Le climatiseur a CO2

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L’industrie automobile a fait un pas important lorsque les systemes de climatisation des vehicules commercialises dans de nombreux pays sont passes d’un fluide frigorigene a cluorofluorocarbones ( CFC-12) aux hydrofluorocarbones (HFC-134a) moins nocifs pour la couche d’ozone.

Cependant, au regard des objectifs fixes par le protocole de Kyoto et la marginalisation des systemes de climatisation embarques, le remplacement du HFC-134a peut representer un enjeu important pour reduire les emissions de gaz a effets de serre : En effet, le HFC-134a a un impact 1300 fois plus important sur le rechauffement de la planete que le CO2 a quantite egale en poids.

Le fonctionnement d’un climatiseur joue sur la compression d’un gaz et de sa detente. Un compresseur comprime le gaz chaud a tres haute pression qui passe dans un condensateur et dans un echangeur thermique interne (qui permet des echanges thermiques avec la zone basse pression) pour etre refroidi puis passe dans le detendeur. Il en sort un liquide qui permet le refroidissement de l’habitacle en passant dans l’evaporateur. Le gaz a basse pression est ensuite accumule dans un condensateur avant de circuler dans l’echangeur thermique et de repartir dans le compresseur pour un nouveau cycle.

Le CO2 est un gaz envisageable comme refrigerant des systemes de climatisation en remplacement des HFC-134a dans un futur proche. L’emploi du CO2 releve plusieurs difficultes liees a la pression a laquelle il doit etre employe pour etre utilise comme fluide refrigerant. En effet, la temperature critique du CO2 est plus basse que celle du HFC-134 et sa pression critique est plus elevee ce qui oblige le systeme de climatisation a fonctionner dans des conditions plus difficiles a realiser. Cela implique des materiaux plus resistants , donc plus lourd et plus couteux, ce qui freine la commercialisation de ce type de systeme a l’heure actuelle.

Toutefois, Denso, un equipementier Japonais, a equipe en 2002 le vehicule experimental de Toyota a pile a combustible d’un systeme de climatisation a CO2.

Le climatiseur peut fonctionner pour rechauffer l’habitacle, ce qui est un facteur non negligeable si on envisage le developpement dans le futur de vehicules a pile a combustible qui ne disposent pas de source chaude (moteur thermique) pour servir de chauffage.

Redacteur : Etienne Joly, Service pour la Science et la Technologie
Ambassade de France au Japon
transport@ambafrance-jp.org

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