Fréon R134a (réfrigérant) : caractéristiques (propriétés), tableaux, schémas, alternatives

Sujet de l’article : réfrigérant (fréon) R134a, ses caractéristiques et propriétés, physiques et chimiques. Dans l’article, vous trouverez un maximum d’informations sur le R134a, des tableaux récapitulatifs, des graphiques et des diagrammes. À la fin, nous avons publié des liens vers des fournisseurs de ce réfrigérant et du matériel connexe utile.

Élimination progressive du fréon R134a (réfrigérant)

Le réfrigérant R134a a un potentiel d’appauvrissement de la couche d’ozone (ODP) de 0, mais un potentiel de réchauffement climatique (GWP) de 1 430. Par conséquent, son utilisation diminue progressivement. Des alternatives au R134a sont en cours de développement et certaines sont déjà utilisées ou en cours de test.

R134a aux États-Unis

Aux États-Unis, à partir de 2021, il est interdit d’utiliser le fréon R134a dans les voitures particulières, les réfrigérateurs domestiques et les congélateurs. A partir de 2024, il est interdit d’utiliser le R134a comme réfrigérant pour les refroidisseurs.

Si les véhicules sont exportés vers des pays qui ne disposent pas de l’infrastructure nécessaire pour entretenir des réfrigérants alternatifs, ils peuvent utiliser le R134a jusqu’en mai 2025. Si la voiture a été fabriquée avant l’interdiction de ce réfrigérant, il peut être utilisé lors de l’entretien du climatiseur de la voiture.

R134a dans l’UE

L’Union européenne a interdit la production de nouvelles machines et équipements utilisant des réfrigérants ayant un potentiel de réchauffement climatique supérieur à 150 à partir du 1er janvier 2022. D’ici 2030, la production de gaz fluorés devrait être réduite à 21 %. Ces réfrigérants comprennent le fréon R134a.

Alternatives au R134a

R1234yf

Le réfrigérant R1234yf (2,3,3,3-tétrafluoropropène) est disponible dans le commerce et largement utilisé dans les systèmes de climatisation automobile. Facilement inflammable, a un potentiel de réchauffement climatique de 4 et un potentiel d’appauvrissement de la couche d’ozone de 0. Les équipements utilisant le R1234yf sont soumis aux exigences de sécurité particulières de la norme SAE J639.

R744

Le fréon R744 est du dioxyde de carbone ordinaire CO2. Son utilisation nécessite des pressions 5 à 10 fois supérieures à celles du R134a. Les constructeurs automobiles ne sont donc pas encore pressés de l’utiliser. Pour le réfrigérant R744 : GWP=1, ODP=0.

R152a

Le réfrigérant R152a (1,1-difluoroéthane) est hautement inflammable mais peut être utilisé dans les systèmes de climatisation. Il est désormais utilisé comme composant d’autres réfrigérants (R401, R405a, R411, etc.). Les équipements fonctionnant avec le R152a doivent être conformes aux exigences de sécurité SAE J639 et SAE J2773.

R452A

Le Fréon R452A est un mélange de réfrigérants HFC et HFO avec un potentiel de réchauffement climatique de GWP=675. Il est non toxique et ininflammable et présente des caractéristiques de performance similaires à celles du R134a. Le R452A est bien adapté aux pompes à chaleur.

R454A

Le réfrigérant R454A est un autre mélange de réfrigérants HFC et HFO avec un GWP=490. Il est non toxique et ininflammable et offre des performances légèrement supérieures à celles du R134a. Le R454A est mieux adapté à une utilisation dans les pompes à chaleur.

R134ze(E)

R134ze(E) : Il s’agit d’un autre réfrigérant HFO avec un GWP de 7. Il est également non toxique et ininflammable, mais son efficacité volumétrique est légèrement inférieure à celle du R134a.

R134a comme composant des réfrigérants mixtes

Le fréon R134a fait partie des réfrigérants mixtes. Sa teneur varie de 4% à 93%. Voici une liste de réfrigérants contenant du R134a :

• R-404A.
• R-407A, R-407B, R-407C, R-407D, R-407F.
• R-417A.
• R-420A.
• R-421A, R-421B.
• R-422A, R-422B, R-422C, R-422D.
• R-424A.
• R-426A.
• R-427A.
• R-434A.
• R-438A.
• R-442A.
• R-448A.
• R-449A.
• R-450A.
• R-513A.
• Zone libre.
• Congeler 12.
• FRIGCFR-12.
• Coup chaud 2.
• ICOR AT22.

Caractéristiques (propriétés) du R134a

Dans cette section, nous présenterons les propriétés et caractéristiques physiques et chimiques du fréon R134a (réfrigérant). Pour votre commodité, ils sont présentés en deux systèmes : SI et unités impériales britanniques.

Caractéristiques du R134a en unités SI

Caractéristique	Valeur caractéristique
Formule chimique	C2H2F4 (CF3CH2F)
Nom chimique	1.1.1.2-tétrafluoroéthane
Masse molaire	102,032 kg/kmol
Densité du liquide à 25 °C (77 °F)	1206kg/m3
Densité de vapeur saturée au point d’ébullition	5,25kg/m3
Capacité thermique du liquide à 25 °C (77 °F)	0,339 kcal/(kg·K)
Capacité thermique de la vapeur à 25 °C (77 °F) et 1 atm (101,3 kPa / 1,013 bar)	0,204 kcal/(kg·K)
Pression critique	40,56 barres
Température critique	101,1 °C
Densité critique à 25 °C (77 °F)	508kg/m3
Pression du point triple à 25 °C (77 °F)	0,0039 bars
Température de fusion	-103,3 °C
Température d’ébullition	-26,3 °C
Point d’éclair	250 °C
Solubilité dans l’eau à 25 °C (77 °F) et 1 atm (101,3 kPa / 1,013 bar)	0,15% poids
Solubilité dans l’eau dans le R134a à 25 °C (77 °F)	0,11% poids
Potentiel d’appauvrissement de la couche d’ozone (ODP)	0
Potentiel de réchauffement climatique (PRG)	14h30
Classe ASHRAE	A1
Type d’huile de compresseur	POE
Constante du gaz R	81,488856 J/(kg·K)
Exposant isoentropique	1.13
Énergie de formation libre de Gibbs standard	-810,44 kJ/mole
Enthalpie de formation dans des conditions standards	-877,8 kJ/mol
Enthalpie de fusion dans des conditions standard	5,84 kJ/mole
Enthalpie de vaporisation dans des conditions standards	15,48 kJ/mole

Propriétés du R134a en unités impériales britanniques

Caractéristique	Valeur caractéristique
Formule chimique	C2H2F4 (CF3CH2F)
Nom chimique	1.1.1.2-tétrafluoroéthane
Masse molaire	102,032 kg/kmol
Densité du liquide à 25 °C (77 °F)	75,28 lb/pi3
Densité de vapeur saturée au point d’ébullition	0,328 lb/pi3
Capacité thermique du liquide à 25 °C (77 °F)	0,339 BTU/(lb °F)
Capacité thermique de la vapeur à 25 °C (77 °F) et 1 atm (101,3 kPa / 1,013 bar)	0,204 BTU/(lb °F)
Pression critique	588,9 livres par pouce carré pouces abs.
Température critique	213,9 °F
Densité critique à 25 °C (77 °F)	32,17 lb/pi3
Pression du point triple à 25 °C (77 °F)	0,05656482 livres par pouce carré pouces abs.
Température de fusion	-153,9 °F
Température d’ébullition	-15,3 °F
Point d’éclair	482°F
Solubilité dans l’eau à 25 °C (77 °F) et 1 atm (101,3 kPa / 1,013 bar)	0,15% poids
Solubilité dans l’eau dans le R134a à 25 °C (77 °F)	0,11% poids
Potentiel d’appauvrissement de la couche d’ozone (ODP)	0
Potentiel de réchauffement climatique (PRG)	14h30
Classe ASHRAE	A1
Type d’huile de compresseur	POE
Constante du gaz R	81,488856 J/(kg·K)
Exposant isoentropique	1.13
Énergie de formation libre de Gibbs standard	-810,44 kJ/mole
Enthalpie de formation dans des conditions standards	-877,8 kJ/mol
Enthalpie de fusion dans des conditions standard	5,84 kJ/mole
Enthalpie de vaporisation dans des conditions standards	15,48 kJ/mole

Tableau de température et pression du R134a en degrés Celsius

Vous trouverez ci-dessous la dépendance de la pression sur la température pour le réfrigérant (fréon) R134a à une température de -70…+60 degrés Celsius par incréments de 4 degrés. La pression donnée n’est pas une pression absolue, mais une pression relative. Les abréviations suivantes sont utilisées dans le tableau :

• t, C – température en degrés Celsius ;
• kPa – surpression en kilopascals (KPa), où 1 KPa est égal à 0,009869 atm ;
• Psig – pression manométrique en livres par pouce carré ;
• Psig (signe moins) – pouces de mercure en dessous de la pression atmosphérique.

t, C	kPa	Psig	t, C	kPa	Psig
-70	-96	-28,2	6	260	37,7
-66	-92	-27,2	8	286	41,5
-62	-88	-26,1	10	313	45,4
-58	-84	-24,7	12	341	49,5
-54	-79	-23,2	14	371	53,8
-50	-72	-21,3	16	402	58,3
-46	-64	-19,0	18	435	63,1
-42	-55	-16,3	20	470	68,2
-38	-45	-13,2	22	506	73,4
-34	-32	-9,4	24	544	78,9
-30	-17	-5,0	26	583	84,6
-28	-9	-2,6	28	625	90,6
-26	0	0,0	30	668	96,9
-24	10	1,5	32	713	103,4
-22	20	2,9	34	761	110,4
-20	31	4,5	36	810	117,5
-18	43	6,2	38	861	124,9
-16	56	8,1	40	915	132,7
-14	69	10,0	42	970	140,7
-12	84	12,2	44	1028	149,1
-10	99	14,4	46	1089	157,9
-8	115	16,7	48	1151	166,9
-6	133	19,3	50	1216	176,4
-4	151	21,9	52	1284	186,2
-2	171	24,8	54	1354	196,4
0	191	27,7	56	1427	207,0
2	213	30,9	58	1502	217,8
4	236	34,2	60	1581	229,3

Tableau de température et de pression du R134a en degrés Fahrenheit

Vous trouverez ci-dessous la relation pression/température pour le réfrigérant (fréon) R134a pour une plage de température de -49 à 150 degrés Fahrenheit. La pression indiquée est la pression relative et non la pression absolue. Les abréviations suivantes sont utilisées dans les données :

• t, F – température en degrés Fahrenheit ;
• Psig – pression manométrique en livres par pouce carré ;
• Psig (signe moins) – pouces de mercure en dessous de la pression atmosphérique.

t, F	Psig	t, F	Psig	t, F	Psig	t, F	Psig
-49	-18,4	1	7,0	51	46,6	101	126,3
-48	-18,0	2	7,5	52	47,7	102	128,4
-47	-17,6	3	8,0	53	48,9	103	130,6
-46	-17,3	4	8,5	54	50,0	104	132,8
-45	-16,9	5	9,1	55	51,2	105	135,0
-44	-16,5	6	9,6	56	52,4	106	137,2
-43	-16,1	7	10,2	57	53,6	107	139,5
-42	-15,7	8	10,8	58	54,9	108	141,7
-41	-15,2	9	11,3	59	56,1	109	144,0
-40	-14,8	10	11,9	60	57,4	110	146,4
-39	-14,4	11	12,5	61	58,7	111	148,7
-38	-13,9	12	13,1	62	60,0	112	151,1
-37	-13,4	13	13,8	63	61,3	113	153,5
-36	-13,0	14	14,4	64	62,7	114	156,0
-35	-12,5	15	15,0	65	64,0	115	158,4
-34	-12,0	16	15,7	66	65,4	116	160,9
-33	-11,4	17	16,4	67	66,8	117	163,5
-32	-10,9	18	17,0	68	68,2	118	166,0
-31	-10,4	19	17,7	69	69,7	119	168,6
-30	-9,8	20	18,4	70	71,1	120	171,2
-29	-9,3	21	19,1	71	72,6	121	173,8
-28	-8,7	22	19,9	72	74,1	122	176,5
-27	-8,1	23	20,6	73	75,6	123	179,1
-26	-7,5	24	21,3	74	77,1	124	181,8
-25	-6,9	25	22,1	75	78,7	125	184,6
-24	-6,3	26	22,9	76	80,2	126	187,4
-23	-5,7	27	23,7	77	81,8	127	190,2
-22	-5,0	28	24,5	78	83,4	128	193,0
-21	-4,3	29	25,3	79	85,0	129	195,8
-20	-3,7	30	26,1	80	86,7	130	198,7
-19	-3,0	31	26,9	81	88,4	131	201,6
-18	-2,3	32	27,8	82	90,0	132	204,6
-17	-1,5	33	28,6	83	91,8	133	207,6
-16	-0,8	34	29,5	84	93,5	134	210,6
-15	-0,1	35	30,4	85	95,2	135	213,6
-14	0,4	36	31,3	86	97,0	136	216,7
-13	0,7	37	32,2	87	98,8	137	219,8
-12	1,1	38	33,1	88	100,6	138	222,9
-11	1,5	39	34,1	89	102,5	139	226,0
-10	1,9	40	35,0	90	104,3	140	229,2
-9	2,4	41	36,0	91	106,2	141	232,5
-8	2,8	42	37,0	92	108,1	142	235,7
-7	3,2	43	38,0	93	110,0	143	239,0
-6	3,6	44	39,0	94	112,0	144	242,3
-5	4,1	45	40,1	95	114,0	145	245,7
-4	4,6	46	41,1	96	115,9	146	249,1
-3	5,0	47	42,2	97	118,0	147	252,5
-2	5,5	48	43,2	98	120,0	148	255,9
-1	6,0	49	44,3	99	122,1	149	259,4
0	6,5	50	45,4	100	124,2	150	262,9

Propriétés thermodynamiques du R134a en unités impériales britanniques

Les abréviations suivantes sont utilisées dans le tableau ci-dessous pour les propriétés thermodynamiques du R134a :

• t, F – Température en degrés Fahrenheit ;
• DenL – Densité du liquide en livres par pied cube ;
• SVV – Volume de vapeur spécifique en pieds cubes par livre ;
• EnL – Capacité thermique – enthalpie du liquide en BTU par livre ;
• EnV – La capacité thermique est l’enthalpie de la vapeur en BTU par livre.

t, F	DenL	SVV	EnL	EnV
-150	102,34	457,07	-32,78	80,21
-125	99,64	123,44	-25,38	83,72
-100	96,89	41,52	-17,94	87,25
-75	94,09	16,56	-10,47	90,76
-50	91,22	7,56	-3,00	94,25
-25	88,28	3,83	4,50	97,72
-15	87,08	2,99	7,52	99,11
-10	86,47	2,66	9,03	99,80
-5	85,86	2,37	10,55	100,50
0	85,25	2,12	12,07	101,20
5	84,63	1,90	13,59	101,89
10	84,01	1,70	15,13	102,59
25	82,11	1,25	19,76	104,68
50	78,84	0,78	27,67	108,15
75	75,39	0,51	35,85	111,55
86	73,80	0,42	39,56	113,00
100	71,70	0,34	44,39	114,78
125	67,68	0,23	53,39	117,66
150	63,13	0,16	62,99	119,88
175	57,60	0,11	73,58	120,79
200	49,44	0,07	86,53	118,16

Propriétés thermodynamiques du R134a en unités SI

Le tableau des propriétés thermodynamiques du R134a ci-dessous utilise la notation suivante :

• t, C – Température en degrés Celsius ;
• DenL – Densité du liquide en kilogrammes par mètre cube ;
• DenV – Densité de vapeur en kilogrammes par mètre cube ;
• EnL – Capacité thermique – enthalpie du liquide en kilojoules par kilogramme ;
• EnV – Capacité thermique – enthalpie de la vapeur en kilojoules par kilogramme ;
• ErL – Entropie du liquide en kilojoules par kilogramme par degré Kelvin ;
• ErV – Entropie de la vapeur en kilojoules par kilogramme par degré Kelvin.

t, C	DenL	DenV	EnL	EnV	ErL	ErV
-60	1472,00	0,93	24,49	261,49	0,69	1,80
-50	1444,90	1,65	36,30	267,78	0,74	1,78
-40	1417,00	2,77	48,63	274,07	0,80	1,76
-30	1388,20	4,43	61,13	280,32	0,85	1,75
-20	1358,40	6,79	73,83	286,51	0,90	1,74
-10	1327,40	10,05	86,78	292,60	0,95	1,73
0	1295,10	14,43	1000	298,54	1,00	1,73
10	1261,20	20,23	113,54	304,28	1,05	1,72
20	1225,50	27,77	127,44	309,76	1,10	1,72
30	1187,50	37,52	141,74	314,89	1,14	1,71
40	1146,70	50,06	156,49	319,58	1,19	1,71
50	1102,20	66,23	171,78	323,65	1,24	1,71
60	1052,90	87,35	187,72	326,90	1,29	1,70
70	996,49	115,56	204,52	328,94	1,33	1,70
80	928,78	155,13	222,62	329,10	1,38	1,69
90	838,51	216,94	243,17	325,66	1,44	1,67
100	649,71	367,06	273,64	309,04	1,52	1,61

Compatibilité du réfrigérant R134a avec les matériaux

Compatibilité avec les plastiques

Le tableau ci-dessous montre les valeurs suivantes :

• « + » – compatible ;
• « 0 » – limite compatible ;
•  » –  » – incompatible.

Polypropylène	+
Polystyrène	0
PVC chloré	+
PTFE (téflon)	0
ETFE (téfzel)	0
Polyfluorure de vinylidène	0
Résine ionomère	+
abdos	+
Matériaux cellulosiques	—
Résines époxydes	+
Polyacytamine	+
Polycarbonate	+
Téréphtalate de polybutylène	+
Polyarylate	+
Polyamide	+
Polysulfure	+

Compatibilité métal

Les métaux suivants sont bien compatibles avec le réfrigérant R134a :

• Acier;
• Fonte;
• Bronze;
• Cuivre;
• Étain;
• Plomb;
• Aluminium (en état normal).

Dangereux lorsqu’il est utilisé avec le R134a :

• Les métaux hautement actifs, alcalins et alcalino-terreux tels que le sodium, le baryum, le potassium réagissent avec le fréon R134a provoquant sa décomposition.
• L’aluminium et le magnésium à l’état fin ou en poudre provoquent une forte réaction de décomposition.
• Les alliages de magnésium et d’aluminium, dont la teneur en magnésium est supérieure à 2 %, agissent comme des catalyseurs qui accélèrent la décomposition du R134a. Le taux de décomposition dépend du rapport entre les métaux et la température.

Diagrammes de Mollier (diagramme log PH) pour le R134a

Fabricants de réfrigérant R134a

• Taizhou Huasheng Nouveau matériel de réfrigération Co., Ltd
• Zhejiang NOF Chemical Co., Ltd
• Shandong Shing Chemical Co., Ltd
• Chengdu Henbin Réfrigération Co., Ltd
• SAE Manufacturing Specialties Corp
• Rhodia Produits Chimiques Ltée. Royaume-Uni
• National Réfrigérants Ltd

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