Chillventa 2010 : Pac de grande puissance et nouveaux fluides frigorigènes

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Chillventa 2010 : Pac de grande puissance et nouveaux fluides frigorigènes

(Doc. Thomas Geiger.)

Lors du salon, l’accent était clairement missur la réduction des consommations d’énergie. Dans le monde de la thermodynamique, cela signifie de meilleures pompes à chaleuret des composants plus performants.

Le marché de la pompe à chaleur domestique s’effondre, cependant les constructeurs tentent de trouver des relais de croissance en s’attaquant au remplacement des chaudières en chaufferie.

Cela implique le développement de nouvelles machines, plus puissantes, capables de sortir de hautes températures.À Chillventa, le Salon des solutions thermodynamiques qui s’est tenu à Nuremberg, en octobre 2010, l’offre la plus originale était certainement celle du fabricant allemand Thermea Energiesysteme.

Le fait que le groupe Bosch soit entré dans le capital de l’entreprise, souligne que les solutions qu’elle développe ouvrent de nouveaux horizons pour les pompes à chaleur.Thermea fabrique deux gammes de pompes à chaleur eau/eaude grande puissance – de 50 à 300 kW et de 1 000 à 4 000 kW – qui utilisent le CO2 comme fluide frigorifique.

L’intérêt de ces machines : produire de l’eau à une température de 85 à 90 °C. Ce qui les rend aptes à remplacer des chaudières collectives en chaufferie. Leur COP est proche de 4 en chauffage seul, mais dépasse 5 si on utilise à la fois la chaleur et le froid, que ces appareils produisent simultanément.

Côté performance, l’heure était aux raffinements. Ce n’est plus la performance instantanée qui compte, mais le rendement à charge partielle. Bref, pour les pompes à chaleur, on ne parle plus de COP (Coefficient de performance à puissance nominale), mais d’Escop (European Seasonal Coefficient of Performance ou COP saisonnalisé). L’Escop est une moyenne pondérée des COP à différents taux de charge. Airwell soulignait par exemple que sa nouvelle gamme Aqu@logic Advanced au R410A réversible, présente un Escop de 20 % supérieur à celui de sa gamme antérieure.

Multiplication des fluides frigorifiques

Pour se préparer à une sévé-­risation probable des règles européennes et internationales sur la contribution des fluides frigorifiques à l’effet de serre, les constructeurs de matériels et les chimistes mettent au point de nouveaux fluides. Résultat, là où le monde de la climatisation et des pompes à chaleur se contente aujourd’hui de quatre fluides principaux (R-404A, R-134a, R-410A et R-407C), il pourrait se trouver face à huit, voire même dix fluides d’ici à trois à cinq ans.

En effet, il n’existe pas de fluide idéal, capable de remplacer dans de bonnes conditions tous les fluides actuels dans toutes leurs utilisations. Pour les petits systèmes, comme les climatiseurs monosplit et multisplit, voire les petits DRV (Débits de réfrigérant variable) jusqu’à 25 kW restitués, le propane (R-290) semble le meilleur candidat. Il est largement adopté par les fabricants asiatiques, dont Gree Electric Appliances Inc qui offrira en Europe une gamme de splits au R-290, portant la marque CE dès juin 2011. Pour remplacer le R-410A dans les pompes à chaleur et les groupes froids, les fabricants, dont Daikin, préfèrent le R-32. Le CO2 (R-744) pourrait occuper des niches dans les pompes à chaleur haute température. Pour remplacer le R-410A dans les DRV, Daikin, le grand spécialiste de ce type de matériel, teste trois solutions : le propane (R-290), le R-32, le CO2.

Pour remplacer le R-134a dans les groupes froids et les pompes à chaleur au-delà de 250 kW restitués, les constructeurs s’intéressent à deux nouveaux fluides développés par les chimistes : le HFO-1234yf et le HFO-1234ze. Le HFO-1234yf possède des caractéristiques thermodynamiques très proches de celles du R134a, mais avec un potentiel de réchauffement climatique de 4 seulement,tandis que celui du R-134a atteint 1430.

Ces nouveaux fluides présentent tout de même des inconvénients. Le R290, le R32 et les HFO sont inflammables. Fortement pour le premier, faiblement pour le R32 et les HFO. Le CO2 implique des pressions de fonctionnement qui dépassent 100 bars. Dans tous les cas, la maintenance des machines sera donc plus compliquée et ne pourra être confiée qu’à des personnels nettement mieux formés et mieux outillés que ceux qui interviennent aujourd’hui.

Enfin, qui dit multiplication des fluides, dit aussi multiplication des bouteilles.

À raison de deux bouteilles par fluide, l’une contenant du fluide neuf pour la recharge des installations, l’autre pour recueillir le fluide enlevé des machines durant la maintenance, une équipe de maintenance en climatisation et pompes à chaleur pourrait se retrouver avec une bonne douzaine de bouteilles dans son camion, contre quatre à six aujourd’hui.

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