Le CO2 (ou R744) : un fluide réfrigérant écologique, performant et durable
Fluide frigorigène naturel, le R744 ou CO2 (dioxyde de carbone) constitue une solution alternative aux HFC pour le froid commercial comme industriel, ainsi que pour certains systèmes de climatisation et de chauffage. Ses caractéristiques thermodynamiques et ses excellentes performances alliées à son faible impact environnemental, lui permettent en effet d’apporter une réponse efficace à de multiples applications.
C’est quoi le R744 ?
Aussi appelé dioxyde de carbone (CO2), le R744 est un réfrigérant naturel particulièrement adapté aux applications de réfrigération industrielle et commerciale. Son utilisation s’étend désormais à d’autres équipements comme les pompes à chaleur et les systèmes de climatisation.
Si le recours au R744 comme gaz frigorifique remonte à plus d’un siècle, l'utilisation de ce produit va s’intensifier dans les prochaines années pour pallier l’interdiction des HydroFluoroCarbones (HFC) tels que le R134A, le R404A, le R448, le R449, le R410A, ou encore le R407C.
Quelles sont les principales propriétés de ce réfrigérant naturel ?
Inodore, incolore, non inflammable et peu toxique à faible concentration, le R744 est un gaz réfrigérant de classe de sécurité A1, selon le règlement sur la sécurité des installations frigorifiques (RSIF), qui présente d’excellentes caractéristiques thermodynamiques. Il assure notamment un très bon transfert de chaleur dans les évaporateurs, les condenseurs et les refroidisseurs de gaz. Avec un faible potentiel de réchauffement global (GWP=1) et un effet nul sur la couche d’ozone (ODP=0), ce gaz est par ailleurs conforme à la réglementation environnementale F-Gas
Le point critique du CO2 se situant à une température de 31°C et à une pression de 73,8 bars, son utilisation requiert des pressions d’exploitation élevées pour le froid positif. Ces fortes pressions engendrent des contraintes mécaniques importantes qui exigent des matériaux et des assemblages résistants. Des mesures de sécurité doivent aussi être observées pour se prémunir des risques de fuites : installation de détecteurs pour veiller au respect des seuils de tolérance au CO2, contrôles réguliers des tuyauteries, ventilation d’urgence en cas de fuites. Le choix d’une installation hybride (production de froid au CO2 et distribution en eau glacée) permet de confiner le fluide frigorigène en salle des machines, limitant ainsi les risques de fuites et le prix du dispositif de sécurité associé.
Quels sont les principaux avantages du CO2 (ou R744) ?
Avec un potentiel de réchauffement global (GWP) de 1, le R744 est conforme aux nouvelles normes environnementales. Ce type de produit ne devrait donc pas être touché par les pénuries de stock ni les hausses de prix engendrées par les fortes restrictions et interdictions qui visent l’ensemble des HFC (selon le calendrier de « phase down » défini par la réglementation F-Gas III).
Abondance du stock, prix compétitifs et stables, non inflammabilité et faible toxicité, moindre empreinte carbone… La liste des avantages ne s’arrête pas là. Le CO2 affiche d’excellentes performances énergétiques sur un large éventail d’équipements (réfrigération, rafraîchissement, chauffage) à détente directe comme indirecte. Il s’avère par ailleurs très polyvalent puisqu’il peut se combiner avec d’autres fluides : ammoniac (NH3), propane (R290), eau glycolée pour tirer le meilleur parti de chaque fluide en fonction des applications.
Un large champ d’applications et de secteurs d’activités
Ce type de fluide naturel peut être utilisé à bon escient dans des systèmes à détente directe, indirecte, en cascade… selon les besoins (réfrigération, climatisation, chauffage) et le secteur d’activité : grande distribution, industries, plateformes logistiques, hôtellerie - restauration, immobilier tertiaire...
Quelles sont les différentes applications du réfrigérant R744 ?
- Grâce à ses propriétés thermodynamiques et aux avancées technologiques, le dioxyde de carbone (CO2 ou R744) se révèle tout aussi performant, voire plus, que les fluides frigorigènes traditionnels.
- Ce type de produit s’avère particulièrement adapté pour la production de froid négatif en raison de sa grande efficacité énergétique et stabilité de fonctionnement à basse température. C’est pourquoi l'utilisation de ce fluide naturel est déjà généralisée dans l’industrie.
- Le R744 répond également aux besoins en froid positif rencontrés par les grandes et moyennes surfaces commerciales (GMS), les plateformes logistiques ou encore les activités semi-industrielles. Par ailleurs, ce gaz réfrigérant commence à être employé dans les systèmes de production de chaleur de fortes puissances, à l'image de l’hôtellerie pour ses multiples besoins (climatisation et chauffage des espaces, eau chaude sanitaire).
- Enfin, le CO2 s’adapte parfaitement aux équipements (groupes froids, armoires et vitrines réfrigérées, climatiseurs, pompes à chaleur…) dont la puissance est comprise entre 0 et 600 kilowatts (voire plus).
Le CO2 peut-il remplacer les fluides frigorigènes interdits (HFC) ?
Sa conformité réglementaire à la F-Gas conjuguée à ses nombreux atouts (performance énergétique, polyvalence, stock abondant, prix, stabilité de fonctionnement...) font du R744 une solution idéale de remplacement des fluides HFC. Notamment le R404A dans les applications de réfrigération industrielle à basse et moyenne température, le R134A et le R404A dans les systèmes de réfrigération commerciale (température positive) ou encore le R407C et le R410A dans les équipements de climatisation.
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