Réfrigération Commerciale Légère - Embraco Position Paper Perspectives à propos des Fluides Frigorigènes 2018
←
→
Transcription du contenu de la page
Si votre navigateur ne rend pas la page correctement, lisez s'il vous plaît le contenu de la page ci-dessous
Embraco Position Paper
Réfrigération Commerciale Légère
Perspectives à propos des Fluides Frigorigènes - 2018
www.embraco.comIntroduction La communauté mondiale, avec La récente norme de l’Union Euro-
l’amendement de Kigali, le Proto- péenne (UE) sur les Gaz Fluorés
cole de Montréal, a fait un pas impose l'interdiction de fluides
important en direction de la réduc- frigorigènes à fort PRP (Potentiel
tion des émissions de CO2 par les Réchauffement Planétaire) dans les
activités humaines, afin de préserver prochaines années sur de nom-
notre planète pour les générations breuses catégories d’applications
futures. La réduction globale des commerciales et limite considéra-
HFC dans le secteur de la réfrigéra- blement la disponibilité de ces
tion présente une importante contri- fluides sur le marché. Un certain
bution pour des efforts de réduction nombre de fluides synthétiques
à l’échelle internationale. alternatifs ont été développés par
Embraco depuis de nombreuses l’industrie chimique, et d’autres
années investit activement dans cette encore sont encore en cours de
direction en développant et en développement. Pour cette raison,
promouvant des compresseurs Embraco entreprend de nombreuses
hermétiques avec une utilisation de actions pour évaluer leurs potentiels
fluides frigorigènes à bas impact pour substituer les fluides frigori-
atmosphérique et ce sur tous les gènes à fort PRP utilisé actuelle-
continents. En plus de l’Isobutane ment. La principale difficulté
(R600a) sur les produits d’électromé- rencontrée a été de tenter de substi-
nagers, des progrès significatifs tuer le R404A. Ce document
existent également dans l’implanta- résumera l’état actuel des tests
tion du propane (R290) sur des d’alternatives possibles pour
systèmes de réfrigération de petites remplacer le R404A et le R134a.
puissances (plug-in) comme une L’accent a été donnée sur des
alternative naturelle au R404A, tout aspects de fiabilité et de perfor-
comme l’usage du dioxyde de mance, ainsi qu’à l’évolution de la
carbone (CO2) dans le secteur de législation relatif à la sécurité.
fortes puissances type supermarchés.
2- Embraco va étendre ses recherches sur le développement et encoura-
Déclaration sur la gera l’utilisation de fluides frigorigènes à bas PRP pour supporter le
renforcement global de réduction des changements climatiques pour
Politique d’Embraco le futur de l’humanité.
- Embraco continuera à fournir des solutions pour les équipements de
réfrigération afin d’améliorer l’efficacité énergétique avec les Fluides à
bas PRP.
- Embraco supportera activement l’utilisation de fluides naturels sans
aucun compromis pour la sécurité des appareils, incluant des forma-
tions techniques.
- Embraco continuera à développer des produits aussi bien pour les
fluides naturels que pour les fluides synthétiques à bas PRP pour
dépasser les standards actuels et futurs sur l'efficacité énergétique afin
de garantir la compétitivité des produits de nos clients et les attentes
des clients finaux
- Embraco continuera à travailler avec les organisations internatio-
nales législatives afin de permettre l’utilisation en toute sécurité des
alternatives à bas PRP.
3Le Règlement de l’Union Européenne sur les Gaz Fluorés
L'Union Européenne (UE), avec Nouvel Équipement les fabricants de machines à glaçons
la norme F-GAZ (517/2014), 1. de type commercial auront à se placer
limite l’utilisation des fluides A partir du 1 janvier 2020
er
dans la catégorie des « réfrigérateurs
frigorigènes à fortes valeurs de - Les réfrigérateurs et congélateurs et congélateurs » ou s’ils devraient se
PRP (Potentiel de pour le stockage, la distribution de considérer comme « équipements de
Réchauffement Planétaire). produits au détail et vers les services réfrigération fixes ». Des questions
Les délais de l’UE pour l’usage alimentaires (usage commercial), comme celle-là peuvent être adres-
de substances réfrigérantes systèmes hermétiquement scellés sées aux grandes associations indus-
pour différents segments de qui contiennent du HFC avec un PRP trielles (par exemple, ASERCOM, EPEE)
réfrigération sont : de 2500 ou plus, seront bannis. ou par le biais du site de la Commission
(Par exemple, R404A, R507A) Européenne (DG Climat) et/ou entrer
en contact avec les autorités natio-
2.
nales chargées de la Réglementation
A partir du 1er janvier 2022
de l’UE sur les Gaz Fluorés.
Réfrigérateurs et congélateurs pour le
stockage, la distribution de produits au
détail et vers les services alimentaires MAINTENANCE DES
SYSTÈMES EXISTANTS
(usage commercial), systèmes hermé-
tiquement scellés qui contiennent du A partir du 1er Janvier 2020 A partir
HFC avec un PRP de 150 ou plus, du 1er Janvier 2020, l’utilisation des
seront bannis. gaz fluorés avec un PRP de 2500 ou
(Par exemple, R134a, R407F, R407C, plus pour le service et la maintenance
R410A) d’équipements de réfrigération avec
une charge de gaz supérieur à 40te-
3. qCO2 (par exemple, plus de 10.2 kg de
A partir du 1 janvier 2020
er
R404A) sera interdite, sauf si ce sont
Les équipements de réfrigération fixes, des fluides recyclés, si disponibles, il
qui contiennent ou de par leur fonctionne- sera ainsi possible de les utiliser
ment, dépendent des HFC avec un PRP de jusqu’au 1er janvier 2030. Pour les
2500 ou plus, excepté les équipements systèmes impactés par les interdic-
destinés au projet d’application pour tions de service et maintenance, il y a
refroidir les produits à des températures deux options : les moderniser avec des
en dessous de -50°C, seront bannis. gaz avec un PRP inférieur à 2500 ou
Il existe encore des doutes quant à les substituer par de nouveaux
cette nouvelle interprétation de la équipements qui utilisent un fluide
norme. Par exemple, il n’est pas clair si avec un PRP plus bas.
4with GWP lower than 2500 or replace them with new equipment that uses l
refrigerant.
Quota System
EU F-gas
gas regulation (517/2014) defines that sales and distribution of high GWP
be controlled with quota allocation system and will lead to its declining s
increase of HFC prices (see Fig.1). Quantities of HFC gases ses available for all a
will be limited based on GWP value (in 2018 49% less if compared with 201
87MTCO
SYSTÈME DE QUOTA 2equiv
) and industry will be forced to switch quickly to low GWP alternativ
La norme de l’UE sur les Gaz Fluorés
(517/2014) définit que les ventes et
distributions de fluides à haut PRP
sont contrôlées par un système
d’allocation de quotas (consultez la
fig. 1) et ont conduit à la diminution
de l’offre et une augmentation
significative des prix de HFC
(Consultez la Fig. 2). Les quantités de
gaz HFC disponibles pour toutes les
applications sont limitées sur la base
de la valeur du PRP (en 2018, 49% en
moins si comparé avec l’usage de
2015 - 87MteqCO2) et l’industrie est
forcée de changer rapidement vers
Fig.1 Programme de Réduction Progressive
des alternatives à bas PRP. La norme Fig.1 HFC Phase Down Schedule
de HFC (Règlement (EU regulation17/2014)
de l’UE 517/2014) 5
de l’UE sur les Gaz Fluorés considère
la consommation EU F-gas
gasentre
moyenne regulation considers the average consumption between 2009 and
2009 et 2012 comme une base pour
baseline to apply phase down steps expressed in MTCO2eqiv.
appliquer les étapes de la réduction
progressive sur le MteqCO2
Alternative Refrigerants for Commercial Refrigerati on
Embraco is working on products for light commercial refrigeration segment,
with both phases of EU F-gases
gases regulation. This means products for final solut
150 GWP) with natural and with synthetic refrigerants and as well as compre
transition refrigerants, that should allow the industry to convert all their produ
into final low GWP refrigerants by 2022. We recommend, if possible, go dire
final refrigerants. For the time being only hydrocarbons can be considered a fin
while synthetic refrigerants options are still under development and the legislatio
Fig. 2 Développement des Prix R404A
their use, is still under development.
et R134a en UE (2014 = 100%)
5er GWP
ases will
ply and
lications
usage -
.
Fluides alternatifs pour la
Réfrigération Commerciale
Embraco travaille sur des Cela signifie des produits pour une être considérés comme une
produits pour le segment de solution finale (sous les 150 PRP) solution finale, alors que les
réfrigération commerciale de avec des fluides naturels et options de fluides synthétiques
petite puissance, afin de synthétiques et avec des compres- sont encore au stade du dévelop-
respecter les deux phases de seurs pour des fluides de transition pement et la législation afin de
la norme sur les gaz fluorés (150Solution Finale - Hydrocarbures
PROPANE R290 AUTRES HYDROCARBURES
PROPYLÈNE R1270
Embraco offre une gamme complète de travail de la IEC SC61C/WG4, Le propylène est très similaire au
de produits de compresseurs HC l’industrie tente de définir des propane en termes de propriétés,
comme solution finale pour mesures supplémentaires spéci- pouvant offrir l’avantage d’une plus
répondre à la norme sur les gaz fiques nécessaires afin de permettre grande capacité spécifique de
fluorés de l’UE. Le propane (R290) des niveaux plus hauts de charge réfrigération, mais est un peu moins
est déjà largement utilisé dans sans augmenter les risques de la efficace que le propane. L’usage du
diverses applications commerciales norme existante ci-dessus. Cette propylène, néanmoins doit être
et d’air conditionné, et la plupart activité est en cours, et ne sera pas limité à des situations très spéci-
des applications commerciales de conclue avant 2019. fiques. Embraco n’a pas de plan
petite puissance existante peut être pour développer des compresseurs
convertie pour l’usage de fluides HC. au propylène. Son usage peut être
Dans le cas d’applications plus AUTRES HYDROCARBURES convenu pour des situations spéci-
ISOBUTANE R600A
importantes, du fait de la limite de fiques avec des solutions ad-hoc
charge générale de 150 g, la confi- Le R600a, isobutane, représente sous supervision du support tech-
guration de circuit multiple est une une solution alternative valide pour nique Embraco.
option viable et déjà appliquée sur de petits appareils. Il offre des
quelques systèmes. Il existe encore bénéfices en termes d'efficacité,
des barrières pour l'utilisation mais possède une limitation signifi-
d'hydrocarbures sur quelques appli- cative dans sa capacité de réfrigé-
cations liées aux questions de sécu- ration. Due à la faible capacité
rité du produit final, ses coûts et spécifique de réfrigération, il est
investissements sur la chaîne de nécessaire d’avoir un compresseur
fabrication d'électroménagers. Des de cylindrée plus importante, com-
actions spécifiques sont nécessaires paré aux autres réfrigérants et, par
pour dépasser ces problèmes. Une conséquent, une plus grande struc-
étape importante pour permettre un ture du compresseur, une taille et
usage plus ample de fluides de un poids plus grands. Les propriétés
classe A3 est la révision des normes de l’isobutane limitent aussi la
de sécurité. plage de température d’évapora-
Aujourd’hui, la norme actuelle IEC tion. Une gamme complète de
utilisée pour des applications produits, autant pour l’application
hermétiquement scellées de LBP, que pour le HBP est
(EN60335-2-89) limite à 150 présente au catalogue d’Embraco.
grammes, la charge de n’importe Les principales applications sont
quel fluide inflammable, ce qui rend les petits congélateurs horizontaux,
difficile la transition vers des réfrigé- réfrigérateurs à bouteilles, armoires
rants à bas PRP. Au sein du groupe à vin, etc.
7HFC de Prochaine Génération
ALTERNATIVES AU R404A R404A dans le segment commercial adoptée globalement. Un pas impor-
de petites puissances, sont en cours tant pour permettre l’utilisation de
Pour un scénario à long terme, de test dans nos laboratoires et fluides de classe A2L, est la révision
l’industrie sous l’AHRI AREP (Alterna- certaines considérations sont présen- des normes de sécurité (le même cas
tive Refrigerant Evaluation Program) tées sur les tableaux 5 et 6. D’autres s’applique à la classe de sécurité A3
en est à la 2e phase de tests d’une fluides sont en cours d’évaluation mentionnée antérieurement)
série de nouveaux mélanges qui sous le programme de 2e phase de Aujourd’hui, avec 150 grammes de
répondront à l'exigence du PRPHFC de Prochaine Génération
ALTERNATIVES AU R134A mais actuellement, avec la charge de ciaux de petites puissances, dû à sa
fluide inflammable de 150g, son faible capacité de refroidissement.
Le R1234yf est une alternative valide usage est limité à de très petites Ceci exigera une chaîne de production
pour les appareils R134a. Embraco installLe R1234ze, n’est néanmoins complètement nouvelle qui, à ce
offre quelques modèles de compres- pas une alternative valide sur le niveau parait ne pas être une solution
seurs pour ce fluides au catalogue, R134a pour des systèmes commer- pour ce segment de marché.
R 134a R1234yf R1234ze(E)
Type HFC HFC HFC
Classe de Sécurité A1 A2L A2L
Temp. d'Ebullition @ 1atm -26°C -30°C -18°C
Température Critique 101°C 95°C 110°C
Temp. de Rosée @1 bar(abs) 0K 0K 0K
Tableau 4. Données Physiques de Mélanges alternatifs
R 134a R1234yf R1234ze(E)
PRP 1430 En dessous de 1 En dessous de 1
Capacité Ref Un peu plus bas Bien moindre
Efficacité Ref Faible Faible
Fiabilité Ref Identique NA
Lubrifiant POE POE NA
Température du Moteur Ref Identique NA
Temp. de refoulement Ref Identique NA
(*) dû aux aspects de sécurité des composants électriques. NA – non disponible
Tableau 5. Résumé de l'Evaluation d’Embraco
9Soluções Transitórias de HFC
Les températures du compresseur
avec les mêmes paramètres de
fonctionnement du système tendent
à augmenter significativement avec
les R407F, R407H et le R407A. Il a
été observé une augmentation
relativement basse de la tempéra-
ture lors des tests avec le R448A et
le R449A. L’augmentation de la
température peut provoquer une
surchauffe du moteur et/ou un
déclenchement de la protection
thermique interne du compresseur.
La conséquence est la réduction de
la fiabilité et de l'espérance de vie du
compresseur (voir les observations
de conclusion pour son éventuel
usage). Le R452A présente le même
profil thermique ou inférieur lorsqu’il Fig. 3 Enveloppe Restreinte R449A (Température
est comparé au R404A de retour des gaz 20 degrés °C)
Le R452A peut être considéré
comme une alternative pour la
gamme de produits R404A d’Em-
braco (ECN R452A 2016) avec la
même enveloppe d’application du
R404A, aussi bien pour les applica-
tions de moyennes et de basses
températures.
Récemment, le R449A a été aussi
approuvé comme un fluide alternatif
au R404A pour les gammes de
compresseurs NEU/NT/NJ (ECN
R449A 2018), mais seulement pour
l’application MBP, et avec une enve-
loppe d’application restreinte
lorsqu’on la compare au R404A, du
fait du niveau thermique interne
supérieur du compresseur. L’enve-
loppe MBP restreinte pour le R449A
est présentée sur la Fig. 3.
11Solutions Transitoires du HFC
SUBSTITUTION DU R404A Une série de fluides dit de mélanges tous dans la classe de sécurité A1
(blend) avec un niveau « moyen » de (non toxiques, non inflammables) et
L’industrie chimique offre une série PRP a été proposée comme solution sont caractérisés par une augmen-
de fluides pour substituer les intermédiaire avant la transition tation considérable de la tempéra-
réfrigérants HFC de fort PRP actuel- vers une situation finale. ture de glissement en comparaison
lement utilisés. A l’exception des Les candidats de cette solution au R404A. Les principales proprié-
hydrocarbures, la substitution finale intermédiaire les plus significatifs tés physiques et le tableau d'évalua-
du R404A et du R507A n’est pas sont des mélanges de HFC comme tion d’Embraco sont indiqués
encore prête pour répondre aux les R407F, R407A, R407H, R448A, respectivement sur le Tableau 6 et
règlements européens à long terme. R449A et le R452A. Ils se trouvent sur le Tableau 7.
R 404A R407F R407A R447H R448A R449A R452A
Type Mélange de HFC Mélange de HFC Mélange de HFC Mélange de HFC Mélange de HFC Mélange de HFC Mélange de HFC
Classe de Sécurité A1 A1 A1 A1 A1 A1 A1
Temp. d'Ebullition @ 1atm -47°C -46°C -45°C -45°C -45°C -46°C -47°C
Température Critique 72°C 83°C 82°C 87°C 87°C 82 °C 75°C
Temp. de Rosée @1 bar(abs) 0.8K 6.4K 6.4K 7K 7K 6.1K 3.8K
Tableau 6. Données Physiques de Mélanges alternatifs
R 404A R407F R407A R407H R448A R449A R452A
PRP 3920 1820 2100 1495 1386 1397 2140
Appplications LBP,MBP MBP MBP MBP MBP MBP LBP,MBP
Capacité Ref Identique Identique Identique Meilleur Meilleur Identique
Efficacité Ref Faible Faible Faible Meilleur Meilleur Identique
Fiabilité Ref Bien moindre Bien moindre Bien moindre Faible Faible Identique
Lubrifiant POE POE POE POE POE POE POE
Température du Moteur Ref Bien Plus Grand Bien Plus Grand Bien Plus Grand Plus Grand Plus Grand Identique
Temp. de refoulement Ref Bien Plus Grand Bien Plus Grand Bien Plus Grand Plus Grand Plus Grand Identique
Tableau 7. Résumé de l'Evaluation d’Embraco
10Soluções Transitórias de HFC
En plus de cela, les clients ont système (détendeur, etc..). quantités dû à la limitation du
toujours la possibilité de convertir L’unique raison d’utiliser les quota. Aussi bien le R513A que le
le système pour l’utilisation du mélanges alternatifs du R134a R450A sont approuvés pour la
R134a au lieu du R404A pour cette mentionnés ci-dessus, pendant la série NB/NE/NT/NJ (ECN R513A
période de transition, seulement période de transition, est le R450A 2017) comme fluides alter-
en changeant le modèle de com- moindre PRP qui peut permettre natifs pour les modèles Embraco
presseur et ajustements sur le une plus grande disponibilité de R134a fabriqués en Slovaquie
R134a R450A R513A
Type HFC Mélange de HFC Mélange de HFC
Classe de Sécurité A1 A1 A1
Temp. d'Ebullition @ 1atm -26°C -24°C -29°C
Température Critique 101°C 106°C 98°C
Temp. de rosée @1 bar(abs) 0K 0.8K 0.8K
Tableau 8. Données Physiques de Mélanges alternatifs
R134a R450A R513A
PRP 1430 547 573
Applications L/M/HBP L/M/HBP L/M/HBP
Capacité Ref Faible Identique
Efficacité Ref Identique Identique
Fiabilité Ref Identique Identique
Lubrifiant POE POE POE
Température du Moteur Ref Identique Identique
Temp. de refoulement Ref Identique Identique
Tableau 9. Résumé de l'Evaluation d’Embraco
12Evaluation de Performances
Il est important de considérer réelles de fonctionnement du
que les fluides avec une varia- système. L’approche du point
tion significative, sont traités de milieu (mid point) est plus signi-
manière différente par rapport ficative dans ce cas. Les
au passé. L’approche de la formules comme pour définir la
pression au point de rosée (dew température du point milieu
point) ne peut pas être utilisé sont illustrées sur les images
pour définir les conditions ci-dessous.
13Déclaration Déclaration d’Avertissement sur de réfrigération.
l’utilisation de fluides inflammables 4 Sujet aux limitations de charge
(A2L, A3) avec les compresseurs mentionnées ci-dessus, et considé-
Embraco, Approuvés pour les fluides rant que tous les fluides inflam-
frigorigènes de Classe de sécurité mables exigent les mêmes précau-
A1 (R134a, R404A, etc.) tions sur le projet, la fabrication et
la maintenance, nous recomman-
Embraco travaille actuellement sur dons toujours l’utilisation de la solu-
le développement de compresseurs tion HC, techniquement, dans la
hermétiques pour une utilisation mesure du possible. Embraco offre
avec des fluides A2L pour substituer une gamme complète de modèles
les HFC à haut PRP, néanmoins R290 qui sont la meilleure option
nous aimerions rappeler que : pour les systèmes de charge de
1 Les compresseurs Embraco 150g de fluides inflammables.
conçus et approuvés pour une 5 Spécifiquement, Embraco recom-
utilisation avec des fluides non mande l’usage du R452A, R449A
inflammables (classe A1) ne (avec enveloppe restreinte) et
peuvent pas être utilisés avec n’im- R513A, R450A avec fluides « transi-
porte quel type de réfrigérants toires », officiellement approuvés
inflammables, ni A3 ni Classe A2L. par Embraco, respectivement pour
2 Les produits Embraco mentionnés les compresseurs R404A et R134a.
sur la Déclaration de Conformité 6 Embraco décline toute responsa-
sont en conformité avec toutes les bilité si notre compresseur est
directives de L’UE pertinentes mais utilisé sans les fluides approuvés
actuellement aucune d’elles n’est (conformément à la liste ci-dessus)
approuvée dans la Cat. 2 sous PED. et alertera sur les possibles
3 Pour les systèmes de réfrigération problèmes de fiabilité, surchauffe du
couverts par la norme uniformisée moteur et mauvais fonctionnement
EN 60335-2-89, les règlements de des composants électriques qui
l’UE permettent l’utilisation de pourraient résulter de l’usage du
fluides inflammables avec jusqu'à fluide non autorisé.
150g de charge de fluide par circuit
14Conclusions Les Hydrocarbures (isobutane-R600a et doit être validée par l’équipe de support
propane-R290) représentent la meilleure technique d’Embraco, au cas par cas.
solution à long terme pour les applications L’utilisation sur des systèmes qui opèrent
commerciales de petites puissances en en particulier, sous des conditions de taux
basse et moyenne pression. Les prochains élevés de compression, doit être évitée.
changements attendus dans la législation Le R452A peut être, au cours de cette
retireront une partie des blocages phase, considéré comme un fluide
existants liés aux limites de l’exigence. alternatif (consultez la ECN R452A 2016)
Pour la période de transition, avant 2022, pour le LBP et le MBP et le R449A peut
sur la base de tests préliminaires, Embraco être utilisé sur des séries spécifiques
ne peut pas considérer les R407F, R407A, d’Embraco MBP R404A avec enveloppe
R407H et R448A comme des fluides de restreinte, conformément à l’explication
substitution alternatifs pour les systèmes vue antérieurement.
qui utilisent les compresseurs Embraco Les R513A et R450A sont approuvés
R404A. L’usage de fluides ci-dessus peut comme alternative acceptable au R134q
exiger des changements sur le système, pour la période de transition sur les séries
comme une réduction de la température spécifiques d’Embraco R134a (consultez
de condensation du système (condensa- le ECN R513A R450A 2017). Le R1234yf
teur plus grand, ventilation améliorée) ou est aussi une alternative acceptable pour
une réduction de la température de le R134a à long terme, mais les aspects
retours des gaz pour obtenir un profil de l'inflammabilité de tous les réfrigé-
thermique similaire à celui du fluides rants A2L n’ont pas encore été bien
frigorigènes R404A. Pour maintenir la résolus et, comme l’actuelle législation, la
garantie d’Embraco, l’application finale charge doit être limitée à 150g.
Current Refrigerant Temporary Solution Final Solution
LOW MEDIUM LOW MEDIUM
TEMP TEMP TEMP TEMP
R404A R452A R452A R290* R290*
R507A R134a* R134a* R455A R455A
R407C R407C R457A R457A
R448A R448A** R454C R454C
R449A R449A** R1270 R1270
R407A R407A R744* R744*
Embraco Approved Refrigerant
R407H R407H
Pls contact Technical Support
R407F R407F
Under evaluation R134a R134a R134a R1234yf R1234yf
*different displacement R513A*** R513A*** R600a* R600a*
**only NE/NT/NJ restrict envelope
***only NE/NT/NJ products (for EM/FF R450A*** R450A*** R290* R290*
range pls contact Technical Support)
15Tendances Générales du Segment Commercial
Léger selon la Perspective d’Embraco.
Light Commercial Refrigeration
Watt 150 - 5000
Region / Year 2017 2020 2025
America
Europe
HC Japan
China
Rest of World
America
Europe
HIGH GWP HFC’s Japan
China
Rest of World
America
Europe
LOW GWP HFC’s Japan
China
Rest of World
America
Europe
CO2 Japan
China
Rest of World
Main refrigerant Niche use
Regular use No clear
16Vous pouvez aussi lire
