Les fluides frigorigènes utilisés en climatisation et en réfrigération quand ils sont émis dans l'atmosphère appauvrissent la couche d'ozone en fonction de leur PRG (pouvoir de réchauffement global). Plus le PRG (GWP en anglais) d'un fluide est élevé plus il possède un fort pouvoir de réchauffement climatique.
La disparition de CFC et des HCFC étant quasi-effective, un règlement européen nommé F-Gaz encadre l'utilisation des fluides frigorigènes HFC(hydrofluorocargone) afin de limiter les émissions de gaz à effet de serre. Cette réglementation est articulée en plusieurs points mais la plus importante est le phase down, qui prévoit une limitation de l'utilisation de certains fluides de façon contrôlée, prévoyant notamment une réduction de l'utilisation d'environ 80 % des quantités de HFC entre 2015 et 2030. Cette limitation est ciblée par type d'appareil et par usage.
Cette réduction drastique a par la force des choses permis l'émergence de fluides alternatifs moins nocifs pour l'environnement. Les industriels se sont tournés pour certaines application vers les fluides A2l.
Ces fluides de par leur nature sont moins stables chimiquement ce qui représente un avantage car les molécules qui les composent appauvrissent moins la couche d'ozone mais pour une grande partie de ceux-ci ils sont inflammables ou légèrement inflammables.
Fluides A2L et classification
Dans les domaines du froid et de la climatisation les fluides frigorigènes sont classés en fonction de leur toxicité et de leur inflammabilité.
Ce système de classification s'appuie sur des normes telles que la ASHRAE 34, ISO 817, EN 378.
Classification de toxicité.
- Les fluides frigorigènes de classe A, fluides dont la toxicité a été observé au dessus de 400 ppm.
- Les fluides de classe B ce sont ceux dont la toxicité est observée en dessous de 400 ppm.
Classes d'inflammabilité.
Ici les fluides sont catégorisés en fonction de leur inflammabilité, des tests en laboratoires permettent de connaître leurs limites inférieures d'inflammabilité (LIE ou LFL en anglais) et la chaleur émise par la combustion.
- Fluides de classe 1 : substances ininflammables n'engendrant pas de flamme, dans les conditions d'un test à pression atmosphérique à 60°.
- Fluides de classe 2 : faiblement inflammables, substances possédant une limite inférieure d'inflammabilité supérieure ou égale à 3,7 % en volume et une chaleur de combustionde l'ordre de 19 000 kJ/kg. Notons qu'à la pression atmosphérique à 60° ces fluides présentent une propagation de flamme.
- Fluides de classe 3: fluides fortement inflammables avec une forte propagation de la flamme lors des tests à 60° sous pression atmosphérique de l'ordre de 45cm/s. Leurs limites d'inflammabilité est inférieure ou égale à 3,5 % et leur chaleur de combustion est supérieure à 19 000 kJ par kilo.
Avec l'apparition de fluides ne pouvant être classifiés selon les trois classes d'inflammabilité de la réglementation existante, une sous-classe de la classe 2 a été mise en place.
C'est bien entendu la classe 2L, elle l'a elle possède les mêmes caractéristiques que la classe 2 en ce qui concerne la chaleur de combustion et la limite inférieure d'inflammabilité(LIE) par contre ce qui change c'est sa vitesse de propagation de flamme qui est inférieure à 0,1 m/s.
Donc pour un fluide classé A2L on peut donc dire que cette substance est un faiblement toxique et difficilement inflammable.
Charge maximale autorisée.
Ce qui va permettre de définir la charge maximale dans un circuit frigorifique dans une installation c'est la norme EN 378–1. Cette norme permet de définir les applications, les équipements ,les emplacements des matériels ainsi que la quantité de fluides admissibles.
Donc pour faire simple c'est cette norme qui permettra de déterminer la quantité de fluides dans tel ou tel installation en fonction du type d'équipement, du type de fluides, et de l'emplacement du matériel dans une zone déterminée. On aura la possibilité pour les fluides A2L et A1 de repousser la limite de la charge maximale autorisée en utilisant des moyens de sécurité supplémentaires, c'est-à-dire des moyens de détection de fuites fixe, une ventilation naturelle ou mécanique ou encore des systèmes d'alarmes, etc..
Quelques fluides A2L et leurs utilisations
Le R32 (difluorométhane), fluide pur de la famille des hydrocarbures saturés (HFC), généralement utilisé pour les pompes à chaleur.PRG = Potentiel de Réchauffement Global = 675. Pour en savoir plus sur ce fluide et notamment la réglementation dans les ERP voir cette article : Le point sur le fluide R32 (CH 35)
Le R455A (GWP ou PRG=146) fluide ternaire (75,5 % de R-1234yf, 21,5 % de R32, 3 %de R-744) utilisés pour les applications moyennes et basses températures. Température critique 85,6°C.
Le R-1234yf(GWP ou PRG=1) fluide pur utilisé pour les installations de moyenne température. Température critique 94,7°C.
Le R-1234yf fluide pur avec un potentiel de réchauffement global égal à 1. Plus particulièrement employé dans les installations de froid industriel.Température critique 109,4°C.
Mise en œuvre des fluides A2L
Les fluides A2L s'utilise dans la même manière que tout autre fluide, compte tenu de leur faible inflammabilité il n'est pas nécessaire d'utiliser de l'outillage de type antidéflagrant. Mais comme on se dirige de plus en plus vers des fluides dont le caractère d'inflammabilité devient de plus en plus fort comme le R600 ou le R290(obligation matériel Atex) afin d'éviter d'avoir de l'outillage en double le mieux est de s'équiper dors et déjà en matériel antidéflagrant. Même si les risques de flamme ou d'explosion pour les fluides A2L sont très faibles il n'est pas inintéressant de former le personnel sur quelques bonnes pratiques, par exemple tirer au vide l'installation pour faire évaporer complètement le fluide ou chasser à l'azote les tuyauteries avant de souder, ou ventiler autant que faire se peut le lieu d'intervention.Les dudgeons et raccord devront être positionnés à l’extérieur de préférence quand cela est possible.
La récupération des fluides A2L et bien entendu obligatoire suivant la réglementation,et les bouteilles doivent être étiquetées et identifiées. Les bouteilles de récupération et de charge sont spécifiques à ces fluides, ils ont de manière générale une ogive rouge et une étiquette spécifiant le caractère inflammable du contenu. Les raccordements de ces bouteilles ont un pas à gauche à fin de ne pas les confondre avec d'autres conditionnements.
Les détecteurs de fluides et les manomètres sont de type standard comme toujours vérifier les flexibles qui doivent être adaptés à la pression maximale d'utilisation.
Webinar Climalife sur les fluides frigorigènes A2
