Aujourd'hui, sur le blog de Coreco MedicalLab, nous allons aborder un sujet qui constitue un objectif majeur pour le secteur. Depuis des décennies, et dès que la gravité du problème a été prise en compte, le secteur s'est efforcé de mettre au point des réfrigérants respectueux de l'environnement.
Nous souhaitons que cet article aide certaines personnes à mieux comprendre le rôle d'un fluide frigorigène et le fonctionnement du processus de réfrigération.
Nous allons également voir quels composés chimiques ont été utilisés au fil de l'histoire, et quelle a été leur évolution jusqu'à l'apparition des fluides frigorigènes les plus respectueux de l'environnement.
Le processus de refroidissement
Le processus de refroidissement repose sur le phénomène physique de l'évaporation, au cours duquel un liquide (un fluide frigorigène) absorbe la chaleur de son environnement lorsqu'il s'évapore.
La quantité de chaleur évacuée et l'efficacité avec laquelle cela se fait dépendent de facteurs tels que le compresseur, l'évaporateur, l'isolation et, dans une large mesure, le type de fluide frigorigène utilisé.
Brève histoire des réfrigérants
Les premiers réfrigérants chimiques couramment utilisés étaient généralement toxiques et souvent dangereux.
Dioxyde de soufre
Utilisé principalement pour la fabrication d'acide sulfurique, comme conservateur et comme réactif de laboratoire, le dioxyde de soufre est, dans l'environnement, un polluant atmosphérique important.
Reconnue pour son odeur de soufre brûlé, cette substance peut, en grande quantité et en cas d'exposition à long terme, avoir de graves conséquences sur la santé, en particulier chez les personnes allergiques.
Chlorure de méthyle (R40)
Également connu sous le nom de chlorométhane, le chlorure de méthyle est produit dans le cadre de certains processus naturels, mais il est plus couramment utilisé à des fins industrielles et commerciales.
Il contribue fortement à la pollution atmosphérique et est interdit en tant que réfrigérant, mais il continue d'être utilisé dans certains procédés chimiques, notamment dans la fabrication de certains plastiques et herbicides.
Ammoniac (R717)
L'ammoniac est, bien sûr, un produit chimique courant dans les foyers et dans l'industrie, qui est encore utilisé pour la réfrigération industrielle et commerciale, dans des applications navales et maritimes, et même à bord de la Station spatiale internationale. Malheureusement, son inflammabilité et sa toxicité limitent son utilisation à grande échelle.
R12 et R22 – Les premiers fluides frigorigènes disponibles dans le commerce
Le R12 (Fréon-12, ou dichlorodifluorométhane) et le R22 (chlorodifluorométhane) ont été deux des premiers fluides frigorigènes à base d'hydrochlorofluorocarbures (HCFC) largement utilisés, introduits dans les années 1930 et appréciés pour leur ininflammabilité et leur grande stabilité.
Ces fluides frigorigènes HCFC ont connu un tel succès car ils ne se décomposent généralement qu’au contact des rayons ultraviolets. Constituant un atout majeur pour la technologie de la réfrigération, ils ont été les composés de prédilection pour la réfrigération et la climatisation pendant des décennies.
Fluides frigorigènes et préoccupations environnementales
La nature chimique des hydrochlorofluorocarbures et des hydrofluorocarbures, qui en fait d'excellents candidats pour la réfrigération, constitue également leur principal inconvénient.
Malheureusement, au cours des années 1970 et 1980, il est apparu clairement que le chlore présent dans les CFC et les HCFC endommageait gravement la couche d'ozone terrestre et contribuait au réchauffement climatique en retenant davantage de chaleur dans l'atmosphère terrestre.
En réponse à cela, le Protocole de Montréal de 1987 et les accords ultérieurs ont fixé un calendrier pour l'élimination progressive de ces réfrigérants à base de chlore.
L'outil de mesure du potentiel de réchauffement global (PRG) a été développé pour mesurer et comparer l'impact des fluides frigorigènes et d'autres substances chimiques sur l'atmosphère et le réchauffement climatique qui en résulte.
La classification des fluides frigorigènes en fonction de leurs valeurs de PCA permet d'éliminer progressivement les gaz nocifs présentant des valeurs de PCA élevées et de favoriser les substituts dont les valeurs de PCA sont plus faibles.
Le système repose sur le dioxyde de carbone (CO₂), dont la valeur PCA est de 1, ce qui indique la quantité de chaleur qu'une unité de CO₂ ajouterait à l'atmosphère sur une période donnée (généralement 100 ans).
D'autres produits chimiques et composés sont comparés au CO₂ sur la même période ; ainsi, par exemple, un composé dont le GWP est de 12 réchaufferait l'atmosphère 12 fois plus que le CO₂ au cours de cette période de 100 ans.
La prochaine génération de fluides frigorigènes : R134A et R404A
Le R134A, également connu sous le nom de 1,1,1,2-tétrafluoroéthane ou norflurane, est un composé d'hydrofluorocarbone ne contenant pas de chlore, l'un des composés les plus nocifs des réfrigérants HCFC, et qui a fait son apparition lors de la planification de l'interdiction des HCFC dans le domaine de la réfrigération.
Avec un PRG de 1 430, il constitue une nette amélioration par rapport au R12 (PRG 10 200) et au R22 (PRG 1 760) ; il est rapidement devenu un substitut très prisé dans les réfrigérateurs et les climatisations de véhicules.
Il trouve également des applications dans l'industrie manufacturière, l'industrie pharmaceutique et dans toute une gamme de produits à air comprimé destinés aux particuliers.
Développé à peu près à la même époque que le R134A, le R404A (PRG 3,922) est un mélange de HFC largement utilisé dans le domaine de la réfrigération commerciale et industrielle, malgré son PRG relativement élevé.
R290 et R600A : fluides frigorigènes respectueux de l'environnement
La faible efficacité énergétique, les valeurs élevées du PCA et les préoccupations croissantes concernant l'impact environnemental, notamment la prise de conscience que les fluorures sont presque aussi nocifs pour l'atmosphère que les chlorures, ont favorisé le développement de nouveaux fluides frigorigènes.
Dans leur volonté d'atteindre un GWP nul, deux fluides frigorigènes à base d'hydrocarbures se sont imposés comme des composés efficaces, sûrs et relativement bon marché, pouvant être utilisés dans de nombreux systèmes de réfrigération existants avec un minimum de modifications.
Isobutane (R600A)
Stable et offrant des performances similaires à celles de ses prédécesseurs, le R600A représente une amélioration considérable en termes d'impact environnemental, avec un GWP très faible, de seulement 3.
Il est devenu l'un des fluides frigorigènes les plus utilisés aujourd'hui dans les systèmes de réfrigération domestiques, commerciaux et industriels.
Comme il est inflammable, il ne convient pas forcément à la mise à niveau des anciens systèmes de réfrigération, mais il constitue un excellent choix pour les systèmes spécialement conçus pour utiliser le R600A, et il est comparable au R12.
Isopropane (R290)
L'isopropane (GWP 3), un mélange d'isobutane et de propane à la fois familier, économique et facilement disponible, est en train de s'imposer comme un fluide frigorigène standard pour la réfrigération commerciale et industrielle, ainsi que pour des applications spécifiques telles que le camping, les véhicules de loisirs et la réfrigération médicale et de laboratoire. Dans l'ensemble, le R290 constitue un bon substitut au R22.
Avantages de l'utilisation de fluides frigorigènes respectueux de l'environnement
Ces nouveaux fluides frigorigènes à base d'hydrocarbures ont non seulement un impact environnemental moindre, mais ils offrent également toute une série d'autres avantages et permettent de réaliser des économies.
Rétablissement plus rapide de la température
Grâce à leur meilleur rendement thermodynamique, les fluides frigorigènes à base d'hydrocarbures permettent aux réfrigérateurs et aux congélateurs de retrouver leur température plus rapidement, ce qui facilite le maintien de températures stables, ce qui est essentiel.
Consommation d'énergie réduite
Les hydrocarbures offrent un rendement de refroidissement près de deux fois supérieur à celui des réfrigérants à base de CFC et peuvent fonctionner efficacement avec une charge bien inférieure à celle des anciens réfrigérants chimiques. Ces rendements permettent d'utiliser des compresseurs plus petits, qui consomment moins d'énergie. L'ensemble de ces caractéristiques peut se traduire par une réduction considérable de la consommation d'énergie.
Facilement disponible
Déjà extraits en même temps que le pétrole et facilement disponibles, les hydrocarbures constituent une alternative relativement facile à obtenir pour remplacer les réfrigérants chimiques moins souhaitables.
R290 : le fluide frigorigène écologique
Pourquoi choisir le gaz réfrigérant R290 ?
Tout comme dans l'hôtellerie et la restauration, le secteur médical et celui des laboratoires ont également souvent recours à divers équipements de réfrigération pour maintenir, soit les aliments, soit les médicaments, à la température recommandée jusqu'à leur utilisation, tout en devant respecter l'ensemble des réglementations sanitaires applicables aux produits stockés.
Les équipements les plus anciens entraînent une consommation électrique importante et nécessitent un entretien spécifique qui peut représenter un coût supplémentaire pour le client final.
Ce type d'équipement obsolète utilise généralement des gaz réfrigérants qui, pour maintenir la température programmée, ont souvent un fort impact sur la pollution.
Pour toutes ces raisons et afin de nous conformer au règlement F-Gas sur les gaz fluorés, chez Coreco, nous avons opté pour le gaz réfrigérant R290, qui est actuellement le plus écologique du marché.
Qu'est-ce que le R290 ?
Le fluide frigorigène R290, également appelé propane, est un substitut potentiel à d'autres fluides frigorigènes utilisés dans les appareils ménagers, tels que les réfrigérateurs et les congélateurs domestiques, ainsi que dans certaines petites installations à usage commercial. Nous réduisons ainsi l'impact environnemental lié à l'utilisation d'autres fluides frigorigènes plus polluants.
Le R290 a un potentiel zéro de potentiel de destruction de l'ozone (ODP) (potentiel d'appauvrissement de la couche d'ozone) et un potentiel de réchauffement global (PRG) (acronyme de l'anglais Potentiel de réchauffement global – GWP = Potentiel de réchauffement global) négligeable. S'agissant d'un dérivé du pétrole, il est considéré comme un fluide frigorigène d'origine minérale.
Utilisation du R290
Le R290 a déjà été utilisé dans des installations de réfrigération et continue d'être utilisé dans certaines installations industrielles. Il a été utilisé pratiquement partout en Europe dans les pompes à chaleur et les climatiseurs domestiques, avec des résultats plus ou moins satisfaisants.
En raison de sa disponibilité dans le monde entier, il a été largement choisi pour remplacer les CFC.
Le propane (R290) est sans doute l'un des meilleurs fluides frigorigènes pour ce type d'applications en raison de ses bonnes performances, mais il doit être manipulé avec précaution en raison de son inflammabilité.
Les fluides frigorigènes inflammables permettent non seulement de réduire considérablement les émissions directes, mais aussi d'améliorer l'efficacité énergétique du cycle de réfrigération (ce qui réduit les émissions indirectes), ce qui constitue une étape importante vers le remplacement et l'élimination progressive des hydrochlorofluorocarbures (HCFC) et des hydrofluorocarbures (HFC).
Entretien des équipements fonctionnant au R290
En ce qui concerne l'entretien des équipements fonctionnant au R290, vous constaterez également des avantages notables, car leur manipulation est très simple.
Dans tous les cas, nous vous recommandons de toujours faire appel à un service technique qualifié pour toute manipulation de ce gaz, car il s'agit d'un gaz réfrigérant hautement inflammable.
Si vous constatez des fuites dans votre cuisine provenant d'un appareil fonctionnant au R290, veillez à bien aérer la pièce et à garder un extincteur à portée de main. En suivant ces conseils, vous profiterez d'un appareil efficace et respectueux de l'environnement.
Principaux avantages de l'utilisation du R290
- Faible potentiel polluant
- Toxicité quasi nulle
- Une efficacité éprouvée
- Plus rentable
- Entretien facile
- Conforme au règlement FGAS
Si cela témoigne d'une tendance à la hausse parmi ceux qui optent pour des réfrigérants naturels, le secteur de la grande distribution représente le prochain grand segment qui bénéficiera de cette évolution, et ce pour les raisons suivantes :
Préservation de l'environnement.
L'utilisation du R-290 permet non seulement de réduire les émissions de CO₂, mais a également un impact positif sur le réchauffement de l'atmosphère. Cela s'explique par les faibles émissions directes et par le très faible potentiel de réchauffement du fluide frigorigène.
On constate également une réduction drastique des émissions indirectes, par exemple les émissions de CO₂ liées à la production d'énergie. Cela s'explique par l'amélioration du rendement énergétique des appareils utilisant le R-290.
Silencieux, efficace et rentable.
Le R-290 améliore le rendement énergétique du compresseur. Cela se traduit par une amélioration significative de la consommation d'énergie, ce qui contribue sans aucun doute au respect des normes énergétiques. De plus, le propane contribue à maintenir un niveau sonore très faible dans les environnements de travail. Cela représente sans aucun doute un atout majeur dans les laboratoires médicaux.
Prolonge la durée de vie du système.
Les températures et pressions de fonctionnement des compresseurs utilisant ces fluides frigorigènes sont nettement inférieures à celles requises pour le R-404A, un mélange présentant un PRG plus élevé.
Il en résulte une amélioration de la fiabilité du compresseur et, d'une manière générale, de l'ensemble du mécanisme, grâce à une réduction des frottements mécaniques et de la capacité thermique.
Le temps et le coût de l'entretien sont réduits.
Avec ce type de fluide frigorigène R290, les installateurs ou les clients peuvent rejeter le fluide frigorigène dans l'atmosphère, ce qui permet de gagner du temps lors de la récupération pendant l'utilisation.
Dans tous les cas, l'entretien des équipements de réfrigération doit être effectué uniquement par des installateurs professionnels, qui utilisent généralement des outils adaptés en raison de leur forte inflammabilité.
Accorder la priorité à la sécurité de l'installateur et du client.
Le R290 est inflammable, mais le risque d'incendie est très faible. En réalité, la charge de gaz réfrigérant contenue dans la plupart des réfrigérateurs équivaut à celle de quelques briquets de poche.
De plus, l'ensemble du circuit électrique des compresseurs utilisant ce fluide frigorigène est conçu pour éviter la formation d'étincelles ou de flammes.
Le risque de fuites de fluide frigorigène est très faible, car les compresseurs sont hermétiques.
Simplification pour les équipementiers (OEM)
Le R-290 offre aux équipementiers la possibilité de réduire leur nombre de références (SKU).
Cela offre de bonnes solutions opérationnelles, car il s'agit d'un fluide frigorigène qui fonctionne très bien dans les applications à basse et moyenne température.
Réduction des gaz à effet de serre : le règlement F-GAS.
Comme chacun sait dans le secteur, le règlement (UE) n° 517/2014 (plus connu sous le nom de « F-Gas ») a pour objectif principal de protéger l'environnement en réduisant les émissions de gaz à effet de serre fluorés.
Progressivement, au cours de la période 2015-2030, la quantité totale de gaz à effet de serre fluorés (GWP ou PCA en espagnol) pouvant être utilisés en Europe est réduite, l'objectif étant de parvenir à un cinquième des émissions initiales.
De même, ce règlement prévoit non seulement une série de restrictions concernant l'utilisation des gaz fluorés dans les nouvelles installations, mais aussi dans le cadre de l'entretien des installations existantes.
Un autre aspect à prendre en compte dans le cadre de ce règlement F-GAS concerne les normes d'écoconception, qui fixent des exigences en matière d'efficacité énergétique visant à réduire les émissions de CO² dans l'atmosphère.
Scénarios et alternatives
Compte tenu de l'évolution de la réglementation, l'objectif premier est d'améliorer l'efficacité et la durabilité des équipements frigorifiques. Pour y parvenir, il s'agit de réduire la consommation d'électricité et d'utiliser des fluides frigorigènes plus respectueux de l'environnement.
Il faut remplacer les HFC traditionnels par des gaz réfrigérants à faible PCA et à haut rendement énergétique.
C'est dans ce contexte que s'inscrivent les gaz dits “ gaz naturels HC ” et ceux appelés « A2L », chacun d'entre eux trouvant son utilité en fonction de l'application concernée.
Si, dans le domaine de la climatisation, le R32 (A2L) s’est imposé dans les équipements destinés à l’hôtellerie, à la restauration, au commerce de détail et à la restauration collective, ce sont le R600a et surtout le R290 qui sont les gaz naturels alternatifs appelés à supplanter les HFC, le R134a et le R404A dans un premier temps, puis, à court terme, la longue liste de substituts qui envahissent le marché des gaz réfrigérants.
De nouveaux défis pour le secteur
Tout ce qui précède représente un défi pour les fabricants, les installateurs et les techniciens de maintenance. Jusqu'à présent, les systèmes que nous considérons comme traditionnels sont progressivement remplacés par de nouvelles solutions technologiques.
Mais rien de tout cela ne doit avoir d'impact négatif sur l'expérience du client final, qui doit constater une baisse de sa facture d'électricité ainsi qu'une amélioration pour l'environnement.
C'est l'ensemble du secteur qui doit coopérer à cette transformation afin de faire profiter l'utilisateur final de tous les avantages de ces changements.
Il serait également utile de trouver des soutiens institutionnels pour lancer des programmes de renouvellement du parc de matériel HORECA, ce qui inciterait certainement les utilisateurs à remplacer leurs équipements de restauration par des modèles à faible consommation.
Réduire la consommation électrique permet au client final de réaliser des économies substantielles, même si l'investissement initial est un peu plus élevé. Il suffit de comparer les données des appareils fabriqués il y a 10 ans avec celles des modèles actuels (graphique)
La nécessaire coopération de l'ensemble du secteur
Comme nous l'avons déjà mentionné, les nouveaux équipements frigorifiques ont été repensés pour répondre aux exigences des réglementations F-GAS et ECODESIGN. Cela ne signifie pas pour autant que nous ayons perdu de vue les besoins du client final ni ceux de l'installateur, qui est, après tout, le mieux placé pour cerner les attentes du marché.
Les installateurs et les techniciens de maintenance sont contraints de se mettre à jour, comme l'exigent désormais la législation et le marché.
Il est toujours indispensable, et d’autant plus en cette période de changement, de tenir compte de la collaboration entre les fabricants, les installateurs et les techniciens de maintenance. De cette manière, la mise en œuvre des réglementations peut se faire de manière plus intégrée et plus rentable.
Parallèlement, on pourrait également soutenir les initiatives de communication visant à faire connaître les avantages que ces changements apportent au client final.
Le fabricant en tant que consultant
À cet égard, nous, les fabricants, proposons des services de conseil afin de contribuer à réduire autant que possible l'impact de ces changements sur le marché.
Notre travail consiste également à anticiper les besoins spécifiques que nous soumettent les installateurs, car la pression liée au coût de la modernisation constitue un défi à relever pour répondre aux exigences en matière d'efficacité énergétique et de politique sur les gaz.
Tout investissement doit être évalué et analysé, mais certains arguments plaident en faveur de celui-ci. Même si l'investissement initial est plus important, il sera amorti grâce aux économies d'énergie et à la réduction d'autres coûts d'exploitation.
Il faut promouvoir un plan d'aides destiné au renouvellement des équipements actuellement en service dans le secteur HORECA. Ce plan d'action doit permettre aux fabricants et aux installateurs de mener à bien ces renouvellements et aux clients finaux d'accéder à des crédits à taux préférentiels.
Réfrigération sans CFC sur tous les produits CORECO
Chez Coreco, nous avons à cœur de contribuer à la protection de la planète en utilisant ces fluides frigorigènes sans CFC, à faible potentiel de réchauffement global, qui équipent tous nos réfrigérateurs.
Tous nos produits également sont conformes aux autres normes européennes de qualité, comme vous pouvez le constater en cliquant sur ce lien.
Forts de plus de 30 ans d'expérience et de notre engagement en faveur d'une qualité optimale et de la satisfaction de nos clients, nous vous garantissons des unités de réfrigération qui répondront à tous les besoins de stockage frigorifique de vos clients.
Contactez-nous dès aujourd'hui pour nous faire part des besoins de vos clients et découvrir toutes les nouveautés que nous avons ajoutées à notre gamme.
