R410A vs. R32 | Différences, Retrait Progressif, Rétrofit [2023]

Les risques d’explosion sont présents dans de nombreuses industries, par exemple dans l’industrie pétrolière et gazière ou le secteur pétrochimique. Minimiser ces risques est primordial, particulièrement sur un navire en mer ou sur une plateforme pétrolière en mer.

Franchement, toute industrie de fabrication ou de ressources qui fonctionne sous la directive ATEX est probablement un candidat pour envisager un retrofit R410A – et il y en a beaucoup. L’objectif de l’ATEX est de limiter ou d’empêcher les risques d’explosion – et les remplacements des CFC, ou chlorofluorocarbures, ne sont pas aussi sûrs pour les employés ou l’infrastructure dans un environnement où la menace d’incendies et d’explosions est un danger quotidien. Bien sûr, des équipements spécialisés sont nécessaires pour être utilisés dans ces zones, par exemple, notre caméra ATEX.

Les gouvernements et les entreprises sont de plus en plus engagés dans la lutte contre le changement climatique chaque jour. Grâce à une réglementation stricte des CFC, la couche d’ozone de notre planète a été complètement restaurée. Cet article discute en détail des différences entre R410A et R32 et explique pourquoi R410A est encore utilisé aujourd’hui.

Historique des réfrigérants

La réfrigération mécanique basée sur le cycle de vapeur/compression a été inventée en 1834. Au fil des ans, les réfrigérants utilisés étaient toxiques, corrosifs, inflammables et intrinsèquement dangereux — ils ont causé de nombreux décès en raison de fuites de substances toxiques, y compris l’éther, le chlorure de méthyle, l’ammoniac et le dioxyde de soufre.

En 1913, le premier réfrigérateur électrique pour usage domestique a été inventé, coûtant deux fois plus cher qu’une voiture. Bien qu’assez sûr, un danger mortel existait en cas de défaillance. Une histoire particulièrement macabre dans les journaux racontait comment une famille entière est morte pendant la nuit à cause d’une fuite, ce qui a inspiré Albert Einstein et Leó Szilárd à développer plusieurs versions d’un réfrigérateur plus sûr. Leur conception la plus connue utilisait de l’ammoniac, du butane et de l’eau, ne nécessitait pas d’électricité (une caractéristique utile lorsque l’électricité était encore une nouveauté dans de nombreuses maisons des années 1920-1930 et certainement pas aussi omniprésente qu’aujourd’hui), et était alimentée par une petite flamme servant de source de chaleur.

Une fois que le Freon™ est devenu disponible dans les années 1920, ce gaz non létal, non toxique, non inflammable, sans goût et inodore a remplacé presque toutes les substances dangereuses utilisées auparavant. Le Freon existe sous de nombreuses variétés, notamment R-12, R-13B1, R-22, R-410A, R-502 et R-503 ; de nombreux réfrigérants halocarbones chimiquement similaires à ceux-ci n’utilisent pas le nom de marque « Freon ».

Réfrigérants et potentiel de déplétion de l’ozone

L’oxygène atmosphérique se trouve sous forme de molécule à double liaison appelée O₂. La lumière UV intense du soleil peut occasionnellement rompre cette liaison.

Les atomes uniques d’oxygène monoatomique (O) n’aiment pas être séparés, ils se reconnecteront rapidement avec un autre atome d’oxygène, si disponible. Sinon, ils se lieront à une molécule d’O₂ pour former O₃, ou ozone. O₃ a des liaisons plus faibles que O₂, donc il est sujet à une disruption moléculaire.

Malgré sa rareté (~3 ppm), l’ozone est responsable de l’atténuation de l’énergie lumineuse UV avant qu’elle n’atteigne la troposphère où nous vivons. Sans la couche d’ozone, vous auriez des coups de soleil graves, voire potentiellement mortels, en environ cinq minutes si vous sortiez.

Le méchant, les substances qui appauvrissent l’ozone

C’était un scénario que nous souhaitions éviter en 1984 lorsque le « trou dans la couche d’ozone » a été découvert au-dessus de l’Antarctique. Nous savions soudainement que contrôler les CFC était une tâche vitale si la Terre devait soutenir la vie au-delà de 2065.

C’est pourquoi, trois ans plus tard, en 1987, 197 pays ont signé l’Accord de Montréal pour éliminer les CFC de la plupart des usages. Fini les laques pour cheveux, la peinture en aérosol et les déodorants utilisant des propulseurs CFC ; plus de climatiseurs ou réfrigérateurs automobile ou domestiques mal fabriqués ; plus de dégraissants dans l’industrie électronique ; plus d’agents gonflants dans l’industrie des plastiques ; et plus d’utilisation comme solvants industriels.

Le Freon et les composés apparentés sont les CFC. Ceux-ci ont été déterminés comme des substances appauvrissant l’ozone lorsqu’elles sont libérées dans l’atmosphère par des sources telles que celles mentionnées ci-dessus.

Le mécanisme

En termes simples, les CFC échappés montent lentement dans l’atmosphère jusqu’à ce qu’ils atteignent la stratosphère, où les radiations UV entrent en contact et brisent la molécule. Une molécule de chlore libre cherche à se lier à l’oxygène pour former du monoxyde de chlore.

Si cela s’arrêtait là, cela ne poserait pas de problème, mais le chlore et l’oxygène n’ont pas une liaison très forte, donc les UV les séparent à nouveau. Ensuite, le chlore trouve une autre molécule d’ozone et vole son oxygène de réserve – et puis se sépare à nouveau et trouve une autre…

Un atome de chlore peut répéter ce processus 100 000 fois avant de se lier à quelque chose de suffisamment lourd pour le faire précipiter hors de l’atmosphère. L’appauvrissement de l’ozone n’est pas un processus rapide. En fait, l’ozone est tellement rare que si vous comprimez une colonne de toute notre atmosphère à la pression au niveau de la mer (ce qui la rendrait d’environ 8 km de haut), la couche d’ozone ne mesurerait que 3 mm d’épaisseur, comme une pièce de monnaie. Le problème est que les atomes de chlore peuvent persister et rebondir pendant des décennies, causant beaucoup de dégâts avant d’être éliminés.

R410A vs R32

R32 est bien connu comme le successeur plus respectueux de l’environnement du R410A. Ainsi, les fabricants éliminent progressivement le R410A. Produire des unités R410A n’est pas illégal, mais les fabricants doivent respecter les quotas imposés et s’engagent à réduire leurs émissions. Une idée reçue est que le R410A endommage la couche d’ozone, comme expliqué précédemment. Le ODP (Ozone Depletion Potential) des deux réfrigérants est en réalité nul. La différence pour l’environnement réside dans le GWP (Potentiel de Réchauffement Global). Le GWP de R32 est de 675, tandis que celui de R410A est de 2 088. À titre de comparaison, le GWP de R-508B est de 13 396.

De plus, R32 est environ 20 % plus efficace que R-410A. Cela réduit les coûts d’exploitation et de maintenance. Et qu’en est-il du recyclage ? R32 est à nouveau le gagnant, car il est plus facile à recycler puisqu’il s’agit d’un réfrigérant à un seul composant.

Cependant, le R410A présente également des avantages dans certaines situations. Ex-Machinery a remarqué que de nombreux clients demandent encore du R410A pour les raisons suivantes :

• Dans l’industrie maritime, le R410A est encore la norme pour la plupart des utilisateurs finaux en ce qui concerne les zones ATEX. Par conséquent, ils demandent aux installateurs et aux entreprises d’approvisionnement de se procurer des unités de climatisation R410A.
• Le R410A peut être transporté par avion. Le R32 est interdit dans le transport aérien car il est considéré comme une marchandise dangereuse. Lorsque les clients sont pressés, ils demandent souvent des unités R410A.
• Le R32 est encore relativement nouveau et aussi légèrement inflammable. Tous les pays et installateurs ne sont pas familiers avec le R32, c’est pourquoi ils ne l’acceptent pas dans leurs projets.
• Les installations plus grandes, telles que les équipements VRF pour refroidir les bâtiments, doivent utiliser R-410A plutôt que R32. Si le R32 fuit dans une petite pièce du bâtiment en raison d’un défaut, la quantité de R32 dans l’air pourrait dépasser la limite inférieure d’explosion (LEL). Cela créerait une atmosphère explosive, ce que nous essayons de prévenir en tout temps.

Rétrofit certifié R410A

Les systèmes R32 existants qui sont vendus aujourd’hui peuvent être réingeniérés pour utiliser le R410A en toute sécurité. Cette procédure s’appelle un rétrofit R410A. Le rétrofit n’est pas simple et nécessite des connaissances approfondies.

Par exemple, le R32 fonctionne à des pressions 1,6 fois supérieures à celles du R410A, donc des tuyaux en cuivre plus épais sont nécessaires dans tout l’appareil. Les joints doivent également être plus robustes que les conceptions antérieures, car la plupart des fuites proviennent des vibrations des compresseurs pendant le fonctionnement, de l’expansion et de la contraction des pièces métalliques lors des changements de température, ou simplement des changements de pression selon que le compresseur fonctionne ou est au repos. Par conséquent, les unités R32 sont considérablement différentes des unités R-410A en termes de conception et de contrôle. Pendant le rétrofit, ces deux aspects doivent être modifiés en conséquence pour garantir un fonctionnement sûr et économe en énergie de l’unité rétrofitée.

Il y a très peu d’entreprises qui sont certifiées pour effectuer ces rétrofits. Parmi d’autres, nous travaillons avec la première entreprise OEM de climatisation au monde, Daikin, sélectionnée comme entreprise mondiale avancée pour les mesures de lutte contre le changement climatique sur la liste « A » du CDP. Daikin porte un label et un certificat pour ce travail, donc la qualité et la fiabilité de leur travail sont aussi impeccables que les nôtres – et nous ne pourrions pas imaginer autrement car nous savons la valeur de l’expertise !

Conclusion

Dans la plupart des cas, le R32 est le réfrigérant supérieur par rapport au R410A. Bien que ni l’un ni l’autre n’endommage la couche d’ozone, le R32 a un GWP plus faible et est plus facile à recycler. Le R32 présente également des coûts d’exploitation et de maintenance inférieurs et est aujourd’hui plus courant que le R410A en raison de son retrait progressif.

Le R32 n’est pas souhaité dans plusieurs situations, par exemple lorsque le transport rapide (et moins cher) est important. Les avantages du R410A sont particulièrement présents dans les industries traitant des zones dangereuses.

Ex-Machinery est fier de travailler avec l’OEM Daikin pour fournir à nos clients des unités de climatisation ATEX rétrofités R410A. N’hésitez pas à nous contacter pour plus d’informations.