Interview

Climatisation partir de fluides frigorignes naturels

Entretien avec Thomas Spnich, membre du comit de direction deurammon,

initiative europenne en faveur des fluides frigorignes naturels.

Monsieur Spnich, selon lagence allemande lnergie, la Deutsche Energie Agentur, prs

de 20 pour cent de lnergie consomme par les btiments usage industriel et commercial

sont dus aux systmes de ventilation et de climatisation. Que pensez-vous de cette

situation ?

Thomas Spnich : Les btiments darchitecture moderne avec dimmenses faades de verre

deviennent souvent de vritables fournaises lt. Les quipements informatiques et

bureautiques contribuent eux aussi faire monter la temprature lintrieur des btiments.

Tous ces facteurs tendent rendre la climatisation indispensable dans les btiments

commerciaux et industriels, et ce, mme sous nos latitudes. Dans un contexte de flambe

des prix de lnergie, le recours des fluides frigorignes naturels offre la possibilit de

climatiser ces espaces avec une efficacit nergtique particulirement intressante et

respectueuse de lenvironnement.

Quels fluides frigorignes naturels peuvent tre utiliss dans les btiments usage industriel

et commercial ?

Thomas Spnich : Dune manire gnrale, tous les fluides frigorignes naturels, cest--dire

lammoniac (NH3), le dioxyde de carbone (CO2) et les hydrocarbures peuvent tre employs

pour la climatisation de btiments. Dailleurs, ils sont dj employs depuis de nombreuses

annes pour la production de froid lchelle industrielle. En revanche, leur emploi dans les

installations de climatisation est rest jusqu maintenant minoritaire. Toutefois, de

nombreuses ralisations effectues au cours de ces dernires annes apportent la preuve

que les fluides frigorignes naturels ont parfaitement leur place dans de tels projets.

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Dans quels domaines utilise ton actuellement des fluides frigorignes naturels pour la

climatisation ?

Thomas Spnich : En Europe centrale, la climatisation de vastes complexes immobiliers

occupe le devant de la scne. Sont notamment concerns les pavillons des centres

dexposition, palais des congrs ou terminaux aroportuaires. Dans les projets de cette

envergure, on a souvent recours des groupes de production deau glace fonctionnant

lammoniac. Il existe des groupes refroidisseurs de liquide de petite puissance frigorifique

nexcdant pas 30 kilowatts. La climatisation seffectue via un circuit de distribution qui utilise

de leau ou tout autre caloporteur frigorigne. Il est possible datteindre des puissances

frigorifiques suprieures 2 000 kilowatts en ayant recours notamment plusieurs groupes

de production deau glace compresseurs vis. Depuis 2004 par exemple, le terminal 3 de

laroport de Stuttgart (Allemagne) est climatis au moyen de compresseurs frigorifiques

lammoniac.

Quelle est la situation dans des gammes de puissance moins leves ?

Thomas Spnich : Dans ces cas-l, lammoniac et le CO2 conviennent parfaitement. On les

utilise notamment pour la climatisation dans les bureaux, mais comme les composants

destins aux installations de faible puissance sont fabriqus en plus petites sries, ils restent

encore environ 20 pour cent plus chers que les installations fonctionnant avec des fluides

frigorignes synthtiques. Toutefois, ce surcot initial est compens par une bonne efficacit

nergtique, ce qui permet damortir la diffrence de prix en deux trois ans. Pour le

rafrachissement des centres informatiques, on retrouve galement les hydrocarbures qui

sont utiliss comme fluide frigorigne. A Vienne (Autriche), les locaux informatiques et

bureautiques de Greenpeace sont par exemple refroidi avec du propane. En raison de leur

inflammabilit, les hydrocarbures sont soumis des restrictions de remplissage, ce qui

explique pourquoi jusqu prsent ils ne peuvent tre employs qu petite chelle. Il serait

toutefois souhaitable dtudier ces restrictions au cas par cas pour autoriser de plus grands

volumes lorsque, par exemple, linstallation est implante lextrieur dun btiment.

Lemploi de CO2 en climatisation est encore tout rcent, comment expliquez-vous cela ?

Thomas Spnich : Pendant trs longtemps, il na pas t techniquement possible demployer

le CO2 pour la climatisation. En effet, pour fonctionner avec du dioxyde de carbone, les

installations doivent pouvoir supporter des pressions beaucoup plus leves et cest le

manque de composants adquats qui en est la cause. Par ailleurs, jusqu prsent on

considrait les solutions avec CO2 nergtiquement moins efficaces que celles utilisant des

fluides frigorignes synthtiques. Des progrs ont dores et dj t raliss en la matire, et

il existe aujourdhui des solutions tout fait conomique pour les ensembles de bureaux,

affichant des gammes de puissance comprises entre 50 et 340 kilowatts. A Londres, le

centre informatique de la banque ABM Amro Bank est par exemple refroidi au moyen de

dioxyde de carbone A long terme, lemploi de dioxyde de carbone tend se dvelopper pour

des gammes de puissance peu leves et allant jusqu 500 kilowatts. Le CO2 ntant ni

inflammable, ni chimiquement actif, il reprsente lalternative naturelle la mieux accepte par

le grand public pour un usage dans des installations de petite et trs petite taille sans

surveillance. Mais pour y parvenir, des travaux de dveloppement doivent encore tre

raliss car, lheure actuelle, il nexiste encore aucun fabricant capable de produire en

grandes sries et proposer des tarifs comptitifs. Paralllement cela, les travaux de

recherche se multiplient concernant lusage de CO2 dans les pompes chaleur. Le rsultat

de ces recherches pourrait, lavenir, aboutir des solutions de gnie climatique fort

intressantes.

Monsieur Spnich, depuis 15 ans eurammon uvre en faveur de lemploi de fluides

frigorignes naturels, quels en sont les avantages ?

Thomas Spnich : Tout dabord, les fluides frigorignes naturels sont des matires premires

bon march et disponibles en grandes quantits. Cette diffrence de cot par rapport aux

fluides frigorignes synthtiques se fait ressentir par exemple lors du remplissage initial de

linstallation mais surtout en cas de fuite de liquide. Ensuite, les fluides frigorignes naturels

font preuve dune efficacit nergtique remarquable. Lammoniac par exemple prsente les

meilleures proprits thermodynamiques jamais mesures et permet de produire du froid

trs facilement. Bien entendu, lefficacit dun climatiseur est beaucoup plus largement

influence par le concept de linstallation que par le fluide frigorigne en lui-mme, toutefois,

de nombreux projets raliss rcemment montrent que la mise en uvre de fluides

frigorignes naturels nest pas sans rapport avec les rsultats obtenus par les installations en

termes defficacit nergtique et de protection de lenvironnement. De plus, les fluides

frigorignes naturels ne participent pas la destruction de la couche dozone et ne

contribuent pas non plus ou de manire tout fait ngligeable laccroissement de leffet

de serre. Dun point de vue climatique, aucun autre fluide frigorigne ne peut les

concurrencer.

Que faut-il pour qu lavenir, les fluides frigorignes naturels soient plus largement employs

dans les systmes de climatisation ?

Thomas Spnich : Certes, les applications mettant en uvre des fluides frigorignes

naturels sont en nombre croissant, mais elles sont encore bien loin dtre systmatiques.

Tant au niveau de la planification, de la mise en uvre, que de lexploitation et de la

maintenance dinstallations de climatisation utilisant des fluides frigorignes naturels, il faut

absolument faire connatre plus largement les proprits et les possibilits de mise en uvre

des fluides frigorignes naturels et le mode dutilisation des installations. Cela implique

galement le partage de tout ce savoir-faire technologique avec les pays sous-dvelopps

qui nutilisent jusqu prsent quasiment aucun fluide frigorigne naturel, par le biais de

projets pilotes.

Quelles sont, selon vous, les applications avec fluides frigorignes naturels destines aux

btiments usage industriel et commercial les plus porteuses davenir ?

Thomas Spnich : Actuellement, les pompes chaleur avec fluides frigorignes naturels ont

particulirement la cote. Elles utilisent la chaleur rsiduelle produite par les installations

frigorifiques industrielles et les centres informatiques ou les eaux uses pures des stations

dpuration pour produire de la chaleur. La chaleur disponible permet de rduire la quantit

dnergie ncessaire au chauffage. On peut ainsi dores et dj atteindre des tempratures

allant jusqu 80 C. Dimportantes entreprises nergtiques ont elles aussi dcouvert cette

technique et utilisent de grandes pompes chaleur. Elles alimentent ainsi en eau chaude

des quartiers entiers.

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Quand efficacit nergtique rime avec respect de lenvironnement

Depuis plusieurs annes, de nombreux exemples traduisent le succs de la mise en uvre des fluides frigorignes naturels dans le domaine du gnie climatique

1998 Le bureau dtudes KWN Engineering est charg du projet de climatisation des

bureaux et locaux informatiques de Greenpeace Vienne (Autriche). Une installation frigorifique indirecte fonctionnant au propane, un fluide frigorigne naturel, est installe avec un groupe refr