TECHNIQUE  
Cool and Comfort 76 – février 2018

L’avenir du ‘petit’ frigoriste

Les temps sont loin d’être évidents pour le frigoriste, et cela ne va pas s’arranger. Nous vous en expliquons les raisons dans ce reportage. Voici la première partie, la seconde paraîtra dans le prochain numéro de Cool & Comfort.

Tout le monde sait aujourd’hui que les réfrigérants à haut GWP (>2500) sont à éviter. Les plus mauvais élèves de la classe – les R404a et R507 – sont pourtant encore utilisés dans des nouvelles installations, malgré les hausses de prix et les communiqués annonçant la difficulté, voire l’impossibilité, de les obtenir. Pourquoi ? Parce qu’on ne sait pas ? Faux ! Parce qu’on ne veut pas savoir. Il ne faut pas toujours se cacher derrière l’ignorance. A l’heure actuelle, placer une installation au R404a ou R507 est presque criminel. C’est tromper le client avec une installation ‘meilleure marché’ et le confronter directement à un gros problème, sans qu’il ne s’en doute probablement. Les clients finaux/exploitants ne sont souvent pas au courant de la législation. Il revient à l’entreprise de réfrigération de les informer et même de proposer une alternative. Bien entendu, l’entreprise de réfrigération fournir les efforts utiles et se former. Le temps du ‘ça n’a pas grande importance’ est révolu. L’avenir appartient aux entreprises qui réfléchissent avec le client et qui ne sont pas conservatrices.

Les inspections menées par le gouvernement se développent rapidement. De plus en plus d’exploitants sont contrôlés et des amendes conséquentes sont notifiées, souvent à raison. Nous sortons d’une période où tout était permis. La législation doit être appliquée que si elle est effectivement contrôlée, estime le Belge.

De nombreuses alternatives sont entretemps disponibles sur le marché. Nous allons brièvement les passer en revue. Il est clair que presque toutes les alternatives demandent plus de connaissances. Les contrôles sont scindés entre les obligations légales sur les pertes de réfrigérants et la documentation/l’information. Il est faux de penser que nous, les frigoristes, devons uniquement nous préoccuper du fonctionnement sans fuites des installations. Le maintien d’une installation étanche doit être abordé dès les premiers entretiens avec le client et n’incombe pas au technicien de service.

Etapes déterminantes

Une bonne configuration de l’installation par rapport à l’objectif détermine le fonctionnement.

L’ingénierie et la sélection définissent la réalisation. Attention : l’ingénierie et la sélection de tous les composants. Le calcul des tuyauteries est par exemple fortement sous-estimé alors que c’est primordial quand on travaille avec des réfrigérants alternatifs. L’ingénierie et la sélection ne consistent plus à ‘prendre son catalogue et à commander les meilleurs composants adéquats’. Aujourd’hui, le fonctionnement d’une installation se détermine par une bonne configuration de tous ses composants. Vous n’achetez pas une voiture avec un excellent moteur mais un mauvais châssis, une mauvaise suspension ou une mauvaise aérodynamique,… Tous ces facteurs déterminent ensemble le fonctionnement optimal. L’histoire du maillon le plus faible est aussi valable en technique de réfrigération. Se focaliser uniquement sur le compresseur est d’ailleurs une mauvaise idée car il ne peut prester que selon ce qu’il reçoit, ce qui est aussi vrai pour le marché du conditionnement d’air. De nombreuses installations de conditionnement d’air/de climatisation ont un COP/EER ‘fantastique’ mais elles ne sont pas utilisées parce que l’utilisateur est confronté à des problèmes de confort. La cible est donc manquée. Ce n’est pas le meilleur COP/EER qui détermine la norme mais le meilleur confort. Combinez les deux et vous vous démarquerez sur le marché.

La mise en oeuvre/le montage est l’étape suivante et est toute aussi importante. Une bonne préparation, implémentation et montage génèrent une installation propre, solide et étanche.

La mise en service et le réglage ne consistent pas à tourner un bouton. C’est un art où les connaissances et l’expérience jouent un grand rôle. Chaque composant doit être bien adapté et réglé.

La surveillance est un terme peu appliqué en technique de réfrigération. De nombreuses installations sont mises en service ‘un point c’est tout’. On sait pourtant que les installations, construites sur mesure, doivent systématiquement être adaptées à l’application. La surveillance, donc le pilotage électronique et le suivi à distance, sera une évidence dans l’avenir, non seulement pour le démarrage mais aussi lors du service et du suivi de l’installation.

Service: si toutes les étapes précédentes sont correctement organisées, le service sera un plaisir, surtout pour l’exploitant. Des exploitants qui sont d’ailleurs prêts à payer pour une offre de services ou un contrat de maintenance pour lesquels ils veulent voir une plus-value claire et surtout un suivi et un rapportage de l’expérience. Ici aussi, vous pouvez vous distinguer sur le marché.

Ne vous cachez pas derrière un ‘je ne peux pas et je n’ai pas le temps’. Un exploitant sera, à raison, plus exigeant dans l’avenir et ne voudra travailler qu’avec des entreprises professionnelles. L’industrie de l’automobile a réalisé cette transformation il y a plusieurs dizaines d’années, avec le tumulte qu’on a connu, mais aujourd’hui c’est un standard. Certes, un grand avantage dans l’industrie automobile est que ceux qui n’ont pas suivi le mouvement d’évolution de l’époque peuvent aujourd’hui travailler sur des oldtimers. Ce ne sera pas le cas en technique de réfrigération.

Nous devons nous poser la question de savoir pourquoi nous n’évoluons pas assez vite. Qu’est-ce qui nous retient ? Quelles sont les alternatives ?

Alternatives

Les réfrigérants HFC synthétiques

Les réfrigérants HFC synthétiques ne sont pas condamnés. Il existe de nombreuses alternatives avec un GWP plus bas qui peuvent combler de nombreuses applications. Nous sommes inondés par les ‘nouveaux’ réfrigérants et nous ne savons pas lesquels choisir. Le secteur chimique sème la confusion et participe au football de panique (par opportunisme ?). Les années à venir amèneront certainement de la clarté. Certains réfrigérants HFC gagneront la partie, et l’offre sera limitée.

Les avantages des ‘nouveaux’ HFC’s sont limités. Certes, ils sont meilleurs pour l’environnement (s’ils sont correctement appliqués), et tout le monde devient plus écologique tant que ça ne coûte rien. Dans le cas d’une bonne ingénierie/sélection, l’installation fonctionne plus efficacement et la consommation énergétique diminue. De plus, la capacité en réfrigérant est limitée par la bonne configuration des composants. Le transfert de chaleur sera amélioré, les débits massiques peuvent diminuer, … Si vous avez déjà appliqué cela avec les réfrigérants à haut GWP, la différence sera sans doute minime mais vous disposez des connaissances utiles et la transition sera plus facile.

Les inconvénients ne sont pas à sous-estimer. Ainsi, le glissement de température chez les réfrigérants commençant par le chiffre 4 (R4, …, presque tous les ‘nouveaux’ réfrigérants HFC) devient important. Ce glissement de température nécessite des connaissances lors de l’ingénierie, la sélection, la mise en service et le service. Une petite fuite peut vite devenir dramatique pour les propriétés du réfrigérant. De plus, on commence à penser à différents ‘niveaux’, ce que j’estime ne pas être une bonne chose. A la sélection, on parle de plus en plus de ‘mid-point’, alors que l’installateur/le technicien de service ne peut pas mesurer cela. Il mesure la température au bulbe et de rosée. Les températures élevées en fin de compression suite à une mauvaise sélection et un mauvais fonctionnement génèreront dans l’avenir de beaux chiffres d’affaires chez les fabricants de compresseurs. Il y a encore pas mal de discussions à propos du fonctionnement exact des réfrigérants à haut glissement de température dans l’évaporateur. Les diagrammes H-LogP corrects sont difficiles à trouver.

Inflammabilité

Outre le glissement de température, il faut tenir compte du potentiel d’inflammabilité. On parle souvent de ‘légère inflammabilité’, un terme (A2L) presque exclusivement appliqué en technique de réfrigération. Presque toutes les autres normes et législations parlent de substance inflammable et non-inflammable. Dans ces législations, A2L est classé parmi les substances inflammables. C’est aussi le cas dans le transport ADR. Concevoir une installation de réfrigération avec des réfrigérants légèrement inflammables exige des connaissances dans les normes et la législation, desquelles ressortent les mesures de sécurité et de précaution à prendre et les matériaux à utiliser. Il y a ce document de travail merveilleux - EN378 et PED – qui en dit malheureusement peu sur l’usage spécifique des réfrigérants. Pour cela, il faut se tourner provisoirement vers les législateurs locaux et fédéraux. En Belgique, il faut vraiment chercher car il n’y a presque rien. Est-ce que cela vous autorise à faire ce que vous voulez? Pour les cow-boys peut-être, mais pas pour le frigoriste. Soyez conscient des risques potentiels et des conséquences. Informez-vous auprès des personnes qui ont les connaissances requises.

Pour les petites applications, les HFC’s alternatifs non inflammables peuvent représenter une bonne solution ‘facile’. S’il y a de ‘nouveaux’ réfrigérants, non-inflammables, sans température de glissement et avec un GWP faible disponibles sur le marché, ceux-ci seront certainement très utiles. Nous pensons ici aux éventuels HFO’s.

Les réfrigérants naturels

Dans les réfrigérants naturels, nous pensons principalement au CO₂ et au NH₃. Ces réfrigérants vont sans aucun doute être de plus en plus utilisés. Leur GWP se situe sous les 150, une valeur qui deviendra une référence dans l’avenir. De plus, s’ils sont mis en œuvre correctement, ils s’avèrent particulièrement écologiques et sont subventionnés en Flandre via des primes. Ces réfrigérants sans glissement de température sont bon marché et disponibles. Rien que des avantages, donc ?

Les inconvénients ont trait aux connaissances, aux normes et à la législation. Les normes et la législation peuvent être implémentées rapidement mais pas les connaissances. Travailler avec du CO₂ comme réfrigérant, certainement dans des applications trans-critiques, demande beaucoup de connaissances et de dévotion. Dans une phase trans-critique, on ne peut plus se baser sur la relation entre la pression et la température, il n’y a pas de zone transitoire, ce qui a une influence sur le montage global. Le CO₂ se comporte aussi autrement et il faut en tenir compte. Par ailleurs, les pressions sont plus élevées et il faut tenir compte des normes et des matériaux. Une bonne installation de CO₂ est un summum mais il en faut peu pour qu’elle fonctionne mal. Mais rien n’est insurmontable et ce réfrigérant et la technologie périphérique est un concept de base dans l’avenir de la technique de réfrigération. Ne vous lancez pas dans une installation de CO₂ sans formation. Ne restez pas sur la touche et faites les premiers pas. Pour les installations au NH₃, il faut tenir compte de la toxicité. Le NH₃ est classifié parmi les substances dangereuses. En termes de fonctionnement, il est plus simple qu’une installation au CO₂, mais pas concernant les normes et la classification. Le NH₃ reste le réfrigérant le plus efficace sur le marché.

Surveillance

La surveillance est essentielle dans ce type d’installations. Préparez-vous, ainsi que votre personnel, à cela. De plus en plus de fabricants proposent des unités prêtes à l’emploi sur le marché, une manière idéale de se lancer. Mais faites bien attention à ceci : vous devez être capable d’intervenir en tout temps, certainement si cela concerne le refroidissement d’un produit ou d’un procédé. Etre réveillé la nuit par un code d’alarme et ne pas savoir quoi faire causera des problèmes.

L’usage de réfrigérants naturels va continuer de croître. Ils sont écologiques, très stables et intéressants d’un point de vue énergétique.

Les hydrocarbures

Les hydrocarbures représentent de bonnes alternatives pour la ‘petite’ technique de réfrigération. Au niveau du fonctionnement, peu de choses changent par rapport aux installations standard. En termes de sécurité incendie, nous nous retrouvons cependant dans une autre catégorie. Pour travailler avec des réfrigérants inflammables et hautement inflammables, il faut avoir de bonnes connaissances dans la législation et les normes, à commencer par la EN378. Cette norme détermine notamment l’application maximale du réfrigérant en fonction des propriétés du réfrigérant et de l’application. Vous vous heurterez rapidement à des limites strictes, à moins d’être très professionnel et perspicace. Ces limites assurent que soit vous ne travaillerez pas avec ces fluides réfrigérants soit que vous travaillerez via des frigoporteurs, ce qui peut être une alternative intéressante. En Belgique, comme dans d’autres pays d’Europe, il existe peu de législation concrète sur le travail avec des fluides réfrigérants inflammables et hautement inflammables. L’Europe travaille à cela. Probablement qu’il faudra disposer, dans l’avenir, d’une attestation, d’un diplôme ou d’un certificat pour pouvoir concevoir ce type d’installations, et c’est logique.

Les installations à utilisation très limitée sont cependant bien accessibles, stables et économes en énergie à condition d’être correctement assemblées. Informez-vous ici aussi auprès de personnes expérimentées.

Les HFO’s

Les HFO’s sont des réfrigérants synthétiques avec un GWP très faible. Ici aussi, les possibilités sont nombreuses. Au sein des HFO’s, on distingue les réfrigérants ‘inflammables’ et ‘non-inflammables’. La plupart des HFO’s n’ont plus de glissement de température (attention aux mélanges).

S’ils sont disponibles sur le marché, financièrement abordables et ‘légèrement inflammables’, ces réfrigérants seront alors destinés à un bel avenir.

Confusion

Ce qui nous retient: la confusion semée par le secteur chimique, le manque de clarté sur le fonctionnement avec des réfrigérants ‘légèrement inflammables’ ou inflammables, …

Ce qui nous ne retient pas : plus de connaissances, plus de formations, l’avancée technologique, l’essence même au sein de la technique de réfrigération actuelle, si vous voulez rester frigoriste.

La seconde partie de cet article paraîtra dans le prochain numéro de Cool & Comfort.

Par Jurgen Buckinx (Cool & Energy Consult)

www.coolenergyconsult.be

L’avenir appartient aux entreprises qui réfléchissent avec le client et qui ne sont pas conservatrices.

En Belgique, comme dans d’autres pays d’Europe, il existe peu de législation concrète sur le travail avec des réfrigérants inflammables et hautement inflammables.

Il y a encore pas mal de discussions à propos du fonctionnement exact des réfrigérants à haut glissement de température dans l’évaporateur. Les diagrammes H-LogP corrects sont difficiles à trouver.