A la Mostra Convegno, la relève du R32 est déjà prête

Au salon Mostra Convegno, qui s’est tenu à Milan du 28 juin au 1er juillet 2022, le R32 dominait nettement parmi les matériels exposés. Pourtant, d’autres fluides étaient bien présents et les constructeurs qui les utilisent ont pour ambitions soit de sauter l’étape du R32, soit d’offrir une alternative au R32 pour les clients qui recherchent une solution pérenne. Le R32 est en effet menacé par la révision en cours du Règlement F-Gaz qui pourrait se conclure fin 2023, pour une application en 2024.

Cette révision, ouverte à discussion, bien sûr, prévoit tout de même un calendrier nettement plus sévère que l’actuel texte du Règlement F-Gaz : GWP moyen des fluides mis sur le marché de 500 en 2024, 200 en 2037 et 100 en 2030.

Bref, avec son GWP de 675, le R32 est menacé à court terme, si la révision proposée du règlement F-Gaz est adoptée. Du coup, les solutions alternatives se pressaient à la Mostra Convegno. Tous les fluides ne sont pas également efficaces dans tous les usages. Et selon les usages, ils sont plus efficaces en termes énergétiques avec différentes technologies de compresseurs. Voici une revue des offres à la Mostra Convegno.

L’italien Galetti a choisi le R454B pour son groupe froid à condensation par air, équipé d’échangeur en aluminium extrudé à microcanaux. ©PP

L’enjeu du GWP

Si l’on vise un GWP nettement inférieur à 600, voire à 400 pour se préparer à une sévérisation du règlement F-Gaz, il n’existe pas de remplaçants disponibles pour le R410A ou pour le R32 à base de HFO avec des capacités volumétriques similaires.

Les substituts possibles à faible GWP sont donc des mélanges de HFC et de HFO1234yf ou de HFO1234ze(E) (GWP = 5). Du coup, ils sont naturellement classés A2L (non-toxique, faiblement inflammable), A2 (non-toxique, inflammable) ou A3 (non-toxique, explosif), voire toxique pour l’ammoniac NH3. Ce qui impose des dispositions de sécurité particulières.

Les candidats visibles à La Mostra Convegno sont le R454B, le R513A, le 515B (GWP = 293), le R1234ze lui-même et le R290. Sachant que pour les grosses puissances et plutôt pour les machines industrielles pour l’instant, l’ammoniac demeure un fluide éprouvé de longue date, avec d’excellente performances thermodynamiques.

Le R454B (GWP = 466) est considéré comme un bon remplaçant du R410A (GWP = 2088). C’est un mélange de R32 et de R1234yf, commercialisé sous le nom d’Opteon XL41 par le chimiste Chemours. Il a été adopté par Friulair. ©PP

Le R513A (GWP = 631), quant à lui, fabriqué par Chemours (Opteon XP10) et par Daikin, est un cocktail de de R124a et de R1234yf, considéré comme un remplaçant du R134a pur (GWP = 1430). Le R513A présente un GWP relativement important au regard des évolutions proposés pour le règlement F-Gaz. Pourtant, plusieurs fabricants proposaient à la Mostra Convegno des groupes d’eau glacée, des pac réversibles de moyenne puissance, utilisant le R513A.

Le R515B apparaissait dans une seule offre à la Mostra Convegno. Il faut dire que c’est un mélange relativement rare de R1234ze€ et de 227ea avec un GWP intéressant de 293.

Stulz fabrique en Italie ce groupe froid seul eau/eau de 361 kW de puissance nominale et l’a chargé en R1234ze (GWp = 7). ©PP

Ce groupe froid seul de 105 à 1830 kW de SMARDT peut-être chargé en R513A, en R1234ze ou en R515B. ©PP

Le propane R290

Le R134a et le R410a peuvent également être remplacé par le R290 (propane, GWP = 3) ou par un mélange R290/R600a. Le R290 à un ODP (Ozone Depletion Potential ou contribution à la destruction de la couche d’ozone) nul, un GWP négligeable. Ses pression, température de fonctionnement et sa capacité de réfrigération sont similaires à celle de feu le R22 et à celles du R134a.

Contrairement au NH3 très corrosif pour le cuivre, le R290 ne pose aucun problème particulier vis-à-vis des matériaux utilisés dans les circuits de réfrigération. Il est donc possible d’utiliser des compresseurs semi-hermétiques dans des machines au R290.

Enfin, le R290 est un réfrigérant éprouvé : son utilisation dans des installations industrielles a commencé à travers le monde depuis plusieurs dizaines d’années. A la Mostra Convegno, cependant, il était clair que le propane se développe dans des machines domestiques et des groupes froids avec de relativement faibles charges.

Le R290 est cependant classé A3 : non-toxique, mais explosif. Les installations doivent être conçues selon la norme européenne EN378, en respectant les règlementations nationales plus contraignantes, voire la Directive Européenne 94/9/EC (ATEX) selon la charge de réfrigérant dans les machines.

Les offres de systèmes d’Aermec

Voilà, le décor est campé. Passons maintenant aux offres mises en avant à la Mostra Convegno. Aermec présentait plusieurs solutions. Sa gamme de groupes froids à condensation par eau WFGI fonctionne soit avec du R1234ze, soit avec du R515B. Cette gamme permet d’exploiter simultanément sa production d’eau glacée à l’évaporateur et sa production d’eau chaude par récupération au condenseur.

La gamme est disponible en deux options et en 1 à 3 circuits différents : l’un toujours piloté par inverter, les deux autres à vitesse fixe. L’option A donne des températures d’eau glacée de 20°C et des températures d’eau chaude de 65°C. Tandis que la gamme Z, avec une double vanne de détente électronique, offre des températures d’eau glacée de -8 à 10°C.

La gamme Aermec WFGI offre des puissances froid de 216,8 kW à 1765,9 kW et des puissances chaud de 243,2 à 1960,8 kW et utilise soit du R515B, soit du R1234ze. ©PP

Aermec présentait également à la Mostra Convegno, sa gamme de groupes froids non-réversibles à condensation par air TGB 1230-4310. Jusqu’à 43°C de température extérieure, la gamme conserve sa puissance nominale.

Cette gamme est disponible en 4 versions : haute efficacité (A), haute efficacité silencieuse (E), très haute efficacité (Altissima efficienza, c’est plus impressionnant en italien) (U) et (N) très haute efficacité silencieuse. Elle fonctionne au R1234ze et comporte un kit hydraulique intégré (ballon tampon, pompes, vannes de régulation, …).

Les puissances froid des machines de la gamme Aermec TGB 1230-4310 varient de 199,9 kW (EER = 3,46, EER : European Efficiency Ratio ou l’équivalent du COP en mode froid) à 1165,3 kW (EER = 3,38) pour les versions A et E. Les puissances sont moins étendues pour les versions U et N : de 230,7 kW (EER = 3,53) à 112,5 ( EER = 3,4). ©PP

Le propane chez Systemair

Systemair, quant à lui, proposait le groupe Sysaqua Blue L/H réversible, 31,7 kW froid et 35,4 kW chaud, chargé en R290.

La gamme froid seul Systemair Syscrew 380-1260 fait appel à des compresseurs à vis et au R513a et offre des puissance froid de 366 à 1231 kW. ©PP

Systemair proposait aussi la gamme réversible eau/eau SYSCREW 440-1550 au R513a, équipée de compresseurs à vis et d’échangeurs tubulaires noyés, avec des puissances froid de 410 à 1460 kW et des puissance chaude de 470 à 1650 kW.

Le groupe froid seul Systemair Sysaquablue35 L. est chargé de 2,77 kg de propane pour une puissance froid de 31,7 kW. ©PP

Plusieurs fabricants de pompes à chaleur air/eau montraient aussi des machines air/eau réversibles au R290. Mais tous les asiatiques et tous ceux qui importent des pac asiatiques rebrandées à leur marque demeurent coincés sur le R32. Alors que le R32 arrivera tout juste en DRV chez Toshiba à l’automne, le véritable enjeu est par quoi remplacer le R32 dans 3 à 5 ans dans les DRV ?