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Le R 404A passe l'arme aux fluides naturels

Le HFC ou hydrofluorocarbures, R 404A a longtemps ete le fluide frigorigène utilisé dans une majorité des installations en Europe en raison de ses propriétés physico-chimiques. En effet, c’est un réfrigérant non toxique, non inflammable, particulièrement stable, pouvant être utilisé indéfiniment dans le cycle thermodynamique d’une installation, sans aucune pollution directe. C’est seulement en cas de fuite que le R 404A libéré reste des dizaines d’années dans l’atmosphère, engendrant le réchauffement de l’atmosphère par effet de serre.

Le GWP (Global Warming Potential) ou le PRG (Potentiel de Réchauffement Global) a été créé afin de comparer l’action des fluides frigorigènes sur l’effet de serre. La molécule de référence est le CO2 (GWP =1) pour des durées bien déterminées, généralement 100 ans. Plus cet indice est élevé plus le fluide est néfaste. Le règlement européen n°517/2014, aussi appelé réglementation F-Gaz  concerne justement la réduction progressive des HFC à fort PRG.

Le R 404A a un GWP de 3922* c’est-à-dire que 1 kg de R 404A libéré dans l’atmosphère correspond à 3922 kg de CO2 rejeté sur 100 ans. Il est donc directement impacté par la réglementation.

La feuille de route du R 404A selon la réglementation F-gaz




Comme on peut le voir, en 2020, la réglementation interdira la recharge avec du fluide neuf de vos installations fonctionnant au R 404A avec une charge > 10,6 kg. Il est cependant possible d’utiliser des fluides régénérés[1]. Le mécanisme des Quotas de mise sur le marché de fluides frigorigènes a généré une réduction de la disponibilité des HFC notamment du R 404A expliquant en grande partie la forte augmentation de son prix.

[1] Fluide régénéré : fluide récupéré et retraité de manière à restituer des caractéristiques opérationnelles déterminées. Produit issu de déchets dont le traitement est effectué dans une installation soumise à autorisation ou à déclaration en vertu de la loi sur l’eau ou dans une installation soumise à autorisation, à enregistrement ou à déclaration en vertu de la loi sur les ICPE. (Règlement (CE) n° 842/2006 traitant des différentes possibilités en matière de manipulation des fluides frigorigènes usagés)


Prix du C02

De surcroît, la réglementation durcit les opérations de contrôle sur ce fluide. (Pour en savoir plus, cliquez ici)

Voilà pourquoi, en procédant au remplacement de ce fluide dans votre système avant la fin de l’année 2019, des économies très conséquentes peuvent être réalisées.

Les alternatives au R 404A :

Plusieurs solutions peuvent se présenter pour la conversion du R 404A à savoir :

Le rétrofit ou la reconversion du fluide : 

il s’agit ici de convertir l’installation en vue du changement du R 404A. Cette opération nécessite dans le cas le plus simple un rinçage et un changement de l’huile mais pouvant aussi nécessiter des réglages et des changements de composants. En ce moment, on évoque souvent le R 449A, le R 448A, le R 452, le R 513A, R 442A ou encore du R 407F.

       

       

Fluide

Famille

GWP

R 448A

HFO*/HFC

1387

R 449A

HFO/HFC

1397

R 452

HFO/HFC

2140

R 513A

HFO/HFC

631

R 442A

HFC

1888

R 407F

HFC

1824

*Un HFO ou hydrofluoroléfine est une famille de fluide développée pour être la quatrième génération des réfrigérants avec un GWP plus faible que celui des HFC. Il s’agit d’un dérivé du HFC présentant un squelette carboné contenant au moins une liaison double carbone-carbone (alcène).

  • Les HFO (Hydrofluoroléfine)

Ces fluides ont été synthétisés assez récemment afin de réponde aux exigences de la F-Gaz en proposant un GWP inférieur à celui du R 404A. Cela dit, d’un point de vue purement chimique, même si les HFO ont un GWP inférieur à celui du R 404A, c’est-à-dire que sa durée de vie dans l’atmosphère est très court(environ 11 jours), cependant ils peuvent se transformer dans la nature en acide trifluoroacétique (TFA), un produit extrêmement préoccupant dans l’environnement. 

Source :les frigoristes.fr , Félix Dalang, Dr chim EPF-Z.

Même si la F-Gaz, dans sa dernière version de 2014 ne légifère pas sur les HFO, aux vues des évolutions successives de la réglementation, il y a une forte probabilité que cela change.

L’utilisation de ce type de fluide reste donc une option envisageable mais à court terme.

  • Les HFC (Hydrofluorocarbure) à faible GWP

Ces HFC permettent effectivement de garder son installation au R 404A si l’on se réfère à la réglementation F-Gaz. Ceci-dit, trois facteurs très importants doivent être pris en compte :

1.  Le confinement: des contrôles doivent être mis en place dont la fréquence dépend du GWP des fluides contenus dans les équipements, exprimé en tonnes équivalent CO2 ;

2.  La hausse des prix du HFC à cause du système de quotas;

3.  La taxe sur le HFCqui entrera en vigueur à partir de 2021. 

Il s’agit également d’une alternative dite de « rafistolage à très court terme » qui prolongera la durée de vie d’une installation à un coût très élevé. 

  • Le rétrofit de l’installation : 

Cette opération concerne le remplacement de l’entièreté des installations par une autre fonctionnant avec un fluide à GWP très faible. Cela s’accompagne très souvent par le remplacement des meubles frigorifiques.

Les fluides tels que le CO2 (R 744), le propane (R 290),l’ammoniac (NH3 ou R 717) ou encore l’eau (R 718), le R 723 (NH3 & DME) sont souvent cités dans la littérature.

Fluide
R-290 R-744 R-717 R-723 R-718

GWP





3 1 0 723 0

La réglementation F-gaz II oriente les investissements et le marché du froid vers ces nouveaux fluides en interdisant progressivement les fluides à fort PRG.

Les fluides naturels les plus utilisés actuellement sont le R-290, le R-717 et le R-744. Nous allons faire une analyse succinctement ces alternatives pour donner une vision plus claire de toutes les options sur le marché.

Le propane (R-290) :

Avec un GWP de 3, c’est une alternative très intéressante d’autant plus que son volume frigorifique est très proche de celui du R-404A. De plus, sa consommation énergétique est faible et son glissement de température inexistant. Cependant, son utilisation peut être très dangereuse du fait de son caractère très inflammable. La moindre petite étincelle ou court-circuit pourrait être très destructeur.

Quelques utilisations du R-290 :

Source :abcclim.net

L’ammoniac (R-717):

Le R-717 est un fluide rencontré souvent dans les installations de froid industriels et dans les systèmes à absorption.  Les systèmes de réfrigération à l’ammoniac comportent des risques potentiels pour les travailleurs en usine et les consommateurs. C’est un fluide particulièrement toxique ce qui nécessite de soigner scrupuleusement l’étanchéité des circuits frigorifiques.

Le CO2 (R-744):

Ce fluide est la référence de classement des fluides de réfrigération avec un GWP = 1. Il connaît un véritable engouement dans les domaines de la réfrigération et de la climatisation du fait de ses caractéristiques. Il présente un fort potentiel thermodynamique, il n’est ni inflammable ni toxique. Néanmoins, il exige une pression élevée (plus de 100 bars) et demeure peu efficace dans un climat chaud. On l’utilise beaucoup dans la réfrigération industrielle, le commerce alimentaire, l’agroalimentaire, la production de froid négatif, les pompes à chaleur, …

De surcroît, l’installation d’un système frigorifique fonctionnant au CO2 dans les entreprises de distribution alimentaire telles que les GMS ou les entrepôts frigorifiques est subventionné à travers les primes CEE.

 

Fiche

Intitulé

BAT-EQ-117

Installation frigorifique utilisant du CO2 subcritique ou transcritique

L’utilisation des fluides naturels dans les nouvelles installations constitue un investissement plus ou moins élevé mais il s’agit d’une solution à long terme. En outre, ces fluides sont très intéressants pour les utilisateurs car en plus des primes CEE qu’ils peuvent percevoir, ils peuvent bénéficier d’un suramortissement fiscal de 40% (article 25 de la loi n°2018-1317 du 28 décembre 2018).