Fluides Frigorigènes : Ensemble vers une transition pérenne et durable - Gazechim Froid
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Fluides Frigorigènes : Ensemble vers une
transition pérenne et durable
www.gazechim-froid.fr
F-Gas (EU) 517/2014
120 “Phase-Down” des tonnes équivalent CO2
Équivalent CO2 (100 % in 2015)
100 %
100 -7 %
80
-37 %
60
-55 %
40 -69 %
-76 % -79 %
20
0
Année
Équivalent CO2 = Produit de la quantité et du GWP
Phase-Down Phase-Down
2 www.gazechim-froid.fr
Réduction progressive du GWP
ISO 817
Refrigerant GWP (AR4)
Safety Class
R-410A R-449A 1397 A1
~2000 R-513A 631 A1
~1900 R-407F R-407C R-32 675 A2L
R-454A 238 A2L
R-134a R-449A R-454B 466 A2L
~1300 R-454C 148 A2L
~900
R-32 R-513A
~600
R-454B ~500 ~400
R-454A
R-454C
GWP Limit GWP Limit
Limites du GWP
Install. Neuves 2500 Centrales Commerciales>40kW 150
Maintenance 2500 Circuit primaire centrale commerciale
1500
> 10kg 404A en cascade>40kW
3 www.gazechim-froid.fr
Questions Fréquemment Posées
1. Les A2L sont-ils dangereux ?
2. Peut-on les utiliser dans des ERP?
3. Comment calculer les charges maximales?
4. Quels sont les fluides de remplacement Chemours pour le R-404A en:
• Rétrofit?
• Nouvelle installation ?
5. Les équipements sont-ils disponibles?
6. Existe-t-il des installations utilisant des A2L?
7. Donnent-elles droit aux CEE ?
8. Qu’en est-il de leur coût total de possession?
9. Qu’en est-il de leur impact environnemental?
4 www.gazechim-froid.fr
Classifications d'inflammabilité
des fluides
Inflammabilité
Classification Exemples:
Hautement Inflammable 3 Propane, Isobutane
Inflammable
2 R-152a
Légèrement inflammable 2L R-1234yf, R-452B
Ininflammable 1 R-134a, R-410A
Pour être en catégorie 2L, la vitesse de combustion doit être ≤ 10 cm/s
5 www.gazechim-froid.fr
Comparaison des propriétés d’inflammables
60
A3 Methane
Pouvoir Calorifique Inférieur - PCI (MJ/kg)
Ethane
50
Iso-butane Propane
Les réfrigérants A2L ont: 40
• Un faible pouvoir calorifique
inférieur (PCI < 20 MJ/kg) 30
• Une faible vitesse de
combustion (Su< 10cm/s) 20
A2L R-152a
R-454C
10
R-1234yf
R-32
A2
0
0 10 20 30 40 50
Vitesse de Combustion (cm/s)
6 www.gazechim-froid.fr
Questions Fréquemment Posées
1. Les A2L sont-ils dangereux ?
2. Peut-on les utiliser dans des ERP?
3. Comment calculer les charges maximales?
4. Quels sont les fluides de remplacement Chemours pour le R-404A en:
• Rétrofit?
• Nouvelle installation ?
5. Les équipements sont-ils disponibles?
6. Existe-t-il des installations utilisant des A2L?
7. Donnent-elles droit aux CEE ?
8. Qu’en est-il de leur coût total de possession?
9. Qu’en est-il de leur impact environnemental?
7 www.gazechim-froid.fr
Quels Codes et Normes Sont Importants
En France?
Réfrigération Commerciale et
Climatisation, Industrielle
Chauffage et Eau
Chaude Sanitaire Groupe Logés Autre (DX,
(plug-ins) Chillers, …)
Europe EN 378 EN 378 EN 378
France CH 35 Guide M EN 378
8 www.gazechim-froid.fr
Domaines d’Application En France
Autorisés: CH 35
Autorisés: CH 35
Autorisés: CH 35
https://www.ecologique-solidaire.gouv.fr/sites/default/files/R%C3%A9capitulatif%20des%20usages%20autoris%C3%A9s%20pour%20les%20alternatives%20aux%20HFC.pdf
www.gazechim-froid.fr
9
Modification de la CH35
Concernant seulement:
Les équipements et installations thermodynamiques destinés à
assurer le chauffage, le conditionnement d'air, la climatisation et
la production d'eau chaude sanitaire
10 www.gazechim-froid.frRévision de la CH35
Les fluides A2L sont autorisés dans les ERP de catégories 1 à 4 sous
conditions.
INERIS ayant donné ses recommandations et préconisations,
l’utilisation réelle dans ces catégories serait extrêmement limitées, les
« raccords démontables » deviennent des zones d’exclusion sur un
rayon de 1 à 10 mètres (« …toute source d’inflammation est interdite et
notamment toute flamme ou appareil susceptible de produire une
étincelle… »).
11 www.gazechim-froid.frCALCUL DE LA TAILLE DE LA CHARGE
CONFORMÉMENT À LA NORME EN 378 (2016)
12 www.gazechim-froid.frCALCULATEUR DE CHARGE OPTEON™ XL
13 www.gazechim-froid.frEvaluation des Risques
La norme EN378 ne supprime pas la nécessité d'une
évaluation des risques.
TOUS les systèmes de réfrigération et les pompes à
chaleur nécessitent une évaluation des risques au titre
des réglementations.
En France, deux documents font références:
- Norme NF EN 378 : 2017 pour les Systèmes
frigorifiques et Pompes à chaleur (Uniclima et
Cetim)
- Analyses des Risques: installations frigorifiques
(Uniclima, Cetim et SNEFCCA)
14 www.gazechim-froid.frQuestions Fréquemment Posées
1. Les A2L sont-ils dangereux ?
2. Peut-on les utiliser dans des ERP?
3. Comment calculer les charges maximales?
4. Quels sont les fluides de remplacement Chemours pour le R-404A en:
• Rétrofit?
• Nouvelle installation ?
5. Les équipements sont-ils disponibles?
6. Existe-t-il des installations utilisant des A2L?
7. Donnent-elles droit aux CEE ?
8. Qu’en est-il de leur coût total de possession?
9. Qu’en est-il de leur impact environnemental?
15 www.gazechim-froid.frLes solutions pour aujourd’hui et demain
2020 : arrêt de l’utilisation 2021 : réalisation des objectifs de réduction progressive des HFC.
des R-404A et R-507A Passage à des solutions respectueuses de l’environnement.
16 www.gazechim-froid.frLes Options en Réfrigération Commerciale
Rétrofit Nouvelle Installation
• Une solution intermédiaire • Une solution durable et long terme
• Faible investissement • Vous prévoyez d’installer un nouveau système
• Equipement existant en bon état • Système existant est trop vieux pour un
rétrofit
La Solution Optimale La Solution Optimale
Opteon™ XP Opteon™ XL
• Un réfrigérant durable à plus faible • Convient pour le rétrofit et les
PRG (< 1 500) équipements neufs
• Convient pour le rétrofit et les • Un réfrigérant durable à très faible
équipements neufs PRG (< 150)
17 www.gazechim-froid.frProduits Opteon™ Pour La Réfrigération
Commerciale
Moyenne et Basse Moyenne
Elevé Réfrigérant A1
Température Température
Réfrigérant A2L
Potentiel de Réchauffement Global
R-404A
(GWP 3940*)
2017 -> PRG moyen :1900
(PRG ou GWP)
Opteon™ R-134a
(GWP 1300*)
OPTEON™ XP SERIES
XP40
✓Rétrofit / Nouvel équipement R-449A
(GWP 1282*) 2021 -> PRG moyen :900
Opteon™
Opteon™ XP10
XL40 R-513A
(GWP 573*)
2030 -> PRG moyen :400
R-454A
OPTEON™ XL SERIES (GWP 238*)
✓Nouvel équipement Opteon™
XL20 Opteon™
Ultra bas XL10
R-454C
(GWP 146*) R-1234yf
*PRG basé sur AR5 www.gazechim-froid.fr
(GWPPerformance du cycle thermodynamique
Température évaporation = -35 °C, Surchauffe = 15 K,
Température condensation= 40 °C, Sous refroidissement = 2 K,
Efficacité isentropique du compresseur = 70 %
Températures moyenne utilisées, calculs avec refprop10
Capacité par COP par
Pression Pression de Température de Glissement à Coût relatif
GWP rapport au COP rapport au
d’évaporation refoulement refoulement l’évaporateur de l’énergie
R-404A R-404A
AR5 bar (rel) bar (rel) °C K % - % €/kW
R-404A 3940 0.64 17.22 83.7 0.4 100% 1.25 100% 100%
Opteon™ XL20
146 0.25 14.92 96.2 4.4 91% 1.38 109% 92%
(R-454C)
Opteon™ XL40
238 0.54 17.40 108.3 4.0 111.2% 1.39 110% 91%
(R-454A)
19 www.gazechim-froid.frSupport: Chemours Refrigerant Expert
● CRE: Chemours Réfrigérant
Expert
– Large gamme de
réfrigérants
– Calcul des performances
thermodynamiques
– Calcul des diamètres des
tuyaux
● Téléchargeable gratuitement
sur www.opteon.com
20 www.gazechim-froid.frProduits Opteon™ Pour Le CVC
Elevé Climatisation & Pompes à Chaleur Réfrigérant A1
Réfrigérant A2L
Potentiel de Réchauffement Global
R-410A 2017 -> PRG moyen :1900
(GWP 1920*)
R-407C R-134a
(PRG ou GWP)
(GWP 1624*)
(GWP 1300*)
2021 -> PRG moyen :900
R-32
OPTEON™ XP SERIES (GWP 677*)
✓Rétrofit / Nouvel équipement Opteon™
XP10
R-513A
Opteon™ (GWP 573*)
XL41
R-454B 2030 -> PRG moyen :400
OPTEON™ XL SERIES Opteon™ (GWP 467*)
✓Nouvel équipement XL20 Opteon™
R-454C XL10
Ultra bas (GWP 146*) R-1234yf
(GWPTests de comportement - Alternatives au R-410A
• Essai en rétrofit sur une unité AC/HP split de 8.8 kW en chambre climatique
• Compresseur scroll avec huile POE
• TXV remplacé par un détendeur électronique pour garder la même surchauffe
R-410A R-410A
Opteon™ XL55 Opteon™ XL55
Opteon™XL41 Opteon™XL41
R-32 R-32
22 www.gazechim-froid.frQuestions Fréquemment Posées
1. Les A2L sont-ils dangereux ?
2. Peut-on les utiliser dans des ERP?
3. Comment calculer les charges maximales?
4. Quels sont les fluides de remplacement Chemours pour le R-404A en:
• Rétrofit?
• Nouvelle installation ?
5. Les équipements sont-ils disponibles?
6. Existe-t-il des installations utilisant des A2L?
7. Donnent-elles droit aux CEE ?
8. Qu’en est-il de leur coût total de possession?
9. Qu’en est-il de leur impact environnemental?
23 www.gazechim-froid.frLes Sources De Gaz À Effet De Serre
Emissions Totales de gaz à effet de serre 2017 (EU28 + Islande)
Dans les régions
développées du monde
telles que l'Union
Européenne, les émissions
de CO2 provenant des
combustibles fossiles et des
processus industriels
contribuent pour plus de
80% aux émissions totales
de gaz à effet de serre.
Intergovernmental Panel on Climate Change
« Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat »
24 www.gazechim-froid.frOpteon™ XL: Un Equilibre Optimal des
Propriétés
SECURITE ET DURABILITE
PERFORMANCE • PDO nul
• Efficacité • PRG faible
• Capacité • Non ou légèrement
inflammable
COÛT TOTAL DE
DISPONIBILITE POSSESSION
COMMERCIALE • Coûts en capital
• Offre globale • Coûts
d'exploitation
25 www.gazechim-froid.frOpteon™ XL
Aperçu de quelques références…
26 www.gazechim-froid.frOpteon™ XL20 et Opteon™ XL40
Aperçu de quelques références en Compresseurs
Rotary Compressors
https://www.emerson.com/documents/commercial-residential/2018-0911-emerson-preview-chillventa2018-fr-fr-fr- http://www.ries-
5145042.pdf gmbh.de/temp/explorer/files/import/kataloge/Ka
elte/Verdichter/Highly.pdf
https://www.bitzer.de/shared_media/documentation/kp-204-2-en.pdf
https://www.tecumseh.com/globalassets/media/europe/files/brochures_marketing/flyer_aj2_fr.pdf https://refrigerationclub.com/fr-fr/wp-
content/uploads/sites/5/2018/10/8255-EMBRACO-
POSITION-PAPER-FRANCES.pdf
27 www.gazechim-froid.frLes Supermarchés CO-OP
● Charge totale: 30 kg Opteon™ XL20 (R-454C)
● Surface du magasin: 400m²
● Puissance Frigorifique:
• 12 kW MT (25 mètres + 1 CF)
• 3 kW LT (4 mètres + 1 CF)
● Compresseurs:
• MT: Emerson YB scroll
• LT: Bitzer semi-hermétique
● Vitrines: PureCold
https://www.coolingpost.com/uk-news/co-op-store-trials-a2l-refrigerant-r454c/
28 www.gazechim-froid.frTechnofroid – Usine Beyer
● Chambre froide de 401 m² - 3010 m3
• Deux groupes froid négatif
• T evap= -30°C, T cond= 45°C
• Température ambiante -25°C
• Puissance frigorifique = 25 x 2 = 50 kW
• Réfrigérant: Opteon™ XL20 (R-454C)
• Charge: 36 kg/circuit x 2 = 72 kg
● Un sas de 57m²
• Un groupe froid Positif
• T evap= -5°C, T cond = 45°C
• Température ambiante 5°C
• Puissance frigorifique = 10 kW
• Réfrigérant: Opteon™ XL10 (R-1234yf)
• Charge: 11 kg
+ système de récupération de chaleur est installé en parallèle du condenseur.
La chaleur est utilisée pour chauffer le sol, pour l'eau chaude sanitaire et le
chauffage des locaux pour les employés
29 www.gazechim-froid.frTechnofroid – Usine Beyer
Composants A2L
● Groupes négatifs:
• Compresseurs Bitzer 6FE-44Y-40P
• Condenseurs A2L AF Energy GCC-TNF-N25-Y
• Evaporateurs Güntner GHN 071.27/27
● Groupe positif:
• Compresseur Bitzer 4DES-5Y-40P
• Condenseurs A2L AF Energy GCC-P1-SHS-8E-1EC450
• Evaporateur Güntner GACC RX 040.1/2
• Détendeurs électroniques Carel E2V35
● Analyse de risques faite par le CEMAFroid
30 www.gazechim-froid.frQuestions Fréquemment Posées
1. Les A2L sont-ils dangereux ?
2. Peut-on les utiliser dans des ERP?
3. Comment calculer les charges maximales?
4. Quels sont les fluides de remplacement Chemours pour le R-404A en:
• Rétrofit?
• Nouvelle installation ?
5. Les équipements sont-ils disponibles?
6. Existe-t-il des installations utilisant des A2L?
7. Donnent-elles droit aux CEE ?
8. Qu’en est-il de leur coût total de possession?
9. Qu’en est-il de leur impact environnemental?
31 www.gazechim-froid.frSolutions Alternatives à Bas PRG pour la
Refrigeration Commerciale
Baseline Systèmes avec un réfrigérant à PRG Moyen (Les Supermarchés ASDA
Filiale du Groupe Walmart
Plus de 165 000 salariés
Plus de 19 millions de clients
Plus de 630 magasins au Royaume-Uni
Plus de £21.6 milliard en chiffre d’affaire en 2016
33 www.gazechim-froid.frLes Critères De Décision Des GMS Asda
En comparant par rapport à leur système actuel,
le nouveau système doit:
Avoir au moins la même capacité de refroidissement
Avoir au moins les mêmes performances énergétiques
Avoir le même temps d’arrêt pour maintenance tout au plus
Part of the Walmart Group Améliorer le Coût Total de Possession
Et Idéalement
Avoir la même facilité d’installation et de maintenance
34 www.gazechim-froid.frUne étude adaptée à la taille et à la localisation
du magasin
Supermarché Standard
~2000m2 surface de vente
Équipé de 160 kW MT / 30 kW BT
Leicester
35 www.gazechim-froid.frÉvaluation Par un Consultant Indépendant
Méthodologie
● Supermarché similaire a ASDA: 4 unités MT et 2 unités LT.
Le consultant ● Capacité maximale 160 kW MT et 30 kW LT.
indépendant a procédé ● Température ambiante basée sur la ville de Leicester, Royaume-Uni.
à une analyse des coûts, La journée est divisée en 13 heures “jour” et 11 heures “nuit”.
performances et ● La puissance est réduite de 30% la nuit grâce à l’utilisation des rideaux.
émissions
● Le total de puissance de réfrigération moyenne: 142kW pendant la journée et
105kW la nuit.
● Température d’évaporation pour les unités MT -9°C
● Température d’évaporation pour les unités LT -33°C
● Coût de l’électricité adapté au pays (0.153 €/kWh au Royaume-Uni)
● Facteur d’émission indirect adapté au pays (0.307 kgCO2e/kWh au R-U)
36 www.gazechim-froid.frRésultats De L’Étude
37 www.gazechim-froid.frComparaison de L’investissement
CAPEX (€) Opteon™ XL20 est une solution économique
300 €
Capex, Coût en investissement (Milliers d'€)
250 €
200 €
150 €
100 €
50 €
0€
Groupes logés Opteon XP40 (R- Groupes logés Opteon XL20 (R- R-744 Transcritique R-134a / R-744 R-290 / Glycol
refroidis à air 449A) refroidis à eau 454C) Booster
GWP 3 1397 3 146 1 1430 3
38 www.gazechim-froid.frComparaison Du Coût Total Sur 10 Ans
Opteon™ XL20 est la solution la
Coût Total de Possession sur 10 ans plus économique et durable avec
1 200 €
un très bas GWP
Coût Total de Possession sur 10 ans (Milliers €)
CAPEX (€) Maintenance (€) Coût de L'Energie(€)
1 000 €
800 €
600 €
400 €
200 €
0€
Opteon XP40 R-404A Opteon XL20 Groupes logés R-290 / Glycol R-744 R-134a / R-744 Groupes logés
(R-449A) (R-454C) refroidis à eau Transcritique refroidis à air
Booster
39 www.gazechim-froid.frEt l’impact sur l’Environnement?
TEWI – Total Equivalent Warming Impact
Charge en réfrigérant & Taux de fuites annuels
Charge totale en
% Taux de
Technologie GWP réfrigérant avec
fuite annuel
GWP>10 (kg)
R-454C (Opteon™ XL20) 148 320 5.0%
R290/Glycol 3 - -
R134a/CO2 1430 130 2.5%
R-449A (Opteon™ XP40) 1397 450 5.0%
Transcritical CO2 FGB 1 - -
WC Integrals (500g limit) 3HT/1397 LT 30 10.0%
AC Integrals (500g limit) 3 - -
40 www.gazechim-froid.frComparaison Des Émissions Totales De CO2
Sur 10 Ans
Emissions Totales sur 10 ans Opteon™ XL20 a le moindre
2500 impact sur l’environnement
Direct Emissions (Tons CO2 eq) Indirect Emissions (Tons CO2 eq)
Emissions de CO2 sur 10 ans (Tons CO2 eq)
2000
1500
1000
500
0
Opteon XL20 R-290 / Glycol R-744 R-134a / R-744 Opteon XP40 Groupes logés Groupes logés R-404A
(R-454C) Transcritique (R-449A) refroidis à eau refroidis à air
Booster
41 www.gazechim-froid.frLe Choix Final d’ASDA ● ASDA & Wave ont conclu que les réfrigérants OpteonTM XL à très bas PRG (HFO
Conclusions
● Le Phase-Down est en cours et il est urgent de changer vers un réfrigérant à
très bas GWP.
● Des solutions durables et économiques existent pour remplacer le R-404A
pour les applications de réfrigération:
• Opteon™ XL20 présente des intérêts économiques et écologiques en
comparaison aux solutions existantes sur le marché.
• Opteon™ XL20 a été prouvé par des laboratoires indépendants, des
consultants indépendants et aussi plusieurs acteurs de l’industrie.
Opteon™ XL20 est la solution à retenir pour l’avenir
43 www.gazechim-froid.frQuestions Fréquemment Posées
1. Les A2L sont-ils dangereux ?
2. Peut-on les utiliser dans des ERP?
3. Comment calculer les charges maximales?
4. Quels sont les fluides de remplacement Chemours pour le R-404A en:
• Rétrofit?
• Nouvelle installation ?
5. Les équipements sont-ils disponibles?
6. Existe-t-il des installations utilisant des A2L?
7. Donnent-elles droit aux CEE ?
8. Qu’en est-il de leur coût total de possession?
9. Qu’en est-il de leur impact environnemental?
44 www.gazechim-froid.frMERCI POUR
VOTRE ATTENTION
45 www.gazechim-froid.frRemplacements pour R-404A
avec le plus bas GWP
XL20 (R-454C) XL40 (R-454A)
✓ Réfrigération – remplace R-404A, 507, 407s
✓
< 150 GWP < 250 GWP
✓
Le plus bas GWP Le plus proche
46 www.gazechim-froid.frLe fluide Opteon™ XL20 – R-454C
Opteon™ XL20
Replacement R-404A, R-507, R-407C, R-22
ASHRAE # R-454C Technologie très connue et abordable
R-32 / R-1234yf
Mélange HFC/HFO
(21.5% / 78.5%)
Déjà validé par plusieurs fabricants et
ODP 0
GWP AR5 (AR4) 146 (148)
installé dans les supermarchés CO-OP
Glissement ~4-6 K
GWPLe fluide Opteon™ XL40 – R-454A
Opteon™ XL40
Replacement R-404A, R-507, R-407 (A,F & H)
ASHRAE # R-454A
R-32 / R-1234yf
Mélange HFC/HFO
(35% / 65%) Déjà validé par
ODP 0
plusieurs fabricants et
GWP AR5 (AR4) 238 (239)
Glissement ~4-5 K
installé dans les
Classement ASHRAE A2L légèrement inflammable supermarchés ASDA
Huiles Compatible avec lubrifiants POE
48 www.gazechim-froid.frVous pouvez aussi lire
