Why CO₂?
Peace of Mind
With our CO₂ scroll technology, we enable worry-free solutions tailored to your needs and ensure your peace of mind.
Bon à savoir : potentiel de réchauffement global (GWP)
Le potentiel de réchauffement global (GWP) est la mesure relative de la quantité de chaleur qu’un gaz à effet de serre emprisonne dans l’atmosphère.
Retailers face challenges in choosing the best refrigerant and system architecture for their stores. They have to comply with stringent regulatory requirements for the use of future-proof technology, while also considering economic factors in their decision making.
Against Greenhouse Gases
Many new Hydrofluorocarbons refrigerants and system architectures have been introduced in the last decade to decrease the emissions of greenhouse gases and hence to reduce the global warming impact set by the Kyoto protocol. Commercial refrigeration has been in the environmental spotlight. Especially as leakage studies have revealed the true effects of Hydrofluorocarbons (HFCs) emissions in centralized systems. Although the leakage rate associated with this system architecture has now decreased, it remains somewhat high.
The F-Gas (EU) 517/2014 regulation is one of the most pressing issues of our industry today, imposing restrictions to refrigerant choice and therewith impacting system architecture. As the HFCs phasedown proceeds, players in commercial refrigeration are forced to identify truly sustainable alternatives that maximize the environmental, economic, and operational benefits.
To Remember – The Kyoto Protocol and Kigali Amendment
In 1997, binding emission reduction targets were set for industrialized countries worldwide. The goal: to limit global warming, focusing on greenhouse gas emissions. In addition, in 2016, the Kigali Amendment to the Montreal Protocol of 1987 set an aggressive global phase-down schedule for HFCs. HFCs were introduced to replace Chlorofluorocarbons (CFCs) and Hydrochlorofluorocarbons (HCFCs). Because they are responsible for depleting the atmospheric ozone layer.
Par conséquent, l’importance du CO₂ (R744) pour les applications de réfrigération a augmenté ces dernières années. Le CO₂ est qualifié de « réfrigérant naturel », car il existe dans la nature. Libéré dans l’atmosphère par les systèmes de réfrigération, il a un effet négligeable par rapport aux autres sources d’émissions de CO₂ qui font débat autour du réchauffement climatique. Comparé aux autres réfrigérants fluorés, il est naturel, écologique, ininflammable et rentable à long terme. Le R744 est classé dans la classe de sécurité A1 selon les normes ISO/ASHRAE. Son potentiel de réchauffement global est 3 922 fois moins nocif que celui du R404A. L’interdiction du R404A est en vigueur depuis le 1er janvier 2020.
CO₂ - la pérennité du réfrigérant
Les préoccupations environnementales croissantes concernant les émissions directes potentielles dans l’atmosphère des systèmes de réfrigération à base de HFC ont provoqué la renaissance du dioxyde de carbone (CO₂) sur le marché de la réfrigération. À l’origine l’un des premiers réfrigérants utilisés il y a près de 100 ans, ses avantages environnementaux et ses propriétés le désignent comme une bonne alternative pour le présent et l’avenir.
| Trigger | Year | Refrigerants |
|---|---|---|
| Whatever Worked | End of 19th Century | Natural refrigerants such as NH3, CO2, SO2 etc. |
| Safety & Durability | 1930 - 1990 | CFCs and HCFCs |
| Ozone Depleting - Montreal Protocol | 1987 | Introduction of HFCs, Phase out of CFCs & HCFCs |
| Global Warming - Kyoto Protocol | 1997 | HFCs listed as potential greenhouse gases, Introduction of refrigerants with low GWP |
| Global Warming - European initiative F-Gas EC 842/2006 | 2006 | Containment and prevention to reduce emissions of the fluorinated greenhouse gases covered by the Kyoto Protocol |
| Global Warming - Review of EU F-Gas revision- EU 517/2014 | 2015 | Phase down of HFCs in EU down to 79% by 2030, alternatives natural refrigerants (CO2, NH3, HCs) and HFCs with low GWP |
| Global Warming - Kigali Amendment of Montreal Protocol | 2016 | Global phase down of HFCs |
| Global Warming - EU F-gas revision | Expected in 2023 | Alignment with Kigali Amendment to the Montreal Protocol and rising ambitions in line with EU green deal |
L’utilisation du CO₂ comme produit naturel soulève de nombreuses questions : les solutions basées sur le CO₂ ne sont-elles pas imposantes, complexes et coûteuses ? Sont-elles adaptées à une utilisation dans les environnements chauds ? Le CO₂ présente-t-il des risques de sécurité pendant son exploitation ? Et après tout, ne s’agit-il pas d’un gaz à effet de serre nocif pour l’environnement ? Grâce à notre vaste expertise dans le domaine de la technologie de la réfrigération, nous clarifions les choses.
Le CO₂ est l’option à privilégier pour des raisons environnementales. Une expérience satisfaisante a été enregistrée grâce à différentes configurations de systèmes pendant de nombreuses années, notamment en Europe centrale et septentrionale. La conviction née de cette expérience garantit que le CO₂ sera une option à long terme dans un avenir proche.
Sous pression
La principale différence avec les réfrigérants traditionnels est la très basse température critique de 31 °C pour le CO₂ (R-744). Par conséquent, le processus de rejet de chaleur dans l’environnement n’implique généralement pas la condensation du dioxyde de carbone. Il s’agit en outre d’un refroidissement progressif de gaz dense à une pression constante supérieure à la pression critique (cycle subcritique). Cela se produit bien sûr à moins qu’un dissipateur thermique ne soit disponible à des températures basses (généralement inférieures à 20 °C). Dans ce cas, le cycle du réfrigérant est subcritique et similaire au cycle du réfrigérant traditionnel.
Les systèmes de réfrigération au CO₂ requièrent une pression de compression plus élevée par rapport aux systèmes fonctionnant avec des réfrigérants habituellement utilisés. L’ensemble des systèmes et leurs composants doivent être conçus en conséquence.
Le point triple du CO₂ se produit à 4,2 bar (g). En dessous de ce point, il n’y a pas de phase liquide. À la pression atmosphérique, le R-744 solide se sublime directement en gaz. À l’état solide, sa température de surface est de -79 °C. Si le R-744 est à haute pression et réduit à une pression inférieure au point triple, il se transforme directement en solide. Ce processus est connu sous le nom de glace sèche.
Ce qui distingue le R-744
Les comparaisons entre le R-744 et d’autres réfrigérants peuvent être trompeuses en raison de la faible température critique du R-744. Le R-744 se compare plutôt bien aux HFC lorsque le cycle est sous-critique. Mais ce n’est pas le cas à une température ambiante élevée, lorsque le cycle devient transcritique. Ce qu’il faut aussi savoir:
- Le CO₂ (R-744) a une capacité de réfrigération élevée en raison de sa grande puissance frigorifique volumétrique. Environ jusqu’à 5 fois plus que le R-404A.
- Ce facteur a une incidence positive sur le volume balayé des compresseurs et le dimensionnement des échangeurs thermiques et de la tuyauterie.
- Le taux de compression du R-744 est inférieur à celui des HFC. Le rendement isentropique du compresseur peut ainsi être plus élevé.
- Le R-744 présente des performances élevées en matière de transfert de chaleur grâce à sa pression élevée, à sa densité élevée et à ses bonnes propriétés thermophysiques. Il s’agit d’une conductivité thermique élevée, d’une grande valeur de la capacité thermique spécifique du liquide et de faibles valeurs de viscosité cinématique.
- On obtient ainsi des différences de température plus faibles entre le réfrigérant et le fluide secondaire, ce qui améliore le rendement du système.
Le meilleur des deux mondes
Désormais, il n’est plus difficile de se procurer l’équipement nécessaire aux systèmes fonctionnant au CO₂. Les premiers projets CO₂ se caractérisaient par des coûts d’investissement élevés, mais ceux-ci connaissent actuellement une tendance à la baisse. Le réfrigérant lui-même ne coûte qu’une fraction du coût de certains HFC spécifiques.
Le CO₂ est le réfrigérant de choix en raison de ces nombreux avantages. Cette réussite soutenue en tant que réfrigérant de premier plan est aujourd’hui renforcée par un bond technologique. La recherche et le développement intensifs, les investissements et le savoir-faire technique ont conduit à l’innovation la plus attendue de l’industrie : Nous avons réussi à appliquer la technologie scroll au CO₂ utilisé comme réfrigérant dans les applications à moyenne et basse température, ce qui permet de mettre à disposition le meilleur des deux mondes.
Un réfrigérant de choix
Nos compresseurs scroll innovants au CO₂ rendent le réfrigérant naturel facile et économique à utiliser dans les supermarchés de petite et moyenne taille et permettent un déploiement à grande échelle dans toutes les régions du monde. Parallèlement à cette gamme de compresseurs innovants, nous avons également développé une nouvelle gamme de groupes de réfrigération qui associe cette technologie scroll de pointe à une électronique intelligente.
