PartagerClimatiseurs au propane : améliorer la sécurité en cas de fuite
Plusieurs articles récemment publiés dans la RIF sont consacrés aux dernières avancées en matière sécurité contre les fuites des climatiseurs au R290.
Selon un rapport publié en septembre 2022 par le groupe d'évaluation technologique et économique du PNUE, près de la moitié de la production totale de climatiseurs de type split dans le monde en 2021 contenait des HFC ; soit du R410A, soit du R32, dont le PRP (potentiel de réchauffement planétaire) est respectivement de 2100 et 704. [1]
L'Inde a pris la tête de la commercialisation du R290 (propane) dans les climatiseurs individuels de type split, après qu'un fabricant national a introduit le R290 sur le marché local dès 2012, associé à un réseau d'installateurs qualifiés. [2] La conversion des lignes de production au R290 est en cours en Chine, en Asie du Sud-Est et en Amérique du Sud, mais l'introduction sur le marché est limitée (sauf pour les petites unités et les unités portables). [1]
Bien que le R290 présente d’excellentes propriétés thermodynamiques, il a l’inconvénient de faire partie des frigorigènes de classe A3, soit hautement inflammable, ce qui présente un risque en cas de fuite. Pour minimiser le risque d'explosion après une fuite, la recherche s’est dans un premier temps concentrée sur la diminution de la charge en R290 des équipements. En effet, l'une des méthodes les plus simples et les plus efficaces pour accroître la sécurité consiste à réduire la charge totale du système ou la charge libérable. [3]
Selon la norme CEI 60335-2-40 (2022) récemment mise à jour, la charge libérable ne doit pas entraîner une concentration supérieure à 50 % de la limite inférieure d'explosivité (LIE) pour une utilisation sûre. [3] La 7ème édition de la norme CEI 60335-2-40 autorise des charges plus élevées lorsque des facteurs d'atténuation supplémentaires sont employés. Par exemple, l'utilisation de vannes de sécurité permet de maintenir la charge en frigorigène principalement dans la section extérieure d'un système split, limitant ainsi la charge libérable à l'intérieur. On considère que seule la charge de frigorigène inflammable qui fuit dans l'espace occupé représente un danger important. [4]
La ventilation est un autre facteur de sécurité typique pour diminuer la concentration en frigorigène inflammable en cas de fuite. [5] Selon Colbourne et Suen, le flux d'air d'une unité intérieure peut être utilisé pour diluer une fuite de frigorigène, ce qui permet d'utiliser des quantités de charge beaucoup plus importantes. [6] Dans un article publié dans la Revue Internationale du Froid de l'IIF, Guoqiang et al. ont proposé un nouveau type de climatiseur intégral avec récupération de chaleur fonctionnant au R290. [5] Ce prototype a été construit sur la base d'un climatiseur split avec une puissance de refroidissement nominale de 3500 W. Les auteurs ont étudié expérimentalement l’influence du mode de fonctionnement, du diamètre du trou de fuite et de la vitesse de l’air d'alimentation sur la sécurité liée à la fuite. [5]
Dans un autre article, Ning et al. ont étudié les charges critiques libérables sous lesquelles un incendie peut se produire, pour différentes hauteurs d'installation de l’unité intérieure. [3] Une méthode de pompage du frigorigène a été proposée pour évacuer le R290 présent dans l'unité intérieure par le compresseur afin de le ramener en dessous de la charge critique libérable en mode arrêt. [3]
Sources
[1] TEAP September 2022. Decision XXVIII/2 TEAP Working Group Report – Information on alternatives to HFCs (volume 5). https://ozone.unep.org/science/assessment/teap
[2] May 2021 TEAP Report, Decision XXXI/7: Continued provision of information on energy-efficient and low-global-warming-potential technologies https://ozone.unep.org/system/files/documents/TEAP-EETF-report-may2021.pdf
[3] Ning, Q., He, G., Fan, M., Xiong, J., & Li, X. (2022). Flammable refrigerant leakage hazards control for split-type household air conditioners. International Journal of Refrigeration, 144, 188-201. https://iifiir.org/en/fridoc/flammable-refrigerant-leakage-hazards-control-for-split-type-household-146297
[4] https://hydrocarbons21.com/higher-hydrocarbon-charges-unanimously-approved-in-iec-standard-for-home-acs-and-heat-pumps/
[5] Guoqiang, W., Guoyuan, M., Shuxue, X., Xiaoya, J., Shuailing, L., & Yuexuan, G. (2022). Experimental study of leakage safety of a novel integral-type air conditioner using R290. International Journal of Refrigeration, 144, 296-304. https://iifiir.org/en/fridoc/experimental-study-of-leakage-safety-of-a-novel-integral-type-air-146230
[6] Colbourne, D., Suen, K.O., 2022. Airflow to disperse refrigerant leaks from hydrocarbon refrigeration systems. Int. J. Refrig. 137, 220–229. https://iifiir.org/en/fridoc/airflow-to-disperse-refrigerant-leaks-from-hydrocarbon-refrigeration-145166