POMPES À CHALEUR
Install Magazine 972 – octobre 2020
Dans quelle mesure les réfrigérants inflammables sont-ils dangereux ?
Résultats du projet Life Front
Le problème de base: aboutir à une évaluation correcte des risques causés par les réfrigérants inflammables, comme les hydrocarbures.
La plupart des débits de fuite sont très petits, quel que soit le type d’installation.
Le volume de réfrigérant n’a pas d’influence sur la taille des fuites.
Dans le cadre de la réglementation F-gaz, nous devons renoncer à l’actuelle génération de fluides frigorigènes fluorés. Parmi les alternatives, on trouve des réfrigérants naturels comme les hydrocarbures, avec en premier lieu le propane. Sur le plan de la technique de refroidissement, ces derniers présentent des avantages, mais ils représentent également un risque d’incendie. C’est pourquoi ils sont actuellement soumis, dans le cadre de la norme actuelle, à de sévères restrictions. Beaucoup plaident aujourd’hui pour un assouplissement de ces restrictions, afin d’étendre le champ des applications. Un tel assouplissement ne peut par contre s’opérer qu’en connaissance de cause de la gravité des risques encourus dans la pratique. Le projet Life Front a précisément été mis sur pied afin de collecter ces données.
Life Front
Sous la dénomination Life Front, se cache l’appellation complète « Front for Flammable Refrigerant Options for Natural Technologies ». Life fait référence à l’instrument du même nom de l’Union européenne dont le but est de financer des actions pour la protection du climat et de l’environnement, cadre dans lequel ce projet est également subsidié. Life Front a été mis sur pied par un certain nombre de partenaires de l’industrie, dont Schecco est le coordinateur. Il a démarré en juin 2017 et devait se terminer à la mi-juin 2020.
La mission centrale du projet consiste à éliminer les obstacles qui entravent l’utilisation des réfrigérants naturels inflammables. Cela passe notamment par le développement de prescriptions et de mesures de sécurité adaptées. Par ailleurs, Life Front s’occupe également de diffuser du savoir à propos de ces réfrigérants afin de familiariser les potentiels utilisateurs avec les possibilités et limites de ces fluides frigorigènes. Une évaluation correcte des risques est indispensable à une introduction réussie sur le marché.
Si le niveau de risque est surestimé, le domaine d’applications sera limité de manière trop stricte. Les installations deviendront par ailleurs plus onéreuses, dans la mesure où il faudra prendre des précautions et mesures de sécurité supplémentaires, ce qui rendra l’ensemble plus complexe. Si, par contre, on sous-estime les risques, on peut craindre des accidents avec de graves conséquences.
Base de données sur les fuites
Afin d’apporter une réponse à cette problématique, le projet Life Front a démarré avec une base de données des fuites dans des installations intégrant des hydrocarbures. Jusqu’à présent, peu de chiffres étaient en effet disponibles à ce sujet. Les données qui étaient disponibles – et qui étaient souvent à la base de normes et de prescriptions- provenaient pour la plupart d’incidents, ou étaient plutôt anecdotiques. La question de la pertinence de la représentativité de ces données est donc posée. À l’aide de cette base de données, Life Front a voulu aboutir à une évaluation plus réaliste des risques. Cette base de données comprend désormais un bon millier d’installations, de dimensions et âges différents ; et elle est accessible librement sur le site internet.
Première constatation : les fuites sont habituellement très petites. La plupart des fuites sont inférieures à 15 g/minute, alors que les normes se basent sur des chiffres plus élevés, allant jusqu’à 250 g/minute. Les normes sont donc clairement fondées sur des scénarios particulièrement pessimistes qui, dans la pratique, ne surviennent quasiment jamais. Dans les prescriptions, on prend par exemple en compte le cas d’une installation de climatisation qui se vide complètement en quatre minutes, et dans laquelle tout le réfrigérant aboutit dans une seule pièce. Or, dans la pratique, on ne rencontre pour ainsi dire jamais ce cas. Si on se trouve effectivement face à des fuites à très hauts débits, ces dernières sont en général dues à des facteurs externes clairement reconnaissables, comme une rupture de conduite. Il peut s’agir, par exemple d’un technicien peu familier dans la manipulation des conduites de réfrigérant qui, par accident, a fait un trou dans cette conduite avec un objet tranchant, ou encore d’une conduite qui a été arrachée par un chariot élévateur. Dans le cas de tels incidents, on sait immédiatement où le bât blesse et quelles mesures prendre. Cela ne sert pas à grand-chose de reprendre de tels cas dans les prescriptions standard en matière de protection de fuites.
La deuxième constatation est qu’il n’y a pas vraiment de lien entre, d’une part, la taille et l’âge d’une installation, et de l’autre, le risque de fuites. De grandes et complexes installations ne présentent pas systématiquement plus de fuites que de petites et compactes installations. De plus, les défaillances globales restent encore limitées, parce que, comme on l’a mentionné, la plupart des fuites sont très petites, et il est donc quasiment exclu que l’entièreté d’une installation se vide imperceptiblement. Cela va à l’encontre de la logique des règlements actuels qui exigent une gradation des contrôles et des mesures en fonction de la complexité de l’installation. Il faudrait donc rationaliser ces prescriptions et passer à un seul régime pour la détection de fuite et les réparations. De la base de données sur les fuites, il ressort en effet que 95% des fuites sont inférieures à 0,28 mm
Le rôle des normes
Le mot clé est ici la normalisation. Une norme, comme la EN 378, est un standard qui est défini par l’industrie et qui reflète l’état actuel de la technique. Des systèmes innovants n’y sont par définition pas repris. Les normes sont par ailleurs par essence conservatives, dans la mesure où elles donnent la préférence à des méthodes éprouvées. Le risque est donc réel qu’une norme fonctionnera dans la pratique comme un frein au développement de nouvelles techniques. Une norme ne contient en soi pas d’obligation. La possibilité existe toujours d’appliquer des techniques alternatives. Au fur et à mesure que l’on accumule de l’expérience avec des techniques innovantes, comme des installations avec des réfrigérants inflammables, on peut utiliser cette expérience pour adapter la norme. Life Front est par ailleurs actif dans divers comités techniques destinés à mieux faire correspondre les règlements sur les réfrigérants inflammables à la pratique. Une ligne d’action importante est ici l’augmentation du volume maximal de réfrigérant pour les systèmes avec des réfrigérants A3 comme le propane.
La pratique
Il existe encore trop peu d’utilisateurs disposant d’une vaste expérience des réfrigérants inflammables. La chaîne de distribution Colruyt Group en fait partie. Cette entreprise a résolument opté pour des fluides frigorigènes naturels, et possède donc également beaucoup de systèmes qui tournent au propane. Une des complications dans les grands systèmes avec ce réfrigérant est que la machine frigorifique doit se trouver dans un environnement ATEX, de sorte que des installations indirectes sont indiquées. Une solution consiste à placer la partie compresseur dans un caisson. En cas de problèmes, on peut démonter l’ensemble, soit le compresseur dans le caisson. La réparation peut dès lors s’opérer dans des conditions contrôlées en atelier. Colruyt Group a notamment appliqué ce système dans les supermarchés Okay. Chaque filiale est équipée de deux chillers avec 100% de redondance. En cas de défaillance, l’unité de réserve prend alors le relais, alors que l’appareil défectueux est débranché et amené à l’atelier.
Colruyt Group teste encore d’autres applications au propane, par ex. des PAC air-eau. Les sites sont autant que possible chauffés par récupération de chaleur issue de la partie froid. Dans certains cas, cela ne suffit toutefois pas, et on place alors une PAC supplémentaire. Certaines d’entre elles sont des versions au propane. Colruyt Group possède en outre des installations DX au propane avec splits. Il s’agit à chaque fois d’applications expérimentales, dans la mesure où les appareils ne sont pas certifiés en Europe. Ces initiatives permettent toutefois d’acquérir de l’expérience, qui peut servir de base à des règlements revus et corrigés, qui reflètent mieux les risques réels.
Par Alex Baumans
Figures: Life Front
