Fluides frigorigènes A2L dans la réfrigération commerciale

Les fluides frigorigènes A2L non toxiques et faiblement inflammables s’imposent comme un moyen relativement simple pour réduire davantage le potentiel de réchauffement planétaire (PRP ou PRG).

Avec l’abandon progressif des fluides frigorigènes à PRP plus élevé, de nombreuses applications bénéficient désormais de fluides frigorigènes plus doux pour l’environnement. L’étape suivante pour l’industrie du refroidissement est d’aller encore plus loin et de parvenir à un PRP ultrafaible.

Les fluides frigorigènes naturels comme le R290 et le CO2 sont utilisés dans une large gamme d’applications. Toutefois, pour les installateurs à la recherche d’une option rentable capable de préserver la conception des systèmes conventionnels, les fluides frigorigènes A2L constituent un excellent choix et permettent d’abaisser le PRP d’au moins 90 %.

Ne soyez pas effrayés par leur inflammabilité. Avec quelques précautions élémentaires, ils ne présentent aucun danger et sont relativement simples à utiliser. Pour vous en donner une image complète, voici les questions les plus fréquemment posées par nos clients :

Fluides frigorigènes A2L — informations de base

Qu’est-ce que la classification A2L ?

Tout comme le standard 34 de l’ASHRAE, la norme ISO 817 « Fluides frigorigènes - Désignation et classification de sûreté » établit un système clair pour catégoriser la toxicité et l’inflammabilité des fluides frigorigènes.

Dans le cas présent, la classe A2L présente une inflammabilité et une toxicité inférieures à celles des autres classes, ce qui en fait la deuxième catégorie de fluides frigorigènes la plus sûre.

A = non toxique

2 = inflammable

L = vitesse de combustion lente

Quels fluides frigorigènes sont classés A2L ?

R1234yf	GWP 4
R1234ze	GWP 6
R454C	GWP 146
R455A	GWP 145
R454A	GWP 238
R454B	GWP 466
R447A	GWP >500
R32	GWP 675
R452B	GWP 676

Ce tableau montre comment les fluides frigorigènes A2L se positionnent par rapport aux autres groupes de fluides frigorigènes en ce qui concerne le PRP et la densité.

Quels sont les principaux avantages des fluides frigorigènes A2L ?

Le premier avantage concerne le PRP. Par rapport à un fluide frigorigène populaire comme le R134a, un fluide A2L comme le R1234yf permet de réduire le PRP de 99 %. Leur PRP faible ou ultrafaible fait des fluides frigorigène A2L un choix séduisant au vu de l’évolution restrictive de la réglementation.

De plus, ils sont relativement faciles à utiliser et ne complexifient nullement les systèmes utilisés, leurs propriétés physiques étant similaires à celles des fluides frigorigènes HFC. En outre, la plupart des outils utilisés par les installateurs peuvent également servir pour les fluides frigorigènes A2L.

Enfin, en raison de leur classification comme substances « faiblement inflammables », les fluides frigorigènes A2L constituent une option sûre pour la plupart des applications de réfrigération, de climatisation et de pompe à chaleur.

Comment se comportent les fluides frigorigènes A2L ?

Les fluides frigorigènes A2L offrent une meilleure performance et une plus grande efficience que la plupart des fluides frigorigènes A1 et naturels, ce qui en fait une solution polyvalente s’ils sont associés aux composants et au diamètre de tuyauterie adéquats.

Travailler avec les fluides frigorigènes A2L – sécurité et atténuation des risques

Que signifie concrètement « faiblement inflammable » ?

Les fluides frigorigènes A2L demandent au minimum 1 000 fois plus d’énergie pour s’enflammer que la plupart des fluides frigorigènes inflammables de classe A3.

En d’autres termes, ils ne risquent pas de s’enflammer à cause d’un mégot de cigarette mal éteint ou d’un chauffage d’appoint. Et, en conditions d’essai, même les flammes nues ont du mal à les enflammer.

En outre, le « L » indique une vitesse de combustion lente. De ce fait, même en cas d’allumage, la flamme brûlera certainement lentement et s’éteindra d’elle-même.

Quels facteurs provoquent l’allumage d’un fluide frigorigène A2L ?

Un fluide frigorigène A2L doit être hautement concentré pour pouvoir s’enflammer. Dans la pratique, il faudrait une fuite importante d’une enceinte fermée pour parvenir à la limite inférieure d’inflammabilité qui est d’environ 300 g/m3.

Le fluide frigorigène doit aussi être exposé à une flamme nue ou à une source de haute énergie.

Cependant, les essais en laboratoire montrent que, dans la plupart des cas, même la flamme d’un brûleur peine à enflammer les fluides frigorigènes A2L.

Certains fluides frigorigènes A2L sont-ils plus inflammables que d’autres ?

Tout à fait. Il existe différentes limites inférieures d’inflammabilité et énergies d’allumage, mais ils font tous partie de la même classe : A2L.

Qu’est-ce que la limite inférieure d’inflammabilité ?

Les fluides frigorigènes doivent présenter une certaine concentration dans l’air pour générer un mélange inflammable. La concentration inflammable la plus basse constitue la limite inférieure d’inflammabilité (LII).

Pour les fluides frigorigènes A2L, la LII est supérieure à 100 g/m3 et, en règle générale, elle est même supérieure à 300 g/m3.

En d’autres termes, pour qu’un fluide frigorigène A2L soit inflammable, il doit être 10 fois plus concentré qu’un frigorigène de classe A3.

Avec des facteurs d’atténuation des risques simples comme une ventilation adéquate dans les espaces confinés, la probabilité d’allumage d’un fluide frigorigène A2L s’amenuise considérablement.

Quelles précautions de sécurité devrais-je prendre ?

Bien que le risque d’allumage soit faible, il faut se souvenir que les fluides frigorigènes A2L restent faiblement inflammables et soumis à la réglementation relative à la sécurité.

Il est essentiel d’utiliser des composants présentant la bonne qualification. Danfoss Coolselector^®2 est le moyen le plus rapide pour trouver les bons composants pour la bonne tâche.

Il faut également faire attention à certaines limitations de charge. Les utilisateurs peuvent appliquer des fluides frigorigènes A2L jusqu’à 11 kg en prenant des mesures de sécurité élémentaires, conformément à la norme EN 378-2, et jusqu’à 54 kg avec des mesures de sécurité renforcées comme la détection de fuites.

Si vous vous interrogez sur les composants à utiliser, contactez-nous pour des conseils spécialisés supplémentaires.

La défaillance d’un composant, la fuite d’un système ou une étincelle électrique peuvent-elles enflammer un fluide frigorigène A2L ?

Prenons le cas des Optyma^TM qui sont nos nouveaux groupes de condensation.

En nous appuyant à la fois sur la modélisation informatique et sur des essais réels, il n’y a eu aucun allumage avec des composants Danfoss utilisés en environnement inflammable.

Mais, comme pour tout système de réfrigération, il est important d’utiliser les bons composants et les bonnes limites de charge afin de respecter les règles de sécurité de l’application.

Applications A2L et sélection de fluides frigorigènes

Le choix du fluide frigorigène A2L utilisé dans une application spécifique est-il important ?

Tout à fait. Vous devez sélectionner le fluide frigorigène correspondant à l’application et aux conditions d’utilisation. Il peut arriver qu’un fluide frigorigène A3 constitue un meilleur choix.

Voici quelques exemples :

systèmes de taille moyenne, à températures moyennes, de 2 à 40 kW : R454C, R455C et R1234yf.
Systèmes plus petits inférieurs à 2 kW : R290 (classe A3)

Puis-je utiliser des fluides frigorigènes A2L dans des applications de rétrofit ?

Non. Leur utilisation doit être réservée aux systèmes neufs.

Quelles sont les limites de charge des fluides frigorigènes A2L ?

Cela dépend de l’application. Par exemple, la limite de charge d’une application de climatisation est différente de celle d’un système de réfrigération de chambre froide.

La norme EN 378 impose également de tenir compte de l’emplacement du système, de l’accès et de la taille de la pièce. De ce fait, les limites de charge pour un espace intérieur confiné seront différentes de celles d’une chambre froide avec un groupe de condensation de toit.

Un échangeur de chaleur à microcanaux permet de diminuer significativement la charge, ce qui vous donne une plus grande souplesse en matière de sections de tuyauterie, de capacité de refroidissement, etc.

Vous pouvez regarder notre vidéo explicative très utile sur la Charge des fluides frigorigènes A2L pour savoir comment calculer les limites de charge pour différentes applications et avoir des calculs supplémentaires sur les composants et la distance critique.

Je me demande si la législation ne va pas encore changer rapidement. Les fluides frigorigènes A2L sont-ils vraiment durables ?

Selon nos prévisions, les fluides frigorigènes A2L devraient être utilisés de nombreuses années, c’est donc le bon moment pour effectuer cette transition.

Pour respecter l’amendement de Kigali du protocole de Montréal, il est nécessaire de réduire progressivement les émissions équivalentes CO2 de 85 % d’ici 2036 et l’objectif du règlement européen relatif aux gaz à effet de serre fluorés est d’avoir réduit l’utilisation de ces derniers de 79 % en 2030.

Associant un faible PRP et une faible inflammabilité, les fluides frigorigènes A2L peuvent vous aider à respecter une réglementation environnementale toujours plus stricte.

Pourquoi ne puis-je pas simplement utiliser des fluides frigorigènes naturels comme le CO2 et le R290 ?

Les fluides frigorigènes naturels sont une solution de long terme intéressante dans le cadre de la transition vers de nouveaux fluides frigorigènes. Mais chaque type de fluides répond à ses propres enjeux.

Les fluides frigorigènes HC demandent l’application de standards de sécurité plus élevés et imposent d’autres limites de charge.

Les systèmes au CO2 sont parfois plus complexes à utiliser, avec une architecture de conception différente et des pressions de fonctionnement plus élevées.

Ces deux catégories de fluides frigorigènes demandent des connaissances et une formation supplémentaires.