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LES FLUIDES FRIGORIGENES: Quels fluides de substitution pour la fin des
HCFCs
Rencontres Patinoires 2007 au Mont DoreDaniel Orejas
2
Marques & produits les plus connus
NylonNeopreneDuPont™ Teflon®
DuPont™ Lycra®
DuPont™ Nomex®
DuPont™ Kevlar®
DuPont™ Tyvek®
DuPont™ Corian®
DuPont™ Cordura®
DuPont™ Kapton® DuPont™ Stainmaster®
DuPont™ Glean®
DuPont™ Mylar® DuPont™ Surlyn® DuPont™ Dymel®
DuPont™ Suva®
DuPont™ Artistri™ DuPont™ Sorona®
Solae™
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DuPont™
3
Fluides frigorigènes
Évolution des technologies :
3 générations
1930s
CFCs
1990s
HCFCs
2000s
HFCs
DuPont RefrigerantsThe Science of Cool™
Freon®
Suva®ISCEON®
4
190 pays signataires190 pays signataires
Le problème à résoudre : l’élimination de la couche Le problème à résoudre : l’élimination de la couche stratosphère d’ozonestratosphère d’ozone
La solution : l’élimination des ODSLa solution : l’élimination des ODS
L’objectif : Réguler la production, la consommation et le L’objectif : Réguler la production, la consommation et le commerce international des ODS (substances citées dans commerce international des ODS (substances citées dans les annexes du protocole de Montreal)les annexes du protocole de Montreal)
Le protocole de Montreal (www.unep.org/ozone/Montreal-Protocol/Montreal-Protocol2000.shtml)
5
Champ d’application :Champ d’application :
CFCs tels que:
R-11, R-12, R-500, R-502
HCFCs tels que:
R-22
Mélanges d’HCFC tels que:
R-401A, R409A
Le protocole de Montreal (www.unep.org/ozone/Montreal-Protocol/Montreal-Protocol2000.shtml)
6
Règlement 2037/2000 dit “ozone”
Règlement (CE) n° 2037/2000 du Parlement européen et du Conseil du 29 juin 2000 relatif à des substances qui appauvrissent la couche d’ozone
OBJECTIF : Harmoniser les règles de production, d’utilisation, de commerce international et de mise sur le marché communautaire des fluides frigorigènes qui appauvrissent la couche d’ozone
CHAMP D’APPLICATION :
Haloalcanes contenant du chlore ou du brome (ODSs)
7
Règlement 2037/2000 dit “ozone”
- Utilisation des CFC interdite à compter du 01/01/2001
- Depuis le 1er janvier 2004, la production de tout équipement, sans exception, contenant des HCFC est interdite.
- Élimination des conteneurs jetables
- Contrôles d’étanchéité pour charges de fluides > 3 Kg
- Exigences de qualification de personnel
- La récupération des gaz HCFC est obligatoire.
- Au 1er janvier 2010, le rechargement des installations au cours d’opérations d’entretien et de maintenance avec des HCFC vierges sera interdit.
- Au 1er janvier 2015, le rechargement des installations au cours d’opérations d’entretien et de maintenance avec des HCFC recyclés sera interdite.
8
Remplacement par un équipement neuf
Ammoniac
Hydrocarbures
Dioxyde de Carbone
HFC de la gamme Suva®
Maintien de l’équipement en place avec adaptations et changement d’huile
HFC de la gamme Suva®
Candidats possibles pour remplacer les HCFC
Quatre scénarios possibles :
Maintien de l’équipement en place sans changement
R22 Recyclé (Haut Risque)
Maintien de l’équipement en place sans changement
Retrofit avec un HFC ISCEON® Série 9Attention
!
9
B1
B2
B3
A1
A2
A3
Sécurité et Toxicité
Non-inflammables
(1)
Inflammables (2)
Hautement inflammables
(3)
Peu toxiques (A)
Très toxiques (B)
Classification ASHRAE
Exemples :R-22 A1R-404A A1R-134a A1
Ammoniac B2R-32 A2
Propane A3
10
Candidats possibles pour remplacer les HCFC
Ammoniac
- Toxique et Inflammable
- Restrictions sur l’utilisation et sur la taille de chargement
- Incompatibilité avec les équipements chargés en HFC (ex. cuivre)
- Coût initial élevé
+ Technologie connue
+ Bonne performance
+ Coût moindre en réfrigérant
+ GWP=0
11
Candidats possibles pour remplacer les HCFC
Hydrocarbures (Propane, Isobutane)
- Très inflammable
- Restrictions sur l’utilisation et sur la taille de chargement
+ Plus petites tailles de chargement
+ Faible GWP
12
Candidats possibles pour remplacer les HCFC
Dioxyde de Carbone (R-744)
- Pressions très élevées
- Incompatibilité avec les équipements chargés en HFC
- Technologie récente
- Coût initial élevé
+ Équipement plus petit
+ Faible GWP
+ Peut aussi être utilisé comme fluide secondaire
0
10
20
30
40
50
60
70
80
-30 -10 10 30
Temperature / ºC
Pre
ss
ure
/ b
ar
R22
Carbon Dioxide
13
Candidats possibles pour remplacer les HCFC
Familles des HFC
HFCs qui nécessitent un changement d’huile (Suva®134a, Suva® 404A, Suva®407C)
- Nécessitent l’utilisation d’huile Polyol Ester (POE)
- Changements probables de certaines composantes du système
- GWP relativement élevé
+ Non inflammables et non toxiques
+ Technologies connues et répandues
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Charger en Suva® 404A
Procédure de Reconversion R22 à Suva® 404A
Système Actuel R22
Vidanger l’huile
Changer les détendeurs et joints
Isoler Charge de R22
Mettre en Marche le
Système avec R22
Analyse d’Huile
Minérale
Huile Minérale < 5% OK
Huile Minérale > 5% Non OK
Remplir avec Huile POE
Mettre en Marche,
Optimiser et Contrôler les
Fuites
Récupérer R22
15
Candidats possibles pour remplacer les HCFC
Familles des HFC
HFCs sans changement d’huile (Réfrigérants ISCEON® Série 9)
- GWP relativement élevé
+ Compatible avec tous les types d’huiles (MO, AB, POE)
+ Modifications minimes au sein des systèmes
+ Non inflammables et non toxiques
+ Option de retrofit la plus économique
+ Gamme à plusieurs niveaux de performance en fonction des applications
+ Rallonge la durée de vie de l’équipement
+ La voie la plus économique et la plus facile pour la conformité avec 2010
16
Pourquoi utiliser la gamme de fluides frigorigènes ISCEON® ‘9’ de DuPont?
Fluides frigorigènes HFC, simples d’emploi et n’appauvrissant pas la couche d’ozone pour les équipements chargés en CFC et HCFC
Caractéristiques:
• Conversion aisée, rapide et économique
• HFC n’appauvrissant pas la couche d’ozone (ODP=0)
• Dans la plupart des cas, ne requiert pas de changer de type de lubrifiant lors de la conversion
• Après un chargement initial en ISCEON®, peut être complété en service sans avoir à vidanger entièrement le réfrigérant
• Apporte l’efficacité souhaitée après conversion
• Température de refoulement nettement inférieure à celle du R-22 et autres HCFC
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Pourquoi utiliser la gamme de fluides frigorigènes ISCEON® ‘9’ de DuPont?Fluides frigorigènes HFC, simples d’emploi et n’appauvrissant pas la couche d’ozone pour les équipements chargés en CFC et HCFC
Avantages:
• Permet de continuer à utiliser l’équipement existant
• Évite le remplacement d’un équipement coûteux pour le propriétaire de l’équipement
• Apporte la possibilité d’une meilleure durée de vie/fiabilité du compresseur
• Permet une transition accélérée pour l’élimination des fluides frigorigènes appauvrissant la couche d’ozone
• Assure la conformité avec la législation environnementale
• Donne l’occasion de mettre en avant une politique écologique
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DuPont™ISCEON® 9 Series
Fluide à remplacer Applications DuPont ISCEON® R-12 Refroidisseurs Centrifuges
R-12 Climatisation Automobile
Climatisation Stationnaire Réfrigération moyenne temp.
R-22 Refroidisseur d’eau à detente directe.
Climatisation stationnaire Réfrigération à moyenne et basse température
R-22 Climatisation stationnaire
Réfrigération à moyenne température
R-22 & R-502 Réfrigération à moyenne et basse température
R-13B1 Réfrigération à très basse température
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ISCEON® MO29
ASHRAE #: R-422D
Remplace: R-22
Applications:
Initialement conçu pour les chillers à détente directe
Peut aussi s’utiliser dans les unités de réfrigération moyenne et basse température et les climatisations résidentielles et commerciales
Composition produit:
Composants Poids %
HFC-134a 31.5
HFC-125 65.1
Isobutane 3.4
20
-10%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
Puissance frigorifique
COP
Température de condensation / ºC
% D
iffé
ren
ce a
vec
R2
2
35 45
ISCEON® MO29 vs R22 – Comparaison de Performance*Évaporateur -6.7ºC, 5.6 K sous refroidissement
*Performance avec sous refroidissement- calculs basés sur des cycles thermiques à partir de données calorimétriques et hors effet de transfert de chaleur
21
-10%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
35 45
Température de condensation / ºC
% D
iffér
ence
ave
c R
22
*Performance avec sous refroidissement- calculs basés sur des cycles thermiques à partir de données calorimétriques et hors effet de transfert de chaleur
ISCEON® MO29 vs R22 – Comparaison de Performance *Évaporateur -31.7ºC, 5.6 K sous refroidissement
Puissance frigorifique
COP
22
ISCEON® MO29
8.18.3 ºCTempérature de l’eau à la sortie
9.810 ºCTempérature de l’eau à l’entrée
30.0234.04A Ampérage du compresseur
9.38.3 KLigne de sous refroidissement du liquide
54.873 ºCTempérature de refoulement du compresseur
6.67.3 K Surchauffe
3737.9 ºCTempérature de condensation
14.1413.66 bar.gPression de refoulement
-0.31.7 ºCTempérature d’évaporation
3.794.17 bar.gPression d’aspiration
ISCEON® MO29 R-22 UnitéPropriétés
Refroidisseur d’eau Carrier Modèle 06E-6275 610E, Circuit double avec une charge totale en R-22 de 49kg (2 x 24.5 kg), 2 x 3 compresseurs cylindriques alternatifs, déplacement 106m3.h-1, 32.6 kW. Condenseur refroidissement d’air, Année de fabrication 1988, Point de consigne de l’eau 8ºC.
23
ISCEON® MO59ASHRAE #: R-417A
Remplace: R-22
Applications:
Climatisations commerciales et résidentielles
Note: ISCEON® MO29 est recommandé pour les chillers
Réfrigération commerciale moyenne température, dont:
Restauration, présentoirs de grandes surfaces
Stockage et transformation des aliments
Composition Produit: %
HFC-134a 50
HFC-125 46.6
Butane 3.4
24
R22 MO59 R22 MO59
Données moyennes Chauffage Chauffage Refroidissement Refroidissement
Basse pression 3.99 bar 3.39 bar 4.68 bar 3.89 bar
Haute pression 13.57 bar 11.91 bar 16.74 bar 15.06 bar
Ligne liquide 29.5ºC 28.7ºC 36.0ºC 36.8ºC
Ligne aspiration 7.5ºC -1.1ºC 14.1ºC 2.7ºC
Surchauffe 9.0ºC 6.0ºC 10.6ºC 5.2ºC
Sous refroidissement 7.5ºC 2.4ºC 9.0ºC 2.8ºC
Temp. air entrant 20.5ºC 20.4ºC 19.8ºC 17.7ºC
Temp. air sortant 25.3ºC 25.1ºC 16.3ºC 14.6ºC
Puissance frigorifique 34.8 kW 34.1 kW 25.4 kW 22.5 kW
Refoulement compresseur 81.2ºC 54.1ºC 87.9ºC 58.2ºC
Donnée puissance compresseur
11.45 kW 10.5 kW 12.9 kW 11.25 kW
Ampérage par phase 21.1 19.3 21.8 17.8
Weatherite rooftop reverse cycle air conditioner
25
ISCEON® MO79ASHRAE #: R-422A
Remplace: R-22, R-502,
et les mélanges contenant des HCFC
Applications: Réfrigération commerciale et industrielle à détente directe à moyenne et basse
température, dont:
restauration
Présentoirs de grandes surfaces
Stockage et transformation des aliments
Machines à glace
Composition produit: %
HFC-134a 11.5
HFC-125 85.1
Isobutane 3.4
26
-10%
0%
10%
20%
30%
40%
50%
Température de condensation/ ºC
% D
iffé
ren
ce a
vec
R2
2
*Performance en sous refroidissement, calculs basés sur des cycles thermiques à partir de données calorimétriques, hors effet de transfert de chaleur
ISCEON® MO79 vs R22 – Comparaison de Performance*Évaporateur -6.7ºC, 5.6 K sous refroidissement
35 45
35 45
Puissance frigorifique
COP
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ISCEON® MO79 vs R22 – Comparaison de Performance *Évaporateur -31.7ºC, 5.6 K sous refroidissement
Température de condensation/ ºC
% D
iffér
ence
ave
c R
22
35 45-10%
0%
10%
20%
30%
40%
50%*Performance en sous refroidissement, calculs basés sur des cycles thermiques à partir de données calorimétriques, hors effet de transfert de chaleur
Puissance frigorifique
COP
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Conversion de présentoirs de supermarché -Moyenne et Conversion de présentoirs de supermarché -Moyenne et Basse Températures- du R22 vers ISCEONBasse Températures- du R22 vers ISCEON®® MO79 MO79
Hypermarché• 2 présentoirs basse température
• 2 présentoirs moyenne température
• 16x 06 compresseurs Carlyle alternatifs à huile minérale
• Seuls les détendeurs ont été changés
• Converti en mars 2004
29
Présentoir de supermarché Basse température
18.619.2Température extérieure (moyenne sur 24 hrs) / ºC
102115Température de refoulement maximale / ºC
17.0 bar / 38.7 ºC18.1 bar / 44.7 ºCPression / Température maximales du condenseur
70.0101.7Température de refoulement / ºC
30.835.0Température de condensation/ ºC
13.815.1Pression de refoulement / bar
17.317.5Température d’aspiration / ºC
-37-29Température d’aspiration du liquide saturé / ºC
0.41.0Pression d’aspiration / bar
ISCEON® MO79R408AParamètres (Moyenne sur une période de 7 jours)
30
Les Solutions de remplacement
OPTION 1 : Équipement en fin de vie• Remplacer par un Nouvel Équipement utilisant un fluide frigorigène
n’appauvrissant pour la couche d’ozone
R-12 / R-401A / R-409A Suva® 134a
R-22 (Air conditionné) Suva® 407C or
Suva® 410A
R-22 (Réfrigération) Suva® 404A or
Suva® 507
R-402A / R-403B / R-408 / R502 Suva® 404A
Suva® 507
31
Les Solutions de remplacement ISCEON®
OPTION 2 : Maintenir l’équipement en place• Convertir vers une solution n’appauvrissant pas la couche d’ozone,
simple d’emploi
R-12 / R-401A / R-409A ISCEON® MO49 (R413A)
ISCEON® MO29 (R422D) ou
R-22 ISCEON® MO59 (R417A) ou
ISCEON® MO79 (R422A)(changement nécessaire de détendeur)
R-402A / R-403B / R-408 / R502 ISCEON® MO79 (R422A)
{
32
Systèmes HCFC Basse température
DX ou Détente Directe
Oui Non
R22R401A/BR409AR406A
R402A/BR403A/BR408A
Non Non
OuiOui
ISCEON® MO49 ISCEON® MO79
Contacter DuPont pour préconisation
Non
Evaporateur noyéCirculation par pompe
Système suralimenté en liquide (avec réservoir basse Pression)
Non
Non
Non
Non
Contacter DuPont pour préconisation
Pression de service > 23 bar
Oui La puissance maximum du moteur du compresseur est au moins 15%
supérieure à la demande en puissance du R22
Pression de service > 20 bar
ISCEON® MO59 ISCEON® MO29
Oui
Oui
1 seul changement à de l’huile POE adaptée
ISCEON® MO79
Dans ces conditions le Suva® 404A peut aussi être utilisé selon une procédure de rinçage d’huile plus minutieuse et plus coûteuse
Oui
Oui
Non
Oui
Pression de service > 23 bar
Pression de service > 20 bar
ISCEON® MO29
Non
Oui
La puissance maximum du moteur du compresseur est au-moins 15%
supérieure à la demande en puissance du R22
Oui
ISCEON® MO79
Non
Oui
33
Résumé
•Il existe des solutions HFC et des solutions autres que HFC mais les solutions DuPont™ ISCEON® Séries 9 constituent les alternatives les plus faciles, rapides et économiques aux HCFC.
•Les produits DuPont™ ISCEON® Séries 9 ont plus de 12 ans d’expérience terrain et plusieurs milliers de retrofits ont déjà été réalisés.
•Un besoin plus faible en énergie a été observé lors de nos études sur le terrain.
•Les produits DuPont™ ISCEON® Séries 9 Series peuvent s’inscrire dans une stratégie de lutte contre le réchauffement climatique.
34
Arrêt des HCFC = 31 Décembre 2009 !!!
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