La réfrigération au CO₂ : une alternative durable éprouvée

CO₂ (R-744) — non toxique, ininflammable et avec un PRP de 1, le CO₂ a démontré son efficacité dans les applications à basse température (LT) et à moyenne température (MT). En tant que réfrigérant naturel, le CO₂ présente peu de risques pour l’environnement.

L'expression « réfrigérant naturel » renvoie aux substances qui sont naturellement présentes dans l’environnement. À la différence des réfrigérants synthétiques utilisés couramment dans les applications de réfrigération, comme les hydrofluorocarbures (HFC) et les chlorofluorocarbures (CFC), l’ammoniac (NH₃ ou réfrigérant R-717), le propane (réfrigérant R-290) et le dioxyde de carbone (CO₂ ou réfrigérant R-744) sont trois réfrigérants d’origine naturelle qui représentent une très faible menace pour l’environnement.

Les systèmes de réfrigération au CO₂ sont déployés avec succès depuis près de deux décennies dans des applications commerciales et industrielles en Europe. Les stratégies de réfrigération au CO₂ doivent être conçues en tenant compte de ses caractéristiques particulières : son point critique bas et sa pression de fonctionnement élevée. Compte tenu des réglementations environnementales en vigueur, la popularité de ces systèmes a considérablement augmenté en Amérique du Nord au cours des dernières années.

Comme les systèmes de réfrigération au CO₂ fonctionnent à des pressions extrêmement élevées, les techniciens doivent prendre certaines précautions lors de la manipulation du CO₂. Même lorsque le système n’est pas en marche, les pressions à l’arrêt sont extrêmement élevées et doivent être gérées avec précaution. De plus, le CO₂ étant plus lourd que l’air, il peut déplacer l’oxygène et en libérer en quantités excessives. Par conséquent, les techniciens doivent éviter de le manipuler dans des espaces confinés. Toutefois, avec une formation adéquate et un équipement approprié, le CO₂ peut être utilisé en toute sécurité.

Le CO₂ présente des caractéristiques de rendement et de fonctionnement uniques qui le différencient des HFC et dictent la conception des systèmes. Sa masse volumique est supérieure à celle d’un réfrigérant HFC classique, ce qui se traduit par l’utilisation de compresseurs plus petits. Cependant, le moteur est de taille similaire puisque le travail effectué est à peu près le même. La masse volumique élevée du CO₂ permet d’utiliser des tuyaux de plus petit diamètre, en particulier pour l’aspiration du système. En raison des pressions élevées, les composants du système doivent être conçus pour tolérer une pression maximale plus élevée.

Lors du chargement d’un système de réfrigération au CO₂,le facteur le plus important que le technicien doit garder à l’esprit est la pression du point triple du CO₂. Le CO₂ se transforme en glace sèche à partir d’une pression de 60,4 psi. Par conséquent, les entrepreneurs doivent veiller à ne pas charger de CO₂ liquide quand le système est en dessous de cette pression, et à plutôt charger de la vapeur jusqu’à ce que le système atteigne le point triple. De la glace sèche se formera dans le cas contraire. Plusieurs anecdotes rapportent que des techniciens, plus habitués à charger des systèmes HFC, ont chargé un système au CO₂ avec du liquide, provoquant ainsi la formation de glace sèche.