Comment choisir le gaz réfrigérant pour votre équipement ?

L’objectif de cet article est d’analyser les différents facteurs qui doivent être pris en compte lors du choix du type de gaz réfrigérant pour les équipements de réfrigération commerciale en tenant compte de la plage de température de la chambre dans laquelle nous voulons opérer.

Traditionnellement, au cours des dernières décennies, le réfrigérant par excellence utilisé dans la réfrigération commerciale est le R404A, qui présente des caractéristiques qui le rendent adapté aux basses, moyennes et même hautes températures. Suite à l’entrée en vigueur de la taxe F-Gas en Espagne et avec la menace de l’interdiction imminente en 2020 du réfrigérant R404A par le règlement européen F-Gas, les différents fabricants et distributeurs de gaz ont lancé sur le marché différents gaz réfrigérants comme substituts directs du R404A.

Facteurs à prendre en compte lors du choix d’un gaz réfrigérant :

• Prix du réfrigérant en question. Dans le cas du R404A, le prix a été multiplié par 7 au cours de l’année 2017, dépassant actuellement 120 €/kg.
• PRG (potentiel de réchauffement de la planète). Il est intéressant que cet indice soit le plus bas possible, car la législation espagnole en vigueur prévoit une taxe applicable à tous les gaz ayant un PRP > 150. Dans le cas où le gaz a un PRP > 150, il paiera une taxe directement proportionnelle au PRP du gaz en question (taxe = 0,015 x PRP), qui peut atteindre des valeurs très élevées (pour le cas du R404A : 0,015 x 3921,6 = 58,82 €/kg).
• Règlement européen F-Gas sur l’interdiction des gaz fluorés. Elle établit un calendrier d’élimination progressive et une interdiction graduelle des gaz réfrigérants actuels. Il existe une série de mélanges HFC alternatifs au R404A sur le marché, tels que le R407A, le R407F, le R442, etc. La seule vertu de ces cocktails réfrigérants est qu’ils ont un PRG d’environ 2000 contre 3921 pour le R404A, mais ils ont tous une température de décharge dangereusement élevée qui compromet leur utilisation dans des applications à basse température sans précautions appropriées.

• Efficacité et limites d’application : il faut choisir un réfrigérant efficace avec une pression d’évaporation dans les conditions de travail supérieure à la pression atmosphérique (évitant ainsi que le circuit ne fonctionne sous vide) et dans les limites de fonctionnement du compresseur. D’autre part, la pression de saturation dans les conditions de condensation doit avoir une valeur modérée qui se situe dans les limites du compresseur, sans dépasser la pression maximale admissible du circuit frigorifique ou de ses composants.

Gaz adaptés à la réfrigération commerciale

Sur la base de ce qui précède et après avoir étudié la large gamme de réfrigérants disponibles sur le marché, nous pouvons mettre en évidence les gaz suivants comme étant les plus adaptés à la réfrigération commerciale :

• R452A.Substitut direct du R404A, mais avec un PRG modéré = 2139 et un prix de marché élevé. Applicable à basse, moyenne et haute température.
• R449A.Il possède des propriétés similaires et constitue un substitut presque direct du R404A avec un PRG inférieur d’un tiers à celui du R404A (PRG = 1396), mais il faut noter sa température de décharge élevée lorsqu’il fonctionne à basse température, ce qui nécessite dans la plupart des cas l’installation d’un système d’injection de liquide pour refroidir le gaz.
• R290 (propano CH3CH2CH3).Fluide frigorigène naturel performant, à prix bas et stable, sans risque d’obsolescence, à très faible pouvoir de réchauffement global (PRG = 3), et donc exempt de taxes. C’est un excellent réfrigérant pour les basses et moyennes températures. Le seul inconvénient est qu’il est classé selon le RSIF dans la classe de sécurité A3 (haute inflammabilité), de sorte que certaines précautions doivent être prises lors de la conception et de la manipulation.
• R134a.Réfrigérant avec de très bonnes caractéristiques pour travailler à des températures moyennes et élevées, avec GWP = 1300, sans date d’expiration encore pour l’utilisation de ce réfrigérant dans la réfrigération commerciale.
• R513A.Substitut direct du R134a, mais avec un PRG modéré = 629 et un prix de marché élevé. Applicable à des températures moyennes et élevées.

Recommandations pour le choix du gaz réfrigérant en fonction de l’équipement

• Basse température : température de la chambre comprise entre -25 °C et -15 °C.
  • Petites unités compactes : le réfrigérant de loin le plus approprié est le R290.
  • Autres équipements compacts et semi-compacts : Nous pouvons opter pour le R452A ou le R449A, bien que nous considérions que ce dernier soit plus intéressant en raison de son PRG plus faible.

• Température moyenne : température de la chambre comprise entre -5 et +10 °C.
  • Unités compactes de petite puissance. Bien que nous puissions opter pour le R134a, le réfrigérant le plus approprié est le R290.
  • Autres équipements compacts et semicompacts. Nous pouvons opter pour le R452A, le R449A, le R134a ou le R513A, bien que nous considérions que les deux plus intéressants sont le R449A et le R134a.

• Haute température : température de la chambre entre +9 et +18 °C. Les meilleurs fluides frigorigènes pour un fonctionnement à haute température sont de loin le R134a et le R513A, qui peuvent supporter des températures de condensation supérieures à 70 °C.