Interview de Jean De Bernardi, European Technical Manager – EMEAI LGWP Refrigerants chez Honeywell – Janvier 2017
En quelques mots, pouvez-vous nous expliquer pourquoi avez-vous développé un certain nombre de molécules ces dernières années ?
JDB : Honeywell a anticipé les évolutions du marché et a commencé ses recherches et développements il y a plus de 15 ans. L’objectif était d’obtenir des molécules avec des GWP les plus bas possibles. Parmi les milliers de molécules évaluées, seules trois d’entre elles ont été retenues comme étant les meilleurs compromis en termes d’efficacité, de sécurité et d’environnement. Ces trois molécules HFO sont le R-1234yf, le R-1234ze et le R-1233zd. Elles ont pour but de remplacer principalement le R-134a dans l’automobile, dans les refroidisseurs de liquides (y compris les centrifuges) et dans les pompes à chaleur. En partant de ces trois molécules pures à basse pression et à basse capacité, on doit faire un mélange avec des HFC si on veut obtenir des fluides dits de drop-in pour les installations existantes.
Pourquoi une multitude de produits font leur apparition sur le marché ?
JDB : Tous les producteurs de fluides frigorigènes essaient de trouver des solutions de remplacement direct en faisant des mélanges, donc chacun créé sa propre formule, toutes avec un glissement de température plus ou moins grand. On a le sentiment de prolifération sur le marché mais il faut regarder ce qui est réellement commercialisé. Il y a un grand écart entre les activités de recherche et les activités réelles de mise sur le marché. Si on prend les solutions de remplacement du R-404A, c’est à dire les mélanges HFO/HFC non inflammables, il y a uniquement deux solutions disponibles à ce jour dont le Solstice® N40 (R-448A) de Honeywell.
Pourquoi cette nouvelle alternative alors que vous aviez déjà lancé le Performax® LT comme solution de remplacement du R-404A ?
JDB : Le Performax® LT (R-407F) est un très bon produit, c’est le HFC avec le plus bas GWP et le plus performant pour remplacer le R-404A. La mise en place des taxes sur les HFC dans certains pays d’Europe (ex : Espagne) a fait qu’il y avait un besoin économique réel de développer un nouveau mélange avec un GWP encore plus faible. Le Solstice® N40 est la solution avec le plus bas GWP du marché (1387).
Outre le GWP du fluide, y-a-t-il des différences techniques entre le R-407F / le R-448A?
JDB : Ces deux produits sont différents par leur composition et leur GWP mais ils sont très proches au niveau des performances, de leur capacité et de leur efficacité énergétique. Le R-448A a l’intérêt de générer des températures de refoulement plus basses au niveau des compresseurs et permet de s’affranchir normalement d’injection liquide.
Mais, concrètement existe-t-il un avenir pour ces deux fluides quasi similaires ?
JDB : Le R-407F et le R-448A peuvent être utilisés dans tous les systèmes neufs en froid commercial et industriel sans aucune restriction, excepté à partir du 1er janvier 2022 pour les systèmes dits multipostes ou hermétiquement scellés. Ils n’ont par ailleurs aucune date d’interdiction en maintenance, c’est très important de le souligner. Ces deux produits ont un véritable avenir. Maintenant, le choix du produit est plus une question économique que technique et dépend de la situation du client final. Le R-407F est le meilleur produit rapport qualité / prix comparé au R-404A, plus de 15 000 supermarchés ont été retrofités dans le monde, c’est un succès technique. Le R-448A a une image plus environnementale avec son GWP plus faible et déjà 2000 supermarchés l’utilisent.
Comment gère t-on la mise en oeuvre de ces nouveaux fluides ?
JDB : Comme je le mentionnais précédemment, tous les nouveaux fluides de ‘drop-in’ ont un glissement de température. Ce glissement doit être pris en compte car il permettra d’avoir un gain significatif sur l’efficacité énergétique du système. Il faut regarder chaque réglage où le glissement impacte, par exemple utiliser les températures moyennes au niveau des échangeurs (condenseur et évaporateur), au lieu du point de rosée traditionnel avec le R-404A, considérer le point de rosée pour la surchauffe et le point de bulle pour le sous refroidissement… Il suffit juste d’appliquer les règles de l’art du frigoriste apprises dans toutes les bonnes écoles de la profession !
La question de la distillation du produit en cas de fuite est souvent évoquée, qu’en est-il ?
JDB : C’est en effet une question théorique importante. En l’absence de recherches expérimentales significatives à ce sujet, Honeywell a fait des études et des publications qui démontrent qu’en cas de fuite de 20 à 30%, la solution est simplement de recharger avec du produit neuf. Le système retrouve alors toutes ses performances au niveau de la capacité. Rétrofiter des installations existantes au R-404A avec ces solutions est une conversion extrêmement facile. Le R-407F et le R-448A sont validés par les compressoristes et sont référencés dans tous les logiciels de sélection des équipements des principales marques du marché.
Sur Chillventa, le salon international de la réfrigération qui a eu lieu en Octobre dernier, vous avez lancé le fluide Solstice® L40X, pour quelles raisons ?
JDB : La finalité pour Honeywell était d’avoir un produit de remplacement du R-404A avec un GWP inférieur à 150 pour une vision à long terme. Le Solstice® L40X (R-455A) a été notamment développé pour répondre aux besoins des systèmes hermétiquement scellés à basse température, des groupes de condensation et des groupes logés. En effet, la technologie des compresseurs hermétiques à piston utilisée majoritairement dans ces équipements a un problème majeur : ils ne peuvent pas supporter de surchauffe complémentaire au refoulement du compresseur, cela pourrait impacter leur durée de vie. Nous avons donc travaillé de concert avec les fabricants pour obtenir un fluide d’une capacité similaire au R-404A avec un GWP de 148 et une température de refoulement très basse. Le Solstice® L40X quasiment ininflammable, classé A2L, est analogue à un « super propane ». L’autre avantage incontournable par rapport au propane est que la charge en Solstice ® L40X peut être environ 12 fois supérieure si on se réfère à la nouvelle norme EN378 qui vient d’être publiée.
Avec un GWP aussi bas, le R-455A pourra t-il être utilisé dans d’autres systèmes comme les multipostes à partir de 2022 ?
JDB : Aujourd’hui, il y a plusieurs révolutions en même temps à la fois au niveau des fluides frigorigènes, des techniques de compression et aussi des architectures des systèmes. Pour remplacer le R-404A, on peut imaginer que le Solstice® L40X aura aussi sa place dans les nouvelles architectures comme les systèmes à boucle d’eau dans les supermarchés avec des groupes logés ou encore les systèmes dits 3 en 1 où l’on utilise déjà des HFO.
Revenons sur l’inflammabilité de ce nouveau fluide, pouvez-vous nous expliquer pourquoi vous le considérez comme un produit quasiment ininflammable ?
JDB : Dans la composition du Solstice® L40X (R-455A), il y a 3% de CO2. Nous l’avons ajouté dans le but d’augmenter la capacité du fluide et d’en réduire l’inflammabilité. Si on observe la plage d’inflammabilité définie entre la limite basse et la limite haute d’inflammabilité, il y a un écart de seulement 1,1% (voir courbe bleue sur graphe ci-joint). Il y a donc peu de risques de se retrouver dans cette situation et si c’est le cas, la combustion dans l’air fera sortir le mélange de cette zone d’inflammabilité très rapidement. D’une manière globale, on constate que les HFO ou mélanges HFC/HFO classés A2L ont tendance à sécuriser les systèmes comparés aux hydrocarbures classés A3. Autre exemple : il faut une concentration 10 fois supérieure et environ 250 000 fois plus d’énergie pour enflammer le R-1234ze par rapport au propane.
Les HFO ont un bel avenir ! Le train de la substitution du R-404A est en route, ne le ratez pas et montez dès à présent dedans !
