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Dans un souci de réduction du potentiel de réchauffement climatique des fluides frigorigènes, la F-Gas (réglementation européenne sur la manipulation des fluides) a prévu de réduire drastiquement l’utilisation des fluides ayant un GWP (Potentiel de Réchauffement Global) trop important. Depuis 2020 les fluides ayant un GWP supérieur à 2500 TeqCO2 ne peuvent plus être mis en œuvre dans les équipement neufs ; en 2025 ce seuil sera ramené à 750 TeqCO2. Aujourd’hui le R410A (GWP = 2088 TeqCO2) est en limite haute des fluides utilisables. En 2025 le R32 (GWP = 675 TeqCO2) sera en limite haute alors que le R410A ne sera plus possible pour les nouveaux équipements.
Tous les fluides que nous utilisons depuis près d’un siècle : les CFC puis HCFC et enfin HFC, qui ont un potentiel de réchauffement planétaire non négligeables sont sur la sellette. L’alternative sera l’utilisation des HFO, ce que les fabricants d’automobiles ont fait en 2017, ou l’utilisation de fluides dits naturels.
Ces fluides « naturels » ont déjà été utilisés pour les machines thermodynamiques dans le passé, le choix de les abandonner avait été pris du fait de leur nocivité pour l’homme ou de leur forte inflammabilité.
L’ammoniaque (R717 en réfrigération) est historiquement le fluide de référence pour les machines frigorifique, sa toxicité importante l’avait mis sur la touche au profit du fréon (R12) dès les années 1930. Les performances en froid de ce fluide ne sont plus à démontrer et son GWP nul en fait une alternative de choix pour les grosses installations de froid commercial. Le R717 n’offre pas d’intérêt pour les machines réversibles produisant du chaud et du froid.
Le CO2 (R744) pose un problème technique important : les pressions de fonctionnement du circuit frigorifique sont supérieures à 100 bars ce qui rend impossible l’utilisation des accessoires traditionnels et des outillages habituels du frigoriste. Ce fluide, dont le GWP est égal à 1 TeqCO2, tend à devenir courant en froid commercial et il offre des performances exceptionnelles pour la production d’eau chaude sanitaire. Son utilisation est aujourd’hui presque uniquement sur de grosses installations, très peu de produits « grand public » sont disponibles avec ce fluide. Les seuls produits à ce jour sont monoblocs avec impossibilité d’intervention par le technicien terrain sur le circuit frigorifique.
Le R600a ou Isobutane (GWP = 3) est aujourd’hui utilisé de façon quasi systématique dans les applications de froid domestique (réfrigérateurs et congélateurs) avec de toutes petites charges (quelques dizaines de grammes tout au plus) depuis de nombreuses années sans que l’inflammabilité du butane soit un souci. Ce fluide n’offre pas d’intérêt pour les machines réversibles produisant du chaud et du froid.
Le R290 ou Propane (GWP =3) a été utilisé dans le process frigorifique des pompes A Chaleur domestiques dans les années 70 et 80 par les fabricants européens. Son utilisation a disparu au profit des HCFC et des HFC lors de l’implantation fabricants asiatiques sur ce marché sans que les performances du R290 aient été remises en cause (surtout en aérothermie en période de grand froid). Depuis quelques années des fabricants ont relancé la production de PAC au propane. Le souci de l’inflammabilité du gaz peut être facilement solutionnée avec des machines monobloc extérieur. Le circuit frigo se trouve à l’extérieur du bâtiment et les quelques centaines de grammes de gaz hautement inflammable en circuit étanche seront toujours moins dangereuses que les installations avec 2 bouteilles de 13kg de propane commercial reliées, en circuit ouvert, avec une cuisinière.
Si sur le marché de la PAC Air/Air à détente directe il n’y a pas encore de vraies alternatives aux HFC et HFO demain, sur le marché de la PAC Air/Eau des solutions alternatives existent et se développent que ce soit avec du R290 (Propane) ou du R744 (dioxyde de carbone). En passant du R410A au R32 on avait diminué par un facteur de 3 le potentiel de réchauffement planétaire, en passant des HFC aux fluides naturels on annule ce même potentiel. De plus, pour le chauffagiste, un autre paramètre mérite d’être pris en compte : l’aptitude et la capacité à la manipulation des fluides n’est pas nécessaire avec les fluides « naturels ».