Une liaison frigorifique en froid et en climatisation est une tubulure par laquelle circule un fluide caloporteur destiné à être rafraîchi ou refroidi. Le rôle de la liaison frigorifique est donc d’assurer le transport de ce fluide sans perte en quantité par fuite ou évaporation mais aussi sans perte ni ajout de calories afin de lui conserver sa température (et dans ce cas son froid). Une liaison frigorifique est requise dès lors que l’on éloigne l’un de l’autre l’appareil destiné à produire le froid du diffuseur qui permet de le répartir.
Cette liaison frigorifique existe sur la plupart de nos réfrigérateurs, chambres froides et climatiseurs.
Le principe d’une liaison frigorifique
Une liaison frigorifique est composée (notamment en climatisation) de deux tubes afin de créer un circuit dans lequel circule le fluide frigorigène entre l’unité extérieure (compresseur ou groupe de climatisation) et le (les) diffuseur(s) (en split(s) ou console(s) ou en gainable).
Le problème du transport de fluide frigorigène est double. D’une part, les fluides frigorigènes (HFC, HCFC, ammoniac, propane, isobutane, R) sont fortement volatils, et d’autre part, tout froid en milieu plus chaud se dissipe rapidement en générant de la condensation.
Le rôle de la liaison frigorifique est donc triple :
- assurer le transport sans fuite d’un fluide particulièrement volatil (capable de traverser des parois peu denses et/ou peu épaisses) ;
- limiter la perte en calories afin que le fluide frigorigène conserve le plus longtemps sa basse température ;
- résister à la condensation produite lors de l’échange de température inhérent au parcours en milieu plus chaud, et, si cela est possible, limiter la formation de condensation.
Caractéristiques d’une liaison frigorifique
Composition d’une liaison frigorifique
Afin d’accomplir ces missions, la liaison frigorifique, spécialement en climatisation, se compose :
- d’un circuit aller/retour composé de deux tubes afin d’échanger le fluide frigorigène depuis et vers l’unité de production du froid (groupe extérieur) et les unités de diffusion du froid (splits, consoles) ;
- de tubes en cuivre en raison des propriétés mécaniques de ce matériau, et d’épaisseur suffisante pour limiter les pertes en calories et en volume ;
- des isolants thermiques afin de limiter la perte en calories, résistants à la formation et aux effets de la condensation.
Section et épaisseur des tubes en cuivre
En fonction de la puissance du groupe de froid et de la longueur de la liaison frigorifique à créer (distance, multiplication des diffuseurs), on emploie des tubes de cuivre de section et d’épaisseur de métal plus ou moins importantes :
- La section s’exprime en pouces (inches) et fractions de pouce : ¼, 3/8, ½, 7/8, etc.
- L’épaisseur du cuivre s’exprime en millimètres : 0,8 mm, 1 mm, 1,2 mm.
On peut choisir d’installer soit des barres de cuivre rigide, soit des couronnes de cuivre souple qui sont les unes comme les autres nues ou déjà revêtues d’un isolant thermique (liaison frigorifique isolée).
Assurer l’isolation thermique d’une liaison frigorifique
Lorsque la liaison frigorifique est isolée, l’isolation thermique et mécanique résistante à la condensation est généralement assurée par une épaisseur de polyéthylène alvéolaire à haute résistance au contact du cuivre puis d’une couche externe de polyéthylène alvéolaire gaufré au contact des parois à traverser. L’épaisseur de chaque couche d’isolant est exprimée elle aussi en millimètres.
Exemple : une liaison frigorifique isolée double 1/4-5/8 épaisseur cuivre isolant 0,8×1,9×10mm signifie : diamètre du tube de cuivre N° 1 : ¼ (6,3 mm) – diamètre du tube de cuivre N° 2 : 5/8 (15,9 mm) – épaisseur de la paroi des tubes de cuivre 0,8 mm – épaisseur de l’isolant haute résistance 1,9 mm – épaisseur de l’isolant gaufré 10 mm.
Selon ses compétences, son outillage et le réseau à créer, on peut alors opter pour des tubes nus ou isolés, rigides ou souples de la longueur souhaitée et éventuellement déjà équipés des raccords (tubes « prédudgeonnés ») voire même déjà chargés en gaz frigorigène avec soupape de sécurité ne nécessitant ni tirage à vide, ni précharge en fluide frigorigène.