Le réfrigérant de la pompe à chaleur est-il sûr ?

Le gouvernement fédéral croit pompes à chaleur sont l'avenir du chauffage domestique, à tel point que la loi sur la réduction de l'inflation de 2022 prévoit un crédit d'impôt pour les propriétaires qui en installent un nouveau. Les pompes à chaleur ne brûlent aucun combustible fossile et consomment une fraction de l'énergie que consomment les fournaises électriques.

Mais cela ne veut pas dire que les pompes à chaleur n'ont aucun impact sur l'environnement. Ils le font toujours, principalement parce qu'ils utilisent du réfrigérant.

Dans le passé, les réfrigérants pour réfrigérateurs et climatiseurs se sont avérés avoir un effet négatif sur l'environnement. En 1987, un traité international appelé Protocole de Montréal a interdit l'utilisation des réfrigérants les plus couramment utilisés à l'époque. Il s'avère que les produits chimiques contenus dans ces réfrigérants étaient en partie responsables de l'épuisement des la couche d'ozone dans l'atmosphère terrestre et les «trous d'ozone» saisonniers au nord et au sud Polonais.

Les réfrigérants qui sont venus après le protocole de Montréal n'endommagent pas la couche d'ozone, mais ils viennent toujours avec certains impacts environnementaux négatifs. Par conséquent, le développement du réfrigérant parfait est un travail en cours. Pour l'instant, personne n'a développé un réfrigérant sans quelques problèmes de sécurité. Cela ne devrait empêcher personne d'installer un pompe à chaleur, cependant, parce que les avantages de la technologie l'emportent largement sur les risques.

Qu'est-ce qu'un réfrigérant ?

Le réfrigérant d'un climatiseur, d'un réfrigérateur ou d'une pompe à chaleur est un composé qui circule à l'intérieur des serpentins de réfrigération. Le réfrigérant est capable de transférer la chaleur d'un endroit à un autre — dans le cas d'un pompe à chaleur, de l'intérieur vers l'extérieur. Aucun système de réfrigération ne fonctionnerait sans réfrigérant.

Le fluide frigorigène utilisé dans un système de pompe à chaleur doit avoir plusieurs qualités :

• Point d'ébullition bas;
• Non toxique;
• Ininflammable;
• Haut potentiel d'absorption de chaleur;
• Zéro effet sur la couche d'ozone; et
• Faible potentiel de réchauffement climatique.

Il existe quatre classes courantes de réfrigérants: les chlorofluorocarbures (CFC), les hydrochlorofluorocarbures (HCFC), les hydrofluorocarbures (HFC) et les hydrofluorooléfines (HFO). Les CFC et les HCFC contiennent du chlore, qui est le produit chimique responsable de l'appauvrissement de la couche d'ozone, et les deux ont été éliminés ou sont en train de l'être. La plupart des réfrigérants modernes sont des HFC, des HFO ou une combinaison des deux.

Le réfrigérant de la pompe à chaleur est-il sûr ?

Pompes à chaleur fabriqués avant 2010 étaient chargés de réfrigérant R-22, un HCFC qui est en cours d'élimination en raison de son effet sur la couche d'ozone. Si vous avez un ancien système de pompe à chaleur, vous pouvez, selon le modèle, remplacer le réfrigérant R-22 par un R-410A plus sûr. Si vous continuez à utiliser votre système avec du R-22, vous ne pourrez plus le recharger après 2030, lorsque la dernière étape de son élimination progressive entrera en vigueur.

Le R-410A est un HFC qui n'a aucun potentiel d'appauvrissement de la couche d'ozone. Il est vendu sous les marques Gentron AZ-20, Suva 410A et Puron. Systèmes de pompe à chaleur fabriqués après 2010 sont déjà chargés de R-410A. Bien que le R-410A n'ait aucun effet sur la couche d'ozone, il a un potentiel de réchauffement global. Pour cette raison, il est également en train d'être éliminé par l'EPA.

À partir de 2023, le réfrigérant utilisé dans les nouveaux systèmes de climatisation et de pompe à chaleur est le R-454B, un composé HFO. Il ne peut pas être utilisé dans les systèmes conçus pour le R-410A. Il a un faible potentiel de réchauffement global et aucun potentiel d'appauvrissement de la couche d'ozone, mais malheureusement, il est légèrement inflammable.

Jusqu'à présent, il semble que vous ne puissiez pas tout avoir en termes de sécurité. Mais la technologie évolue rapidement et il y aura sans aucun doute de nouveaux développements dans les réfrigérants des pompes à chaleur au cours des prochaines années.

L'évolution des réfrigérants

Dans les années 1800, lorsque les gens utilisaient des glacières pour garder les aliments au frais, le professeur d'ingénierie allemand Carl von Linde a breveté le premier système de réfrigération reposant sur la dilatation et la contraction d'un réfrigérant. Celui qu'il a utilisé était de l'ammoniac, et de nombreux réfrigérateurs ultérieurs utilisaient également de l'ammoniac ou des produits chimiques tels que le chlorure de méthyle et le dioxyde de soufre. Ces produits chimiques sont toxiques, inflammables et ont été responsables de nombreux accidents.

En 1928, un ingénieur travaillant pour General Motors a inventé une classe de composés «miracle» complètement inerte pour remplacer ces produits chimiques dangereux. Ils étaient connus sous le nom de chlorofluorocarbures car ils contenaient du carbone, du fluor, de l'hydrogène et du chlore. Ce composé était commercialisé par DuPont sous la marque Freon.

Le fréon est devenu largement utilisé jusqu'en 1970 lorsque James Lovelock (qui est connu pour promouvoir le Hypothèse Gaïa) a pu détecter des molécules de ces substances flottant dans l'atmosphère. Peu de temps après, les scientifiques ont détecté du monoxyde de chlore dans la stratosphère. La seule façon d'y arriver était que les CFC riches en chlore ne se désintègrent pas dans la basse atmosphère et migrent vers la haute atmosphère et réagissent avec l'ozone.

C'était un drapeau rouge géant, et les CFC ont été interdits peu de temps après.

Au fur et à mesure de l'élimination des CFC, les scientifiques ont développé un certain nombre d'alternatives, notamment les HFC et les HCFC, mais eux aussi sont réputés nocifs pour l'environnement, notamment parce qu'ils sont des gaz à effet de serre, et certains sont légèrement inflammables. Les HFO sont le développement le plus récent. Ils sont formés d'atomes d'hydrogène, de fluor et de carbone, et ont un potentiel d'appauvrissement de la couche d'ozone nul et un faible potentiel de réchauffement global. Compte tenu de la possibilité que l'on découvre à l'avenir que les HFO présentent des inconvénients environnementaux encore inconnus, il existe également un mouvement vers l'utilisation de composés naturels comme le dioxyde de carbone, l'isobutane et le propane - et encore une fois, l'ammoniac - comme réfrigérants.

Chris Deziel est actif dans les métiers du bâtiment depuis plus de 30 ans. Il a aidé à construire une petite ville dans le désert de l'Oregon à partir de zéro et a aidé à établir deux entreprises d'aménagement paysager. Il a travaillé comme menuisier, plombier et rénovateur de meubles. Deziel écrit des articles de bricolage depuis 2010 et a travaillé comme consultant en ligne, plus récemment avec le service Pro Referral de Home Depot. Son travail a été publié sur Landlordology, Apartments.com et Hunker. Deziel a également publié du contenu scientifique et est un musicien passionné.