Nouvelle directive F-GAZ : Quelles solutions immédiates ?

La directive F-GAZ en préparation au niveau européen, et la taxation sur les fluides appliqués aux plans nationaux, réorientent le choix technologique vers des solutions sur vecteur eau avec un fluide confiné au niveau du groupe. Cette stratégie est adoptée par le groupe Ciat depuis de multiples années, alors que les alternatives concurrentes vont rapidement devoir être abandonnées, à l’image des solutions à détente directe Les enjeux environnementaux sur le réchauffement climatique ont poussé les autorités européennes à renforcer sévèrement la règlementation F-Gaz. La règlementation actuelle (2006) fixe des obligations en termes de comptage du poids de fluides mis sur le marché, du poids récupéré ainsi que les fréquences des visites. Elle fixe également les échéances pour le retrait du marché des gaz à ODP (Ozone Depletion Potential) non nul, ayant un pouvoir destructeur de la couche d’ozone. La refonte de la règlementation F gaz en préparation sera mise en application dès 2015. Elle s’attèle à réduire considérablement le pouvoir à effet de serre des fluides actuels. A compter de 2015, une restriction progressive de la mise sur le marché des gaz sera applicable en fonction de leur pouvoir à effet de serre (GWP : Global Warming Potential exprimé en kg équivalent C02 par kg de fluide), pour atteindre une réduction de presque 80% sur 15 ans.

Parallèlement à la révision de la règlementation F-GAZ, certains états membres de l’UE envisagent d’appliquer une taxe sur les fluides frigorigènes selon leur GWP.

Pour le monde du HVAC, ces nouvelles échéances sont très impactantes quant aux solutions technologiques à mettre en œuvre. Elles nécessitent de travailler 3 axes importants.

Premièrement, la mise sur le marché de nouveaux gaz frigorigènes. A ce jour les solutions les plus avancées sont les suivantes. Pour le remplacement du R134A (GWP 1430 : 1 kg de R134a = 1430 kg eq. C02), le HFO 1234YF (GWP 7), gaz à très faible GWP, qui nécessite une re-conception profonde des machines thermodynamiques, l’ARM 42 (GWP 117) qui est un mélange de R134a et de HFO, et le XP10 (GWP 631), mélange de R134a et HFO. Pour le remplacement du R410A (GWP 2088 : 1 kg de R410a = 2088 kg eq. C02), le DR-5 (GWP 490) : Mélange de R32a et HFO, le L41 (GWP 601) : Mélange de R32a et HFO, le R32 (GWP 675).

Le GWP du R32 est moins favorable car ce fluide reste un HFC pur, induisant des contraintes mécaniques, en raison d’une température de refoulement élevée. Les mélanges cités sont les plus aboutis, néanmoins, de nombreux tests sont encore en cours pour trouver de meilleurs compromis.

Deuxièmement, l’inflammabilité . Tous les nouveaux fluides frigorigènes cités sont légèrement inflammables et imposent de créer une catégorie d’inflammabilité spécifique (A2L). Cette nouvelle catégorie est définie pour les machines à fluide confiné à installation extérieure (pompe à chaleur). Elle est en cours de définition normative pour les installations dont le fluide frigorigène est véhiculé à l’intérieur du bâtiment (évaluation des risques et recommandations d’installation).

Troisièmement, la diminution du volume de fluide frigorigène dans les installations. Le passage du R410A (GWP2088) au R32 (GWP 675) ne suffira pas à l’atteinte des objectifs de réduction de 80%. La première étape passe par la réduction du volume de réfrigérant dans les installations. Une attention particulière doit maintenant être portée sur le ratio « Puissance émise/ GWP de l’installation ». Ce marqueur de performance environnementale est très en faveur des solutions pour lesquels les fluides sont confinés. Une solution monobloc, sur vecteur eau, pour laquelle le fluide est uniquement à l’intérieur de la pompe à chaleur ou du groupe frigorifique, comparée à une solution à détente directe, peut embarquer jusqu’à 4 fois moins de fluide frigorigène.


Le fluide réfrigérant est utilisé en fluide caloporteur à l’intérieur du bâtiment


Solution fluide confiné
l’eau est utilisée à l’intérieur du bâtiment en tant que fluide caloporteur

Cette solution technique existe déjà et n’a pas besoin d’attendre la mise sur le marché des nouveaux fluides cités. Une solution sur vecteur eau au R410A est déjà aussi efficace qu’une solution détente directe future au R32a. Par ailleurs, le confinement du fluide frigorigène à extérieur du bâtiment ou en local technique permettra de mieux appréhender les exigences à venir liées aux risques d’inflammabilité.

Concernant les taxations des états, l’Espagne est le premier pays de la zone euro à mettre en vigueur une taxation sur les fluides frigorigènes, liée à leur pouvoir à effet de serre. A ce jour, le R410a est le principal réfrigérant utilisé pour nos applications. Avec un GWP de 2088 kg eqCO2/kg de fluide et une taxation à 0.02 cts/kg CO2, la taxation mise en œuvre s’élève à 42€/kg de R410A.

Exemple sur un bâtiment de bureau 1500m² - 75 kW besoins utiles en froid
Solution sur boucle d’eau composée de : 1 pompe à chaleur et 72 émetteurs à eau
Solution détente directe composée de : 3 groupes extérieur et 72 unités intérieures au HFC


Indépendamment de la problématique des fluides, l’adoption systématique de solution sur boucle d’eau pour les bâtiments tertiaires permettrait d’atteindre déjà les objectifs 2030 de la F gaz pour ce secteur.

En terme de taxation, la solution boucle d’eau contenant 13 kg de fluide R410a (2.7 kW froid/ kg eqCO2) sera taxée à hauteur de 546€. Quant à la solution détente directe, elle contient 51 kg (0.7 kW froid/ kg eqCO2) soit une taxation de 2142 € pour l’installation

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