TECHNOLOGIE MINI-SYSTÈMES BIBLOCS AIRSTAGE Réfrigérants de nouvelle génération
RÉFRIGÉRANT R-32
Fujitsu General America choisit le réfrigérant R-32 pour les systèmes de thermopompe sans conduits AIRSTAGE de nouvelle génération.
Le réfrigérant R-32 est le réfrigérant choisi par Fujitsu pour ses produits AIRSTAGE sans conduit de prochaine génération, en remplacement du réfrigérant R-410A. La transition est la bonne chose à faire pour Fujitsu en raison du rendement affiché par le R-32, de sa facilité de traitement, de sa disponibilité à l’échelle mondiale et de ses avantages sur le plan environnemental.
Le réfrigérant R-32 est un réfrigérant à composants purs largement disponible; il est le principal composant d’autres mélanges de réfrigérants comme le R-410A et le R-454B. Il présente un faible potentiel de réchauffement planétaire (PRP) sur 100 ans, avec sa cote de 675. Le R-32 affiche une classification de sécurité A2L, synonyme d’une inflammabilité légère et d’une faible vitesse de combustion. Le R-32 favorise une meilleure capacité par volume de réfrigérant, affichant des capacités comparables à des serpentins de plus petite taille et une charge de réfrigérant moindre.
Le réfrigérant R-32 est couramment utilisé à l’échelle internationale depuis le milieu des années 2010(*5). Depuis plus de 10 ans, Fujitsu General vend des produits utilisant le réfrigérant R-32 aux quatre coins du monde, du Japon à l’Australie en passant par la Nouvelle-Zélande. Le marché nord-américain s’ajoute à la liste croissante de consommateurs qui mettent à jour leurs produits sans conduits R-32 à l’échelle mondiale.
R-410A | R-32 | R-454B | |
---|---|---|---|
Composition(*1) |
50 % R-32
50 % R-125 |
Pur |
68,9 % R-32
31,1 % R-1234yf |
PRP(*2) | 2088 | 675 | 466 |
Classification de sécurité du réfrigérant(*3) | A1 | A2L | A2L |
Charge de réfrigérant comparée à R-410A? | S. O. | Faible | Faible |
Exclusif? | Non | Non | Oui(*4) |
Glissement de température? | Oui | Non | Oui |
Pourquoi le moment est-il venu de prendre le virage du changement?
L’agence de protection environnementale des États-Unis (Environmental Protection Agency, EPA) a publié un règlement final (*6) en décembre 2023, lequel demande la fin de la fabrication et de l’importation de thermopompes et de climatiseurs utilisant des réfrigérants dont le PRP est supérieur à 700. Comme l’indique le calendrier ci-dessous, les produits résidentiels (et les produits à débit variable de réfrigérant (VRF) d’une capacité inférieure à 65 000 BTU/h) sont assortis d’une date limite d’importation fixée à janvier 2025 pour les produits R-410A en premier, suivie d’une date limite d’installation fixée à janvier 2026 pour ces mêmes produits. Quant aux produits VRF, la date limite d’importation est fixée à 2026; la date limite d’installation n’a toujours pas été fixée par l’EPA.
FAQ
Puis-je remplacer le réfrigérant R-410A/R-22 de mon système par un nouveau réfrigérant A2L?
Le réfrigérant A2L n’est pas une solution de rechange au R-410A. Bien que certaines des caractéristiques puissent être semblables à celles du R-410A, l’utilisation d’un réfrigérant A2L est limitée aux termes du code et de la réglementation aux systèmes pour lesquels il a été spécialement conçu.
Si mon appareil extérieur R-410A tombe en panne, dois-je remplacer l’ensemble du système par un nouveau système A2L?
Vous pouvez entretenir et réparer votre système R-410A tout au long de la durée de vie utile de l’équipement. Les composants et appareils défectueux peuvent être remplacés par un composant R-410A semblable. L’installation d’un nouveau système consiste à remplacer plus de 75 % des appareils intérieurs et 100 % des appareils extérieurs d’un système.
Une fuite dans un système A2L est-elle dangereuse?
La limite inférieure d’inflammabilité (LII) de ces réfrigérants A2L est élevée. Par conséquent, il faudrait une fuite importante pour obtenir un mélange combustible. De plus, les énergies d’allumage minimales de ces réfrigérants sont très élevées. Les objets tels que cigarettes, radiateurs électriques, chandelles et autres ne seront pas suffisants pour les enflammer.
De plus, les normes ASHRAE 15 et 15.2 précisent les exigences concernant les dispositifs de détection de réfrigérant et les mesures d’atténuation automatiques en cas de fuite.
De nouveaux ensembles de conduits seront-ils nécessaires si je remplace un système complet par un nouveau système A2L?
D’après la norme ASHRAE 15.2, il n’est pas nécessaire de se procurer de nouveaux ensembles de conduits, toutefois vous devez effectuer une inspection et des essais de pression, entre autres exigences, si l’ensemble de conduits existant doit être utilisé pour un nouveau système.
Que se passe-t-il si j’ai déjà un système qui utilise le réfrigérant R-410A?
Le réfrigérant R-410A demeurera disponible comme réfrigérant d’entretien à l’avenir, et des efforts importants seront déployés pour récupérer et recycler le réfrigérant existant. La restriction relative au réfrigérant R-410A s’applique aux nouveaux systèmes installés à compter du 1er janvier 2025, mais ne restreint pas l’utilisation du R-410A aux fins d’entretien, et permet même de remplacer indéfiniment les composants du système. L’installation d’un nouveau système consiste à remplacer plus de 75 % des appareils intérieurs et 100 % des appareils extérieurs d’un système.
Qu’est-ce qu’un réfrigérant?
Un réfrigérant est un liquide volatil emmagasiné hermétiquement dans le circuit de réfrigération d’une thermopompe ou d’un climatiseur. Ce liquide est dilaté mécaniquement en gaz frais et comprimé puis en liquide chaud pour créer un cycle de réfrigération, permettant le déplacement de la chaleur vers les zones désirées. Les réfrigérants R-410A, R-32 et R-454B en sont des exemples.
Qu’est-ce qu’une classification de sécurité des réfrigérants?
La classification des réfrigérants est la nomenclature utilisée par l’ASHRAE pour déterminer la toxicité et les propriétés d’inflammabilité d’un réfrigérant. Les classifications de toxicité sont divisées en « A » (non toxique) et « B » (toxique), tandis que l’inflammabilité est divisée en « 1 » (ininflammable), « 2L » (légèrement inflammable à faible vitesse de combustion), « 2 » (légèrement inflammable) et « 3 » (hautement inflammable). Le « L », qui se trouve uniquement dans la classification A2, indique que la substance affiche une faible vitesse de combustion (< 10 cm/s/4 po/s). Ces deux classifications doivent être lues ensemble pour obtenir des combinaisons comme B1, A2L ou A3.
Pourquoi devons-nous utiliser un réfrigérant A2L? Pourquoi ne pas poursuivre avec les réfrigérants A1?
Le code A2L de la classification des réfrigérants indique que le réfrigérant est non toxique, tout en étant légèrement inflammable et en ayant une vitesse de combustion faible. Concrètement, cela signifie que même si ces substances sont inflammables, elles consomment beaucoup plus d’énergie pour propager les flammes que leurs homologues A3 plus connus (p. ex. le propane). Avec la baisse des niveaux de Potentiel de réchauffement planétaire (PRP), les options A1 viables ont disparu (car elles affichaient généralement des valeurs de PRP élevées), laissant à l’industrie du CVCA le soin d’évaluer les réfrigérants inflammables. La classification de réfrigérants A2L est spéciale et est placée à l’écart des autres en raison de la faible vitesse de combustion qui la caractérise. En plus d’être difficiles à enflammer, ces substances brûlent plus lentement, ce qui réduit considérablement le risque de propagation d’un incendie.
Potentiel de réchauffement planétaire : de quoi s’agit-il?
Le potentiel de réchauffement planétaire (aussi appelé PRP100) désigne la quantité d’énergie thermique qu’une substance est capable d’absorber au cours d’une période de 100 ans, comparativement au dioxyde de carbone (CO2). Par exemple, une substance ayant un PRP de 2000 pourrait stocker 2 000 fois plus d’énergie sur une période de 100 ans qu’une quantité égale de CO2. Cette valeur est généralement une façon de quantifier les répercussions des gaz à effet de serre sur l’« effet de serre »(*7) et constitue un important moteur de la législation sur la lutte contre le réchauffement climatique.
Quels sont les avantages des réfrigérants à un seul composant par rapport aux mélanges de réfrigérants?
Comparativement aux mélanges de réfrigérants, les réfrigérants à composant unique (comme le R-32) :
- sont plus simples à fabriquer et à manipuler,
- ne présentent aucun glissement de température (pour obtenir l’explication du glissement, voir ci-dessous),
- n’ont aucune incidence négative sur le rendement en cas de fuite causée par un changement de composition,
- peuvent être complétés en phase gazeuse ou liquide sans inquiétude pour les changements de composition,
- sont facilement récupérables ou recyclables.
Qu’est-ce que le glissement de température?
Le glissement de température s’entend de la différence entre les points d’ébullition pour différents composants d’un mélange de réfrigérant. Le glissement nuit au rendement de l’équipement en affichant une température moins constante dans le serpentin de refroidissement, où chaque composant du mélange de réfrigérant bouillonne et s’évapore à sa propre température d’ébullition, indépendamment des autres. Par conséquent, les réfrigérants dont le glissement est plus faible (ou qui n’ont aucun glissement) sont plus adaptés dans le cadre de la conception de systèmes efficients. Le R-32 est un réfrigérant aux composants purs sans glissement de température, tandis que toutes les autres options de nouvelle génération présentent un glissement.
Au quotidien, y a-t-il des différences entre un appareil contenant du réfrigérant A2L et un appareil contenant du réfrigérant R-410A?
Il existe de nouvelles normes de sécurité et d’installation liées à l’utilisation de réfrigérants inflammables dans l’équipement de CVCA. Pour en savoir plus sur ces exigences, veuillez consulter les dernières éditions de l’ASHRAE 15-2022, Safety Standard for Refrigeration Systems and Designation and Safety Classification of Refrigerants (Norme de sécurité relative aux systèmes de réfrigération et à la désignation et à la classification de sécurité des réfrigérants), ASHRAE 15.2-2022, Safety Standard for Refrigeration Systems in Residential Applications (Norme de sécurité relative aux systèmes de réfrigération dans les applications résidentielles), CSA B52:23,Code sur la réfrigération mécanique, et UL Standard 60335-2-40 4e édition, Particular Requirements for Electrical Heat Pumps, Air-Conditioners and Dehumidifiers (Exigences particulières pour les thermopompes électriques, les climatiseurs et les déshumidificateurs). Étant donné que ces nouveaux réfrigérants sont légèrement inflammables, les exigences en matière de sécurité les concernant sont accrues; on trouve notamment dans certains cas des mesures comme la détection des fuites et des stratégies d’atténuation intégrées à l’équipement et utilisées par les installateurs. Il existe également des instructions de manutention spéciales pour le transport de liquides inflammables qui doivent être prises en compte pour les entrepreneurs et les installateurs qui utilisent des réfrigérants A2L.
Qui est l’autorité responsable de la réglementation des réfrigérants aux États-Unis et au Canada?
Aux États-Unis, la réglementation relative aux hydrofluorocarbures (HFC) est établie par l’agence de protection environnementale (EPA). L’EPA a le pouvoir de créer des réglementations nationales relatives à trois voies liées aux HFC (allocations de production/consommation, certifications de manutention et limites de secteur) par l’entremise de la loi américaine sur l’innovation et la manufacture (American Innovation and Manufacturing Act, AIM).
Au Canada, Environnement et Changement climatique Canada (ECCC) établit des règlements liés au climat et peut réglementer en utilisant des limites de PRP, ce qu’il a fait dans d’autres secteurs (*8).
Le Canada devrait revoir sa réglementation nationale sur les réfrigérants en 2024 pour le secteur de la CVCA/R, mais aucune proposition n’a encore été faite.
Quelles seront les répercussions de l’élimination progressive des HFC sur cette transition?
En dehors des limites de PRP touchant le secteur de la CVCA, il existe des règlements plus généraux visant à réduire l’utilisation des HFC aux États-Unis et au Canada au cours de la prochaine décennie. Le calendrier actuel d’élimination progressive des HFC (pour le secteur de la production et consommation de HFC), présenté à la page 4, respecte le calendrier pour les États-Unis et le Canada.
En 2017, le Canada a ratifié l’Amendement de Kigali(*9), un amendement des Nations Unies (ONU) au Protocole de Montréal qui demande aux pays développés (différents objectifs établis en fonction du niveau de développement) partout dans le monde de réduire progressivement l’utilisation de réfrigérants à HFC de 85 % d’ici 2036, conformément au calendrier d’élimination progressive présenté.
Avant l’adoption par les États-Unis de l’Amendement de Kigali en 2022(*10), ce calendrier graduel a été suivi par l’EPA des États-Unis en vertu de la loi AIM Act(*11), commençant sa mise en œuvre progressive en 2022 plutôt qu’en 2019. Ce calendrier est fondé sur une base de référence pour l’utilisation des HFC dans chaque pays entre 2011 et 2013, 100 % étant la production/consommation moyenne de HFC pour ces années.
Cet échelonnement s’appliquera à toutes les options de prochaine génération réalisables, avec une diminution de l’offre de nouveaux réfrigérants autorisée dans chaque pays au fil du temps. Dans le cadre de cette élimination progressive imminente, le réfrigérant R-32 est la solution la plus logique pour Fujitsu en raison de son rendement éprouvé, de sa disponibilité, de ses avantages de conception et de sa facilité de réutilisation et de recyclage.
Sources citées :
- Compositions of Refrigerant Blends | US EPA (Composition des mélanges de réfrigérants | EPA des États-Unis)
- Quatrième rapport d’évaluation du GIEC
- ASHRAE – iWrapper
- Opteon™ XL41 (R-454B) | Chemours
- https://www.coolingpost.com/world-news/now-fujitsuannounces-r32-units/
- Federal Register : Phasedown of Hydrofluorocarbons: Technology Transitions Program Residential and Light Commercial Air Conditioning and Heat Pump Subsector (Élimination progressive des hydrofluorocarbures : Programme de transition technologique – Sous-secteur résidentiel et commercial léger de la climatisation et des thermopompes)
- What is the greenhouse effect? – Climate Change: Vital Signs of the Planet (nasa.gov) (Qu’est-ce que l’effet de serre? – Changements climatiques : les signes vitaux de la planète)
- Guide to refrigerant regulation and policy – HPAC Magazine (Guide des réglementations et politiques sur les réfrigérants)
- Lien vers la ratification par le Canada de l’Amendement de Kigali
- U.S. Ratification of the Kigali Amendment – United States Department of State (Ratification par les États-Unis de l’Amendement de Kigali – Département d’État des États-Unis)
- Protecting Our Climate by Reducing Use of HFCs | US EPA (Protéger notre climat en réduisant l’utilisation des HFC | EPA des États-Unis)