Chillventa 2014 (1) : objectif froid, clim et ventilation
Le salon Chillventa commence à Nuremberg jusqu'au 16 octobre. C'est la Mecque du monde du froid, des pompes à chaleur, de la climatisation et de la ventilation.
La question des fluides frigorifiques domine l'édition 2015. En effet, une nouvelle version du règlement F-Gaz est est parue au Journal Officiel de l'Union Européenne du 20 mai 2014. Le vrai nom de ce document est “Règlement (UE) n°517/2014 du Parlement et du Conseil du 16 Avril 2014 relatif aux gaz à effet de serre fluorés et abrogeant le Règlement (CE) n°842/2006“. C'est un règlement européen : il s'applique donc dés sa parution, sans nécessiter de transposition en droit français. Que dit-il ?
Comme le rappelle son article 1, le but principal de ce nouveau règlement est de protéger l'environnement en réduisant les émissions de gaz fluorés à effet de serre. Parmi les gaz fluorés, une catégorie de concerne particulièrement le monde du bâtiment : les fluides frigorifiques utilisés en climatisation et en froid commercial.
Protéger l'environnement
On trouve parmi eux les HFC (Hydro-Fluro-Carbures) qui constituent les fluides les plus utilisés aujourd'hui en froid et en climatisation : R-410A, R-407C, R-134a, R-404A, etc. Pour réduire les émissions de gaz fluorés dans l'atmosphère, le nouveau règlement F-Gaz se focalise sur la réduction de l'emploi des gaz fluorés à fort GWP (Global Warming Power*).
C'est-à-dire ceux dont le GWP dépasse 150. Pour parvenir à cette réduction, il spécifie deux moyens. Premièrement, le règlement F-Gaz introduit un mécanisme de quotas avec un calendrier de réduction jusqu'en 2030.
Deuxièmement, le règlement souligne que lorsqu'une machine utilise un fluide frigorifique fluoré, il ne doit absolument pas fuir. Pour cela, il renforce les obligations de "confinement" des installations, il exige une qualification préalable des intervenants pour avoir le droit de manipuler des fluides fluorés et renforce les obligations de maintenance des installations.
Un système de quotas et un calendrier de réduction
Le calendrier de quotas du nouveau règlement F-Gaz impose des limites quantitatives aux quantités de HFC mises sur le marché européen, avec un gel des volumes en 2015, puis une réduction progressive de 2016 à 2030.
Exprimés en tonne de CO2 équivalent, ces volumes sont calculés sur la base d'un volume de référence, correspondant à la moyenne annuelle des quantités totales produites et importées dans l'Union Européenne au cours de la période allant de 2008 à 2011.
Les quantités totales pouvant être mises sur le marché en 2016 et 2017 ne devront pas dépasser 93% du volume de référence et descendront à 21 % de celui-ci en 2030, soit une réduction de 79% en fin de période.
Seuls les producteurs et importateurs de fluides en vrac sont concernés : Arkema, Dupont, Solvay, Honeywell… Les fabricants d'équipements de climatisation et de froid, comme Carrier, Ciat, Trane… ne sont pas producteurs, ni importateurs et achètent les quantités dont ils ont besoins aux importateurs et fabricants de fluides en vrac.
Ce système de quotas devrait conduire à mettre sur le marché de plus en plus de systèmes contenant de nouveaux fluides non-fluorés et de moins en moins de systèmes chargés en HFC, jusqu'au moment où la quantité de HFC disponible ne permettra plus d'assurer que la maintenance des systèmes existants.
Ce qui devrait arriver très vite, selon une étude commanditée par ADEME-AFCE-UNICLIMA** sur les conséquence du nouveau règlement F-Gaz et l'avenir des HFC. Cette étude montre en effet que dés 2018, 50% des quotas autorisés seront absorbés par la maintenance des équipements existants.
De fortes incertitudes techniques
Face à ce calendrier de réduction des HFC, les fabricants doivent donc simultanément réduire la quantité de fluides utilisés par leurs systèmes et modifier leurs machines pour qu'elles fonctionnent avec de nouveaux fluides non-HFC qui ne sont pas concernés par le règlement F-Gaz. Le salon Chillventa vient à point.
C'est l'occasion de voir quelles solutions les fabricants adoptent pour faire face à ces restrictions. Au moins, une chose est sûre, nous devrons à l'avenir utiliser un plus grand nombre de fluides différents.
Aujourd'hui, le R410A (GWP = 2100) est devenu le fluide de référence en climatisation, pour toutes sortes d'applications depuis les pompes à chaleur, jusqu'aux groupes froids réversibles de grande puissance. Le R134a (GWP = 1970) est présent à un moindre degré, surtout dans les pompes à chaleur haute température.
Le R407C (GWP = 1700) est présent dans un grand nombre de machines commercialisées depuis 10 ans. Et le R404A (GWP = 2700) est le fluide domine pour toutes les applications de froid commercial. A cause de leurs GWP très élevés, ces 4 fluides sont directement visés par le règlement F-Gaz et sont soumis aux quotas et au calendrier de réduction. Mais, ils seront présents dans les systèmes installés pendant encore plus de 20 ans.
Nouveaux et anciens fluides sur le marché
Mais de nouveaux fluides apparaissent, comme le R-32 (GWP = 716), le HFO***-1234ze (GWP = 6), le HFO-1233zd (GWP = 6) ou le HFO-1234yf (GWP = 4). Dans le même temps, d'anciens fluides reviennent en force en raison de leur bonnes performances et de leurs faibles GWP : le propane HC-290 (GWP = 5), l'isobutane HC-600a (GWP = 4), le propylène HC-1270 (GWP = 2) et naturellement le CO2 R-744.
Tous ces fluides, les nouveaux et ceux les anciens qui reviennent, sont inflammables à des degrés divers, sauf le CO2. Le CO2 fonctionne à des pressions énormes qui rendent sont installation compliquée.
Donc non-seulement, les installateurs devront apprendre à manipuler 10 ou 12 fluides au lieu de 4 ou 5 aujourd'hui, mais en plus chacun de ces fluides sera utilisé pour des applications précises, bien plus restrictives que celles du R410A aujourd'hui. Aperçu des réponses techniques imaginées par les fabricants dans le 2e feuilleton de notre série.
* GWP : Global Warming Potential ou Pouvoir de Réchauffement Global (PRG). Le CO2 est choisi comme l'étalon de référence. Le GWP du CO2 est égal à 1. Le GWP des autres molécules 'R410A…) est un rapport à celui du CO2 qui prend en compte la durée de vie de ces produits dans l'atmosphère et leur valeur d’absorption du spectre infrarouge.
** Le rapport d'étude est disponible en téléchargement sur le site de l'AFCE www.afce.asso.fr/en-france/etude-sur-les-alternatives-aux-hfc-a-fort-gwp
*** HFO : Hydro-Fluoro-Oléfines, molécules dérivées du propylène où la substitution des atomes d’hydrogène par des atomes de fluor est incomplète. La double liaison éthylénique rend cette molécule fragile dans l’atmosphère où elle est décomposée par le radical hydroxyle –OH.
Le nouveau règlement F-gaz met l'accent sur le confinement, la détection des fuites, leur réparation rapide et les visites de contrôle régulières pour éviter les fuites. Doc. Climalife
Les Hydrocarbones (HC) possèdent d'excellentes propriétés thermodynamiques et sont peu coûteux. En revanche, ils sont fortement inflammables et explosifs. Ce qui limite considérablement leur emploi, sauf avec de faibles charges. Doc. Oz-Chill
En moins de dix ans, le R410A s'est imposé comme le fluide utilisé dans touts les récents systèmes à détente directe – DRV, multi- et monosplits -, ainsi que dans plus de 80% des pompes à chaleur chauffage seul et réversible. Doc. National
Le règlement F-Gaz organise une pénurie croissante de HFC, leurs prix vont monter. Il importe de détecter les fuites pour éviter une hausse des coûts de maintenance due à l'augmentation des coûts de recharge en HFC. Doc. College of Climate Chnage (COCC)
Toutes les informations nécessaires à l'analyse du fonctionnement d'une installation DRV pour déterminer l'existence de fuites éventuelles, sont disponibles dans la mémoire des unités extérieures. Elles ne sont pas mises à disposition des GTB. Il faut brancher un micro-ordinateur à l'unité extérieure pour les exploiter. Doc. Daikin
Les automates programmables ou préprogrammés, utilisés traditionnellement en climatisation, sont plutôt orientés vers la performance énergétique, que vers la détection de fuites de fluides. Doc PP
Les automates de régulation classiques ne peuvent exercer qu'un contrôle réduit sur les installations de climatisation à base de DRV ou de multisplits. Les fabricants des équipements de climatisation ouvrent leurs protocoles propriétaires de manière limitée. Les informations détaillées qui pourraient permettre la détection de fuite par analyse détaillée du fonctionnement du système ne sont pas disponibles pour les GTB ou les supervisions. Doc. PP
Articles qui devraient vous intéresser
Pour aller plus loin ...
