Réfrigérants, réglementation et efficacité : l'évolution du secteur du CVC/R

Les préoccupations croissantes concernant les problèmes environnementaux, tels que l'effet de serre et la pollution causée par les substances perfluoroalkylées et polyfluoroalkylées (PFAS), incitent les gouvernements à introduire des réglementations plus strictes pour contrôler les émissions. Des mesures importantes sont attendues dans les années à venir, avec un impact direct sur les réfrigérants, en particulier les réfrigérants fluorés, connus pour contribuer significativement au réchauffement climatique. De nombreux pays prévoient des mesures pour réduire et contrôler progressivement l'utilisation de ces réfrigérants à fort potentiel de réchauffement global (PRG).
Par conséquent, les réglementations clés, telles que la réglementation sur les gaz fluorés dans l'Union européenne et la loi AIM aux États-Unis, continuent d'évoluer, tandis que de nouvelles préoccupations, comme l'impact des PFAS, sont de plus en plus mises en lumière en raison de leurs effets potentiellement nocifs sur l'environnement et la santé humaine. Les restrictions d'utilisation de ces substances, dont certaines sont déjà incluses dans la nouvelle réglementation sur les gaz fluorés, pourraient avoir un impact significatif sur le secteur de la réfrigération, de la climatisation et des pompes à chaleur (RACHP).
Des alternatives aux HFC présentant un potentiel d'appauvrissement de la couche d'ozone (ODP) nul et un PRG minimal sont recherchées depuis un certain temps. Cependant, la plupart des réfrigérants alternatifs sont légèrement ou hautement inflammables, ce qui nécessite une gestion rigoureuse des risques.
Au départ, les mesures préventives consistaient à maintenir la concentration de réfrigérants inflammables en dessous de la limite inférieure d’inflammabilité (LII) et à les isoler des sources potentielles d’inflammation grâce à un positionnement stratégique ou à des systèmes isolés.
Cependant, ces solutions ne sont pas toujours réalisables, et dans le secteur industriel, le défi est encore plus complexe. C'est pourquoi d'autres solutions efficaces ont été développées, telles que des composants qui, conformément aux normes de sécurité des produits, ne sont pas considérés comme des sources potentielles d'inflammation dues aux arcs électriques ou aux températures extrêmement élevées lors de l'utilisation de réfrigérants A2L ou A3.
L’utilisation de ces composants améliore non seulement la sécurité opérationnelle, mais simplifie également le processus de certification pour les fabricants, facilitant la transition vers des solutions plus durables avec un impact environnemental moindre.
Transition écologique et efficacité énergétique
L'objectif de lutte contre le changement climatique par la réduction des émissions de gaz à effet de serre, responsables du réchauffement climatique, est directement lié aux sujets abordés jusqu'à présent et au concept d'efficacité énergétique. Des économies d'énergie peuvent être réalisées à la fois en modifiant les procédés pour réduire les déchets et en adoptant des technologies transformant l'énergie plus efficacement.
Les opportunités d'économies d'énergie sont généralement identifiées grâce à un diagnostic énergétique, qui analyse la consommation énergétique et détermine les actions les plus efficaces pour améliorer l'efficacité du système. Il s'agit de l'un des principaux outils permettant d'atteindre les objectifs fixés par diverses réglementations concernant les émissions d'équivalent CO₂ dans l'atmosphère.
En d’autres termes, augmenter l’efficacité énergétique signifie utiliser moins d’énergie pour obtenir le même résultat, contribuant ainsi à réduire l’impact environnemental.
Dans le secteur CVC/R, l’utilisation de technologies avancées telles que les vannes électroniques, les compresseurs CC sans balais avec onduleur et les ventilateurs EC peut apporter des avantages significatifs à cet égard.
Les détendeurs électroniques sont essentiels pour garantir un contrôle précis du débit de réfrigérant à tout moment. Ils permettent au système de fonctionner dans des conditions optimales en fonctionnement normal et réduisent les pertes d'efficacité énergétique lors de la phase de démarrage par rapport aux systèmes à régulation tout ou rien. Souvent négligée, la phase de démarrage a pourtant un impact significatif sur la consommation énergétique globale.
De plus, une meilleure gestion des faibles variations de pression permet aux détendeurs électroniques de s'adapter rapidement aux variations des conditions du système, maintenant ainsi un débit de réfrigérant constant. Autre avantage : en cas d'arrêt ou de panne du système, ils assurent une étanchéité quasi totale, contrairement aux vannes thermostatiques ou électrovannes.
En matière de compresseurs, la technologie BLDC a considérablement évolué ces dernières années en termes d'efficacité énergétique et constituera une solution clé pour l'avenir. L'utilisation d'onduleurs dans les compresseurs à vitesse variable permet de moduler la vitesse du compresseur en fonction de la charge réelle, optimisant et réduisant ainsi la consommation d'énergie, notamment en période de faible demande. Cela améliore le COP (coefficient de performance) et augmente le rendement saisonnier (facteur de performance saisonnier).
Enfin, il convient de souligner les ventilateurs à aimant permanent (EC). Grâce à leur conception avancée, les moteurs EC peuvent atteindre un rendement allant jusqu'à 92 %, contre 70 à 80 % pour les moteurs à courant alternatif classiques. Ce rendement est rendu possible grâce à l'utilisation de rotors à aimant permanent, qui minimisent les pertes d'énergie dans le cuivre et le glissement, convertissant ainsi un pourcentage plus élevé d'énergie électrique en énergie mécanique utile.
Gestion des systèmes avancés
Quelle que soit la technologie utilisée, une chose est sûre : la complexité croissante des unités CVC exige le développement de solutions innovantes tant pour la gestion que pour la détection des défauts.
L'une des réponses les plus efficaces vient des applications mobiles, qui révolutionnent la façon dont les opérateurs interagissent avec les équipements. Ces applications offrent une solution performante aux exigences d'un marché en constante évolution.
Grâce à la connexion directe aux unités via Bluetooth, les applications mobiles permettent aux opérateurs de surveiller les performances en temps réel, de recevoir des notifications en cas d'anomalies et d'alarmes, et d'accéder aux journaux de données pour une analyse détaillée. Tout cela réduit considérablement les temps d'arrêt et améliore l'efficacité opérationnelle.
L'interface utilisateur est un aspect crucial. Pour être véritablement efficaces, ces applications doivent être conçues dans un souci d'ergonomie. Une interface intuitive et conviviale permet aux opérateurs de naviguer rapidement entre les fonctions, d'identifier facilement les problèmes et de suivre les procédures de dépannage étape par étape.
En bref, l’adoption de technologies de plus en plus efficaces et durables, portée par les dernières réglementations, est essentielle pour réduire l’impact environnemental des systèmes CVC/R.
Les solutions techniques disponibles pour les unités compactes offrent de réelles opportunités pour améliorer l’efficacité énergétique et favoriser la transition vers un avenir plus durable.