Vue d’ensemble
Le règlement (UE) 2024/573 favorise la transition vers des solutions remplaçant les HFC à PRP élevé. Selon le règlement d’exécution (UE) 2024/2215, le certificat A1 couvre les gaz à effet de serre fluorés et les hydrocarbures sans restriction de charge. Les certificats B et C couvrent respectivement le CO₂ et l’ammoniac. La classe de sécurité A1 des fluides frigorigènes est une désignation distincte.
Réfrigérants naturels
Les réfrigérants naturels ont un potentiel d’appauvrissement de la couche d’ozone nul et un faible impact climatique.
- CO₂ (R-744) : PRP 1 ; A1 ; puissance frigorifique volumétrique élevée, mais pressions élevées et risques d’asphyxie.
- Ammoniac (R-717) : PRP 0 ; B2L ; fluide frigorigène industriel performant. Sa toxicité et son action corrosive sur le cuivre imposent des tuyauteries en acier et des outils dédiés. Les huiles classiques se séparent, ce qui nécessite une récupération de l’huile.
- Hydrocarbures : le propane (R-290) et l’isobutane (R-600a) sont de classe A3. Évitez les joints en caoutchouc naturel et en caoutchouc silicone. À volume égal, la masse de la charge représente généralement 40–50 % de celle d’un fluide halogéné ; suivez les spécifications de l’équipement. Les anciens supports de formation indiquent un PRP d’environ 3 pour le propane ; l’annexe VI utilise 0,02 pour les calculs des mélanges dans l’UE.
Les réfrigérants naturels ne sont pas soumis aux règles de contrôle d’étanchéité des gaz à effet de serre fluorés ; les mesures de sécurité restent applicables.
Fluides frigorigènes synthétiques à faible PRP
- HFO : composés synthétiques insaturés comportant des doubles liaisons carbone–carbone. Le R-1234yf, de classe A2L, est utilisé en climatisation automobile ; le R-1234ze(E) est utilisé dans les refroidisseurs. Leurs valeurs de PRP dans l’UE sont respectivement de 0,501 et 1,37.
- R-32 : HFC de classe A2L, avec un PRP de 675 contre 2088 pour le R-410A ; il permet de concevoir des équipements performants et compacts.
- R-454B : mélange R-32/HFO de classe A2L, avec un PRP d’environ 466, utilisé dans les équipements remplaçant ceux au R-410A. Vérifiez l’approbation du fabricant, les huiles, les joints et les pressions avant toute reconversion ; les solutions alternatives ne sont pas automatiquement des fluides de remplacement direct (« drop-in »).
La série 400 désigne les mélanges zéotropiques ; la série 500 désigne les mélanges azéotropiques.
Pompes à chaleur
Les pompes à chaleur fournissent la chaleur du condenseur au moyen du cycle à compression de vapeur. Une vanne d’inversion à quatre voies fait passer les systèmes réversibles du chauffage au refroidissement et inversement. Les performances des pompes à chaleur aérothermiques diminuent par temps froid ; les températures du sol sont plus stables. Un COP de 3 signifie une puissance thermique de 3 kW pour une puissance électrique absorbée de 1 kW.
Systèmes au CO₂
Le point critique du CO₂ se situe à 31,1 °C et 73,8 bar. Les systèmes transcritiques rejettent la chaleur sans condensation par l’intermédiaire d’un refroidisseur de gaz ; les pressions de fonctionnement peuvent dépasser 100 bar. Les composants doivent être adaptés à ces pressions. La cylindrée du compresseur peut représenter environ un cinquième de celle nécessaire avec le R-404A à puissance frigorifique équivalente.
Les systèmes booster combinent les besoins de congélation à basse température et ceux des meubles frigorifiques de vente à moyenne température. La détection fixe et la ventilation permettent de faire face aux fuites. Des exemples de seuils d’alarme sont 5000 ppm (0,5 %) et 20000 ppm (2 %). Le rejet contrôlé à l’extérieur pendant l’entretien nécessite une protection contre l’asphyxie, le bruit et les obstructions par la glace carbonique ; la sublimation peut faire remonter la pression.
Conception des systèmes
Les systèmes indirects distribuent du glycol refroidi, de la saumure ou du CO₂ tout en confinant le fluide frigorigène primaire à l’installation de production. Les systèmes en cascade relient des circuits indépendants par un condenseur/évaporateur, souvent avec du CO₂ à l’étage inférieur et de l’ammoniac à l’étage supérieur. Réduisez simultanément la charge, les fuites et la consommation d’énergie. De petits systèmes aux hydrocarbures fabriqués en usine ont présenté un taux de fuite annuel d’environ 1 % ; les fuites ne sont pas nulles.
Classifications de sécurité
La norme ISO 817 distingue A/B pour une toxicité faible/élevée et 1/2L/2/3 pour l’absence de propagation de flamme/la faible inflammabilité/l’inflammabilité/l’inflammabilité élevée. La concentration séparant les deux classes de toxicité est de 400 ppm. La classe 2L limite en outre la vitesse de combustion à 10 cm/s à 23 °C.
La norme EN 378 traite de la sécurité des systèmes frigorifiques et de la protection de l’environnement. Les calculs de charge tiennent compte de la toxicité, de l’inflammabilité, du volume de la pièce, de la ventilation, de l’accès et de l’emplacement ; aucune limite universelle de 150 g ne s’applique. Le calcul lié à la toxicité utilise la plus élevée des valeurs applicables parmi l’ATEL (limite d’exposition de toxicité aiguë), l’ODL (limite de privation d’oxygène) et la limite pratique, multipliée par le volume de la pièce, tout en tenant compte des autres restrictions.
| Classification | Signification |
|---|---|
| Accès a / b / c | Général / surveillé / autorisé |
| Emplacement I | Équipement dans un espace occupé |
| Emplacement II | Compresseurs et récipients hors de l’espace occupé |
| Emplacement III | Toutes les parties contenant du fluide frigorigène en salle des machines ou à l’extérieur |
| Emplacement IV | Enceinte ventilée |
Pratiques de travail sûres
Les fluides frigorigènes inflammables nécessitent une ventilation, une maîtrise des sources d’inflammation et un équipement de récupération compatible. Les interrupteurs, relais et thermostats peuvent enflammer le fluide qui fuit ; les bobines d’électrovannes correctement dimensionnées ne le font généralement pas. Maintenez la surveillance des gaz combustibles. La procédure de récupération présentée dans ce guide repose sur une pesée stable et une pression absolue d’environ 0,3 bar ou moins, après avoir d’abord recherché toute fuite suspectée.
Ammoniac : limite pratique de 0,00035 kg/m³ ; une détection fixe en salle des machines est obligatoire au-delà de 50 kg. Les alarmes de seuil bas, réglées à 500 ppm au maximum, activent la ventilation et les avertisseurs sonores. Les alarmes de seuil haut, réglées à 30000 ppm au maximum, coupent l’alimentation des équipements électriques non protégés tout en maintenant la ventilation d’urgence. L’odeur peut révéler une concentration de 1–5 ppm, mais ne remplace pas la détection.
Conseil pour l’examen : Vérifiez la cohérence entre le fluide frigorigène, la classe de sécurité, l’emplacement du système et l’évaluation de la charge avant de choisir les équipements ou les procédures.
