
Il fonctionne également bien à basse température et possède un point d’ébullition plus élevé que ses prédécesseurs, ce qui le rend idéal pour une utilisation dans les climatiseurs automobiles. À l’échelle mondiale, plus de 50 % du R134a est utilisé comme réfrigérant dans les climatiseurs automobiles. Avec la croissance explosive du nombre de propriétaires de voitures (notamment en Chine), la demande du marché pour le R134a sera assez importante.

Code	Nom de la substance	Nom chimique	Formule chimique	PRG (AR4)
R-134A	HFC-134a	Tétrafluoroéthane	CH2FCF3	1,300

Le problème du R134a est qu’il contient du fluor, qui est hautement toxique pour l’homme en cas d’ingestion. Cela peut être dangereux en petites quantités, mais devient encore plus problématique en cas de fuite ou de déversement de la substance et que des personnes respirent ses vapeurs.
La plupart des compresseurs électriques de Guchen utilisent le réfrigérant R134a, tel quecompresseur électrique haute tension 800 V.

◆ Réfrigérant R404A

Le R404A est un autre HFC introduit dans les années 1900. Il fonctionne bien comme agent de refroidissement dans les applications résidentielles et commerciales. Il peut être utilisé en remplacement du R22 et du R502, qui ont été progressivement abandonnés en raison de leur impact négatif sur la couche d'ozone.
Le R404A est un réfrigérant mixte non azéotropique sans chlore. Il est stocké dans des cylindres en acier et est un gaz liquéfié comprimé. Son ODP est de 0, le R404A est donc un réfrigérant respectueux de l'environnement qui ne détruit pas la couche d'ozone de l'atmosphère.

Code	Nom du mélange HFC	PRG (AR4)
R-404A	HFC-404A	3,922

◆ Réfrigérant R407C

Le réfrigérant hydrofluorocarbone (HFC) R407C a été introduit au début des années 1990 comme alternative au R22. Contrairement aux autres CFC et HCFC qui appauvrissent la couche d'ozone, celui-ci n'appauvrit pas du tout la couche d'ozone, ce qui le rend beaucoup plus sûr pour l'environnement que les autres réfrigérants. Son potentiel de réchauffement climatique (PRG) est de 1 774.
Ce réfrigérant à faible PRG est utilisé dans les systèmes de climatisation commerciaux et industriels, ainsi que danssystèmes de climatisation pour bus électriques. Les gros véhicules électriques utilisent le R407C car il a un taux de transfert de chaleur élevé, ce qui signifie qu'il peut rapidement refroidir l'habitacle d'un véhicule électrique ou refroidir vos précieuses cargaisons lors des chaudes journées d'été.

Code	Nom du mélange HFC	PRG (AR4)
R-407C	HFC-407C	1,774

Il est ininflammable et moins toxique que son prédécesseur. Il est connu pour son faible potentiel de réchauffement climatique (GWP), ce qui signifie qu'il n'a qu'un faible effet sur le changement climatique par rapport aux autres réfrigérants.

◆ Réfrigérant R1234yf

Le R1234yf est un réfrigérant hydrofluorooléfine (HFO). Il a été introduit en 2015 pour remplacer divers réfrigérants plus anciens, notamment le R134a et le R22. Le but de ce changement était de réduire l'impact environnemental des réfrigérants en réduisant les émissions de gaz à effet de serre et le potentiel d'appauvrissement de la couche d'ozone.
Depuis le 1er janvier 2017, il est interdit d'utiliser des réfrigérants avec un GWP>150 dans l'industrie automobile. On constate que l’élimination progressive du R134a (GWP=1 300), largement utilisé comme réfrigérant pour les climatiseurs automobiles, deviendra une tendance inévitable. Le réfrigérant R1234yf de quatrième génération est considéré comme une nouvelle génération de réfrigérant respectueux de l'environnement pour remplacer le R134a, c'est pourquoi le R1234yf est utilisé pour la première fois dans les climatiseurs automobiles.

Code	Nom de la substance	Formule chimique	PRG (AR4)
R-1234yf	HFO-1234yf	2,3,3,3 Tétrafluoropropène	4

Les HFO ne contiennent pas d’atomes de chlore et ne contribuent donc pas à l’appauvrissement de la couche d’ozone stratosphérique. La réfrigération au R1234yf n’a presque aucun potentiel d’appauvrissement de la couche d’ozone (ODP).
Guchen EACa déjà terminé le développement de ses produits avec le nouveau réfrigérant R-1234yf, et ceux-ci sont disponibles à la vente. L'adoption complète du nouveau réfrigérant R-1234YF réduira considérablement les émissions de dioxyde de carbone de nos produits et contribuera à améliorer la protection de l'environnement mondial. Il s'agit d'une étape très positive dans les efforts de protection de l'environnement de Guchen EAC, qui constitue également une contribution importante aux efforts de la Chine pour réduire les émissions de dioxyde de carbone.
Produit associé :
Compresseur électrique R1234yf 66cc 540V DC

◆ Réfrigérant R410A

Le réfrigérant R410A est un réfrigérant mixte HFC composé de 50 % de R-32 (difluorométhane) et de 50 % de R-125 (pentafluoroéthane). La pression de fonctionnement est environ 1,6 fois supérieure à celle des climatiseurs R22 ordinaires et l'efficacité de refroidissement/réchauffement est élevée.
Le R410A est conçu pour remplacer le R22 dans diverses applications commerciales et industrielles, notamment les systèmes de climatisation centrale et les pompes à chaleur. La combinaison du R32 et du R125 offre d'excellentes qualités de transfert de chaleur à basse température, ce qui le rend idéal pour une utilisation dans les grands bâtiments commerciaux où une capacité de refroidissement est requise à des températures inférieures à 10 ℃.

Code	Nom du mélange HFC	PRG (AR4)
R-410A	HFC-410A	2,088

Le R-410A a une durée de vie atmosphérique de 16 ans lorsqu’il est rejeté dans l’atmosphère.
Application du réfrigérant R410A: Principalement utilisé dans les climatiseurs domestiques, les climatiseurs commerciaux de petite et moyenne taille, les climatiseurs mobiles, les déshumidificateurs, les sécheurs par réfrigération et certaines applications de réfrigération telles que les équipements de réfrigération marine, la réfrigération industrielle.

◆ Réfrigérant R744 (CO2)

Le R744 (CO2) est un gaz ininflammable qui a un potentiel de réchauffement climatique de 1 lorsqu'il est rejeté directement dans l'atmosphère. Il peut être utilisé dans de nombreux types de systèmes différents, y compris les systèmes utilisant des hydrocarbures fluorés (HFC) tels que le R134a ou le R404A.
Les principaux avantages de l’utilisation du réfrigérant R744 sont :
◆ Efficacité énergétique améliorée grâce à son coefficient de transfert thermique élevé ;
◆ Sécurité améliorée grâce à son ininflammabilité ;
◆Coûts d'exploitation inférieurs grâce à une charge de réfrigérant inférieure par rapport aux autres réfrigérants fluorés ;
◆ Réduction des émissions de gaz à effet de serre. Son potentiel d’appauvrissement de la couche d’ozone (ODP) est nul.
◆ Faible toxicité – ne contient ni chlore ni brome, sa manipulation est donc sans danger pour l'environnement et les personnes pendant l'entretien. Cela le rend particulièrement adapté à une utilisation dans les bâtiments ou dans les systèmes de climatisation où il existe des problèmes de santé et de sécurité liés à la manipulation d'autres gaz.

Code	Nom de la substance	Nom chimique	Formule chimique	PRG (AR4)
R-744	HC-744	Dioxyde de carbone	CO2	1

Il possède le plus faible potentiel de réchauffement climatique (GWP) de tous les réfrigérants actuellement disponibles pour une utilisation dans les nouveaux équipements, ce qui en fait une option pour les systèmes à très haut rendement. Les principaux avantages du R744 sont sa non-toxicité et ses propriétés haute pression. Il a également un point d'ébullition plus bas que d'autres alternatives à faible PRG telles que les HFO, ce qui le rend adapté aux applications de réfrigération ultra-basse et faible.

Lecture complémentaire :
Avantages et défis du réfrigérant CO₂ (R744) dans les systèmes de climatisation automobile