Quel est le fluide frigorigène qui remplacera le R404A ?

Bouteilles de gaz R404A

23/01/2018

Depuis quelques années, nos gouvernements tentent de réduire l’empreinte de l’homme laissée sur l’environnement en promulguant diverses réglementations. Une nous concerne tout particulièrement c’est l’arrêt progressif de l’utilisation des gaz fluorés (HFC HydroFluoroCarbures) tel que le R404A à haut indice PRP (Potentiel de Réchauffement Planétaire).

Quotidiennement depuis 6 mois, la question" Quel est le fluide qui remplacera le R404A ?» nous est posée. Hélas, cette question simple appelle une réponse compliquée. La seule réponse honnête est que le R404A n'est pas remplaçable que par un seul gaz de substitution.

 

LES FAITS

Le dernier règlement en date de 2014 (CE 517/2014) impose à tous les états membres de diminuer progressivement l’usage et la disponibilité des HFC selon le calendrier suivant.
La consommation de référence est la consommation de 2015.

Équivalent CO2 = Produit de la quantité et du PRP

 

La réduction de 7% en 2016 est passée relativement inaperçue, mais pas en 2017 où des problèmes d'approvisionnements sur le R404A se sont fait sentir.

La baisse de 37% imposée pour 2018 représente donc environ 1/3 de moins que la consommation de gaz de 2016 ou 2017. Par conséquent, si aucune disposition n'est prise, le quota autorisé sera atteint au cours du troisième trimestre 2018 et se traduira par une pénurie totale de gaz sur le dernier trimestre 2018 !

Aujourd’hui, les principaux fluides de remplacement proposés sont : R290A, R449A, R452A et R134A.

Dans nos domaines d’application, il existe plusieurs solutions alternatives pour une application particulière avec une technologie de compresseur donnée.
Il est compliqué de choisir un fluide frigorigène plus qu’un autre pour toutes les applications frigorifiques car aucun des acteurs n'est prêt pour ce changement :

  • Les fabricants de compresseurs n'ont pas tous choisis les mêmes gaz pour leurs équipements,
  • Les éléments frigorifiques comme les détendeurs ne sont pas disponibles pour toutes les puissances et pour tous les gaz,
  • Les fabricants de fluides sont incapables de nous garantir la disponibilité sur une quantité annuelle pour un gaz donné.

 

2018 sera une année de transition chaotique.

Dans cette effervescence, il convient pour Hengel de ne pas céder aux sirènes ou à un phénomène de mode mais d'avoir une démarche pragmatique pour garantir à ces clients des équipements fiables et performants.

 

LES CHOIX D’HENGEL

Nous avons donc choisi de segmenter notre approche en fonction du domaine d'utilisation des équipements.

Nous avons éliminé le R134A en raison d'un manque de choix de compresseurs dans la gamme de puissance nécessaires pour nos applications et d'une rentabilité économique incertaine.

En fonction des limites réglementaire de quantité de fluide, de la puissance frigorifique nécessaire et des types de compresseur utilisés, nous avons décidé d’utiliser un de ces 4 fluides : R290A, R449A, R452A et R404A.

LA SURGÉLATION :
Pour les petites puissances, le R449A ne convenant pas aux compresseurs à piston. Il ne reste que le R452A dont les performances obtenues ne nous satisfont pas. En conséquence nous poursuivons nos recherches et en 2018 nous continuerons d'utiliser le R404A pour ce type d'application.

Pour les puissances plus importantes, en utilisant un scroll ou un compresseur semi hermétique on peut utiliser le R449A. C'est la solution que nous avons retenu. Il est important de remarquer que depuis 2015 tous les équipements HENGEL supérieure à 3 kW frigorifique peuvent être équipés avec une détente électronique ce qui permet d'avoir d'excellent résultat avec tous les fluides frigorigènes.
Dernier point non négligeable, le R449A et le R452A sont des fluides de transition et leur pérennité n'est pas assurée, pas plus que leurs approvisionnements (il y a eu pénurie de R452A en décembre 2017).

Surgélation
  Compresseur hermétique Compresseur semi-hermétique Compresseur Scroll
R290A - - -
R449A - A partir de 3 kW A partir de 3 kW
R452A - - -
R404A Jusqu'à ~2 kW max. - -

 

EN CONSERVATION POSITIVE ET FERMENTATION :

Le R290A est la solution la plus pérenne pour les petites puissances. C'est-à-dire les armoires de conservation. La limite réglementaire à 150 g de fluide permet d'atteindre une puissance frigorifique suffisante pour ce type d'application d'environ 1500 W maximum.

C'est la raison pour laquelle nous proposerons à partir du 1er mars le choix entre ce fluide et un HFC.

Le R449 est un fluide intéressant d'un point de vue de GWP mais comporte un glissement important et un échauffement important lors de la compression qui à nos yeux, le disqualifie pour les compresseurs hermétiques. Il n'est donc intéressant que pour la zone de puissance des scroll et semi- hermétique.

Le R449 sera réservé aux grosses installations.
Le R452 est intermédiaire entre le R449 et le R404. Il est à ce jour la solution la moins évolutive mais la plus sûr pour les compresseurs hermétiques : c'est la solution que nous avons retenue pour la gamme des puissances frigorifiques jusqu’à 4 kW.

Conservation positive et fermentation
  Compresseur hermétique Compresseur semi-hermétique Compresseur Scroll
R290A Jusqu'à ~1500 W max. - -
R449A - - A partir de 4 kW
R452A Jusqu'à ~4 kW - -
R404A - - -

 

LA CONSERVATION NÉGATIVE :

L'analyse en conservation négative est la même qu'en conservation positive mais les puissances frigorifiques diffèrent.

Conservation négative
  Compresseur hermétique Compresseur semi-hermétique Compresseur Scroll
R290A Jusqu'à ~1500 W max. - -
R449A - A partir de 3 kW A partir de 3 kW
R452A Jusqu'à ~2 kW max. - -
R404A - - -

 

CONCLUSION

Le fait d'avoir 4 fluides à gérer peut paraître étrange mais aussi être interprété comme une attitude prudente qui concilie l'efficience dans chacune des applications avec en prime la sécurisation des approvisionnements en gaz.