Les installations de froid fonctionnant au CO2 sont en phase de remplacer les installations utilisant les HFC. Conformément aux nouvelles règlementations européennes, le R404 et les fluides frigorigènes du type HFC ne seront plus autorisés d’ici 2030. Les réfrigérants naturels tels que le CO2 vont ainsi devenir les nouveaux réfrigérants règlementaires.
Quels sont les réfrigérants naturels ?
Les réfrigérants naturels sont des gaz naturels ayant des impacts réduits sur l’environnement par rapport aux HFC. Ils respectent, en effet, la couche d’ozone et émettent nettement moins de gaz à effet de serre, car ils ont de très faibles pouvoirs de réchauffement planétaire (PRP ou GWP). Pourtant, ils délivrent des performances tout aussi remarquables dans la réfrigération. Le recours à ces fluides frigorigènes écologiques répond donc aux exigences des nouvelles législations concernant les fluides frigorigènes.
On peut classer les réfrigérants naturels en 3 groupes : l’ammoniac ou R717, le CO2 ou R744 et enfin, les hydrocarbures. L’ammoniac donne un rendement énergétique élevé, mais étant toxique et inflammable, son utilisation est limitée et réglementée. Le CO2 transmet parfaitement la chaleur et a une excellente capacité frigorifique volumétrique. Son rendement thermodynamique est plus intéressant dans des conditions de basses et de moyennes températures. Quant aux hydrocarbures, ils ont un haut coefficient de transfert de chaleur et nécessitent l’utilisation d’huiles minérales. Toutefois, ils sont toxiques et facilement inflammables.
Le CO2 : le meilleur des fluides frigorigènes naturels ?
Le CO2 est un réfrigérant naturel avec un GWP=1, considéré comme la référence au GWP. Il est donc l’un des plus respectueux de l’environnement parmi les fluides frigorigènes naturels. Grâce à sa haute performance volumétrique, il est utilisable dans la production de froid industriel et commercial, et même sur les petits compresseurs. Il est plus abordable et stable en termes de prix.
Le R744 n’est pas toxique ni inflammable. Son utilisation n’est pas soumise à des règles environnementales. Vous n’avez pas besoin de récupérer ni de traiter les déchets. En revanche, ce réfrigérant requiert des installations compactes, c’est-à-dire des tuyaux de plus petites dimensions. Cela demande un investissement de départ, mais qui se traduit par un gain d’espace. Des installations de froid au CO2 vous permettront ainsi de faire des économies d’énergie et de baisser vos coûts d’exploitation. Elles s’avéreront très bénéfiques sur le long terme.
Le CO2 peut être utilisé dans deux systèmes :
- Système transcritique : il est comprimé par un compresseur au-dessus de son point critique et refroidi par un fluide de synthèse. Il est utilisé pour la réfrigération et la congélation dans les supermarchés, les entrepôts frigorifiques, les systèmes de pompes à chaleur industrielles, etc.
- Système subcritique : sur une installation en cascade, le CO2 est condensé au-dessous de son point critique et nécessite l’usage d’un fluide HFC ou de l’ammoniac pour le maintenir à la basse température. Ce système est idéal pour les installations de congélation dans les supermarchés et les applications industrielles.
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