Réfrigérant R410A – R32, lequel choisir ?

En 15 ans, le R410A est devenu le principal fluide en climatisation. Mais son GWP de 2088 conduit les fabricants à rechercher une alternative. © Suryarea

 

Rappelons le contexte. L’industrie de la climatisation est prise entre le marteau – le règlement européen F-Gaz – et l’enclume : la Directive Européenne ErP (Energy Related Products).

 

Le règlement F-Gaz vise à diminuer les émissions de gaz à effet de serre en Europe et s’intéresse notamment aux gaz réfrigérants utilisés en froid et en climatisation pour lesquels il prévoit un calendrier de diminution générale de leur contribution à l’effet de serre jusque vers 2040.

 

La Directive ErP, pour sa part, prévoit jusqu’en 2020, des étapes d’amélioration des rendements des appareils et, en ce qui concerne la climatisation, de diminution du bruit.

 

Les industriels de la climatisation doivent donc en même temps et par paliers de plus en plus contraignants, réduire le GWP (Global Warming Power ou contribution à l’effet de serre) des fluides qu’ils utilisent, améliorer le rendement énergétique de leurs systèmes et diminuer le bruit qu’ils produisent. Ce n’est pas si facile.

 

 

2. Le R32 possède des propriétés thermodynamiques légèrement meilleures que celles du R410A mais il est aussi “légèrement inflammable”. Doc. Suryarea

 

Remplacer le R410A (R32)

Les constructeurs tentent de trouver des solutions pérennes qui les emmèneront au moins jusqu’en 2030. L’une d’entre-elle, le Saint-Graal, consiste à choisir un réfrigérant qui, tout à la fois, améliorera le rendement des machines grâce à ses qualités thermodynamiques pour satisfaire l’ErP et possède un GWP bien inférieur à celui des fluides courants aujourd’hui, dont le R410A.

 

En une dizaine d’années, le R410A a conquis une extraordinaire importance. C’est le fluide des pompes à chaleur chauffage seul et réversible, ainsi que de toute la climatisation par détente directe, depuis les petits monosplits de 1 kW jusqu’aux DRV (débits de réfrigérant variable) avec 1000 m de réseau, plusieurs dizaines d’unités intérieures et des puissances totales de plusieurs centaines de kW.

 

Mais voilà, son GWP atteint 2088, alors que l’Union Européenne (F-Gaz) vise un GWP moyen de l’ordre de 400 en 2030. On ne trouvera probablement pas un seul fluide pour remplacer le R410A dans tous ses emplois. Mais, pour des puissances jusqu’à une centaine de kW pour l’instant, les industriels de la détente directe semblent s’accorder sur le R32 comme remplaçant du R410A.

 

Réfrigérant	ODP	GWP
CO2	0	1
R410A	0	2088
R407C	0	1770
R32	0	675
R1234yf (HFO)	0	4
R290	0	6,3

 

 

3. Le R32 ne sera pas un fluide universel. S’il remplace avantageusement le R410A pour des applications jusqu’à 100 kW environ, il ne peut remplacer le R134a en grandes puissance. Ce rôle est pour l’instant dévolu aux fluides comme le HFO-1234ze. © CS

 

R32 : de nombreuses vertus et un inconvénient

 

Le R32 n’est pas un inconnu. Le difluorométhane CH2F2, dit aussi R32, est connu depuis les années 30. Le R410A est d’ailleurs composé à 50% de R32 et à 50% de R125.  Du point de vue thermodynamique, Danfoss, fabricant de compresseurs, estime que par rapport au R410A, le R32 affiche une capacité de refroidissement > 7%, un ratio masse/débit < 30%, une température de décharge maximale > 22%.

 

Ce qui se traduit, à puissance égale, par un gain de performance de 6 à 7% pour des applications de climatisation réversible et par une réduction de charge de réfrigérant R32 de 20 à 25% par rapport au R410A. A puissance égale, les machines au R32 sont de 18% moins volumineuses que celles fonctionnant au R410A.

 

Danfoss estime enfin que les compresseurs conçus pour le R410A peuvent être facilement modifiés pour un fonctionnement optimal avec du R32, sans qu’il soit nécessaire de changer leur technologie. Daikin a introduit son premier monosplit à détente directe au Japon en 2012.

 

Depuis, l’industriel a commercialisé plus de 5,5 millions de systèmes R32 dans le monde, dont environ 4 millions au Japon où Toshiba, Hitachi, Futitsu, Mitsubishi Electric, Mitsubishi Heavy et d’autres fabricants en commercialisent également. Bref, le R32 semble idéal à maints égards : plus efficace, GWP deux tiers plus faible que celui du R410A.

 

Il est cependant « légèrement inflammable ». Ce qui effraie beaucoup les climaticiens et laisse de marbre les chauffagistes, habitués à diffuser du gaz naturel, du propane et du butane dans les bâtiments de logement. Dans le R410A, les 50% de R125 sont là pour annuler l’inflammabilité du R32.

 

 

4. En raison de sa légère inflammabilité, il se passera plusieurs années avant que le R32 ne soit éventuellement autorisé en ERP (Etablissements Recevant du Public) en France. © PP

 

Pas de R32 dans les ERP, pour l’instant

Du point de vue réglementaire, cette légère inflammabilité entraîne des conséquences réglementaires fâcheuses. Nous nous trouvons en effet en bout d’une cascade de normes. Selon la norme internationale ISO 817:2014, le R32 appartient à la classe A2L (faible toxicité A, légère inflammabilité 2L), comme les HFO-1234yz et HFO-1234ze, tandis que le R410A relève de la classe A1 (faible toxicité, ininflammable).

 

Le R290 (propane) relève de la classe A3 (non-toxique et fortement inflammable). L’ammoniaque R717 est classé B2L (toxique et légèrement inflammable). En Europe, la norme EN 318:2008 “Systèmes de réfrigération et pompes à chaleur – Exigences de sécurité et d’environnement” date de 2008, avant la modification de la norme ISO 817 en 2014.

 

La norme européenne EN 318 est en cours de modification pour la rendre compatible avec ISO 817, notamment en ce qui concerne la nouvelle classe d’inflammabilité 2L. Cette classe 2L n’existe donc pas encore en Europe et n’apparaîtra sans doute que vers la fin 2016.

 

En France, enfin, la réglementation sur la sécurité dans les ERP (établissements recevant du public) s’appuie sur la EN 378 et, pour l’heure, n’autorise que des fluides classés 1 (non-inflammables). On ne peut donc mettre en œuvre une installation de climatisation fonctionnant au R32 dans un ERP en France pour l’instant.

 

Il faut attendre une modification de EN 378 (fin 2016), puis une éventuelle modification de la réglementation française sur la sécurité dans les ERP en 2017, 2018 ou plus tard encore, avant que cela devienne possible. Uniclima, le syndicat des fabricants de générateurs, s’en occupe.

 

En cette fin d’automne, plusieurs fabricants ont annoncé la sortie de systèmes au R32, dont Daikin qui commercialisera une gamme de climatiseurs multisplits dès le premier trimestre 2016.

 

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