Les HFO font leur preuve

Approuvés par les compresseuristes, les HF0 sont désormais adoptés ou testés par les constructeurs de systèmes frigorifiques. Exemples chez trois d’entre eux approvisionnés par Climalife.

Au nom de l’efficacité et de la simplicité

Récemment créée par des spécialistes très expérimentés, AF Energy a fait le choix des fluides R 1234 (yf et ze) pour leur facilité de mise en œuvre et leur capacité à valoriser la chaleur, source de CEE.  

D.R
Un skid signé AF Energy. /Pour démontrer la simplicité des centrales aux HFO, Gilles Carron fait porter l'attention sur la régulation associée aux installations...

Ne cherchez pas d’équipements au CO₂ sur le site d’AF Energy près de Chambéry, vous n’en trouverez pas plus que d’arguments dans les propos de Gilles Carron pour expliquer l’engouement de ces dernières années pour ce fluide. Président de cette société créée en 2016 avec trois autres associés, cet ex-directeur technique dans un grand groupe international connaît pourtant très bien le R 744. Et pour cause, avec ses anciens employeurs, il a étudié son retour en version transcritique il y a plus de 10 ans. « Nous sommes allés trop loin avec ce type d’installation », explique ce « féru de technique ». Selon lui, les industriels sont désormais engagés dans une guerre de prix et le développent en mode standard sans tenir compte des spécificités de la plupart des installations, notamment en agroalimentaire. En outre, la haute technicité que requiert le dioxyde carbone le réserve à un petit nombre, sans parler des problèmes qu’il peut engendrer avec des températures extérieures très élevées comme constaté l’été dernier.

C’est donc dans cet état d’esprit que AF Energy s’est lancée sur le marché il y a quatre ans, visiblement avec beaucoup de succès puisque l’entreprise attend avec impatience le mois de juin pour s’installer dans de nouveaux locaux plus spacieux, adaptés à son développement. Avec un chiffre d’affaires de 3 millions d’euros en 2019, doublé en 2020, cette société de 25 salariés, appréciée pour son positionnement « made in France », comptabilise déjà plus de 10 millions d'euros de devis pour 2021… C’est dire si le pari semble réussi pour cet ensemblier spécialisé dans les machines de process, qui travaille à 50 % pour des constructeurs partenaires et 50 % pour des installateurs.

Se réapproprier les équipements

« Il y a 2 ans, nous avons perçu que les HFO purs que sont le R 1234 yf et le R 1234 ze étaient mûrs car validés par les fabricants de compresseurs mais encore totalement sous exploités dans les installations, notamment hors des équipements standards », souligne Gilles Carron. Or ces deux fluides distribués par Climalife, aux GWP particulièrement bas (4 et 7), pouvaient s’inscrire dans des puissances de 200 à 1 000 kW, et donc combler l’espace laissé vacant par le CO₂ transcritique et relayé ensuite par l’ammoniac (NH3). Leur gros avantage est aussi de réaliser de la récupération de chaleur et donc de générer des CEE comme l’ont bien compris désormais la plupart des installateurs. Avec, pour eux, la possibilité de se réapproprier des installations techniquement moins complexes et plus fiables tout en valorisant leur savoir-faire. « Grâce à ces fluides qui nécessitent qu’une « microformation », le frigoriste retrouve la façon de travailler d’avant, en toute sérénité » souligne notre interlocuteur. Il ajoute : « aujourd’hui le dimensionnement des installations frigorifiques est fait pour le chaud, avec de la récupération de chaleur totale et de la relève de température. Or ces HFO purs ont des températures de condensation qui l’autorise puisque même le R 1234 yf a une température de condensation maximale de 70 °C. Ce fluide est principalement utilisé avec des compresseurs à pistons pour des installations de moins de 100 kW (dans un régime de -8 / - 4 °C). Le R1234ZE est quant à lui orienté sur les puissances plus importantes avec des compresseurs à vis et des températures de condensation allant jusqu’à 80°C

La Rpf
Gilles Carron devant l'une des centrales au R 1234ze en cours de montage.

Gilles Carron n’élude pas pour autant les points sensibles de ces fluides comme leur inflammabilité (A2L), « tellement faible qu’elle ne pose pas de problème quand on l’explique au client », ou encore leur grande miscibilité dans l’huile. Un point qu’ils ont résolu avec des séparateurs d’huile et sur lequel ils vont continuer à travailler avec leur fournisseur. Quant à leur faible pression qui les oblige à mettre au point des condenseurs à faible perte de charge, elle offre en contrepartie l’avantage de rendre ces installations beaucoup moins fuyardes. Très important aussi la régulation et le réglage des détenteurs sont ici étudiés par une solide équipe de 5 automaticiens. À ceux qui évoqueraient le prix de ces fluides, ils rappellent leur baisse au fur et à mesure qu’ils se développent et leur très faible part dans le coût global d’une installation. D’autant que ce dernier reste très compétitif comparé au CO₂ notamment avec un retour sur investissement rapide porté par les CEE. Et dans le contexte actuel de contrôle plus strict sur ces certificats, AF Energy associe un calorimètre à ses machines dont les COP sont facilement vérifiables à partir de l’analyse de nombreux rapports issus d’automatismes qui pourront aussi autoriser de la maintenance prédictive. 

Froid commercial et industriel

Hengel finalise ses tests au R 455A

Depuis son origine, Hengel est spécialisé dans les équipements de réfrigération pour la boulangerie/pâtisserie

Spécialisé dans les équipements frigorifiques pour l'agroalimentaire au sens large, ce constructeur recherche le fluide à très faible GWP le mieux adapté à chaque application.

Hengel est reconnu dès sa création en 1983 comme un acteur spécialiste de la conception d’équipements frigorifiques de surgélation, de refroidissement rapide, de conservation (froid positif et négatif) et de fermentation contrôlée destinés à la boulangerie-pâtisserie. Depuis, l’entreprise aujourd’hui dirigée par Denis Bigot s’adresse aussi aux métiers de bouche, de la grande distribution et de l‘industrie aussi bien en France qu’à l’International.

Afin de s’engager dans une réduction de son empreinte carbone, Hengel a mis en place en 2012 la démarche « Blue Pulse » qui consiste à développer et améliorer continuellement les performances des produits avec une recherche constante basée sur les économies d’énergie, le développement durable et l’éco-design.

Hengel maîtrise tout le process de fabrication de ses équipements frigorifiques : de la conception à l’industrialisation en passant par la tôlerie, l’injection de la mousse polyuréthane pour l’isolation de l’enceinte et la partie frigorifique du matériel. Pour améliorer l’efficience des équipements, trois données sont clés comme le rappelle Dr Younes Matar, Directeur Technique et R & D chez Hengel : la température, l’hygrométrie et l’aéraulique.

Pour atteindre les performances d’une machine, les fluides frigorigènes jouent aussi un rôle important notamment au niveau du rendement et depuis l’entrée en vigueur de la F-Gaz : « Il a fallu faire des choix sur des fluides de transition pour remplacer rapidement le R 404A face au mécanisme de quotas mis en place qui a engendré des problèmes de disponibilités et d’augmentation de prix. Conscient de cet impact, nous avons commencé à travailler en parallèle sur des solutions de long terme mais ce n’était pas évident car nous sommes le dernier maillon de la chaîne et dépendons beaucoup de la stratégie des fabricants constructeurs de composants (compresseurs, détendeurs, évaporateurs, …).

Allier très bas GWP et performance

L’introduction de nouvelles technologies telles que le CO2, les fluides classées A2L ou A3 nécessite, en outre, de revoir le design des machines pour être en conformité avec la législation, de réaliser des essais pour connaître le comportement et la performance des nouveaux fluides dans leurs différents équipements et d’étudier les impacts sur la chaîne de fabrication. Pour se faire, cela passe obligatoirement par des ressources dédiées.

Pour les installations en GMS, avec des systèmes de grosse puissance, le CO2 est un axe de développement important pour Hengel afin de proposer des chambres de pousse faciles à connecter sur le réseau de la centrale frigorifique. Mais cette solution est limitée et ne peut répondre à l’ensemble des besoins de ses clients. Les HFO, l’eau glycolée sont aussi des solutions étudiées et proposées. 

Pour les équipements de plus petite taille, tels que les groupes logés dits « plug in »,  « l’alternative des fluides A2L répond plus à nos attentes aujourd’hui » souligne Dr Younes Matar.

Depuis un an, Hengel travaille sur le R 455A proposée sous le nom commercial Solstice L40X  par le producteur Honeywell et distribuée par Climalife. Des essais ont été réalisés sur le terrain en froid positif pour des chambres de conservation d’une puissance de 2 à 4 kW et les résultats sont très performants. La descente en température se fait très rapidement et aucun problème de mise en œuvre n’a été constaté. Des essais complémentaires sont en cours sur des groupes logés actuellement.

Pour les équipements fonctionnant avec des compresseurs semi-hermétiques d’une puissance beaucoup plus élevée, les tests sont également d’actualité. Il faut prendre en compte la partie frigorifique dans sa globalité, y compris le glissement de température notamment à l’évaporateur. Sur la partie froid négatif et plus particulièrement la surgélation, l’arrivée des détendeurs au R 455A sur le marché facilite le travail et « nous allons pouvoir finaliser intégralement notre gamme de produits et adapter ceux-ci en conséquence afin de pouvoir descendre à une température d’évaporation de – 42 °C pour les meubles bi-température – 35 / - 20 °C par exemple » conclut Dr Younes Matar.

La rédaction avec Climalife

La Rpf
Dr Younes Matar, Directeur Technique et R & D chez Henge

C’est dit

 « La température de fin de compression du R 455A permet de travailler dans les mêmes plages d’application que le R 404A y compris en surgélation ».

Dr Younes Matar, Directeur Technique et R & D chez Hengel

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