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Réduire les émissions totales et le coût du cycle de vie des systèmes de réfrigération commerciale sans sacrifier les performances de refroidissement

Neil Roberts | 24 novembre 2019 |

Nous sommes tous au courant des effets dévastateurs du changement climatique si nous ne faisons pas assez d’effort pour réduire les émissions qui alimentent cet avenir potentiellement catastrophique. Cependant, il convient de veiller à éviter les réactions instinctives qui peuvent induire en erreur et faire paraitre un bon choix ce qui se révèlerait ensuite être une faute coûteuse.

 

Chemours a chargé un consultant indépendant, l’entreprise Wave Refrigeration, de mener une étude sur la comparaison des différentes technologies dont disposent les commerçants pour répondre à leurs besoins en réfrigération. Cette étude s’est portée sur une large gamme de magasins de surfaces différentes, d'architectures de systèmes variées et de conditions climatiques différentes. Une description détaillée des technologies analysées et les résultats et les résultats de cette étude sont disponibles dans un livre blanc de Chemours.

 

Les technologies qui ont été prises en considération sont :

       • Groupes logés sur boucle d’eau pour la condensation (logés à eau)
       • Groupes logés refroidis à air (logés à air)
       • Systèmes R-290 / glycol (boucle secondaire)
       • Systèmes R-134a / R-744 pompé en moyenne température (MT) et R-744 subcritique en cascade en basse température (BT)
       • Systèmes à fluide frigorigène non inflammable (A1) à PRG réduit (<1500)
       • Systèmes à fluide frigorigène HFO légèrement inflammable (A2L) à faible PRG (<250)
       • Systèmes transcritiques R-744 Booster (Flash Gas Bypass ou séparateur vapeur)

 

L’étude réalisée par Wave Refrigeration a examiné chacune des technologies énumérées appliquées à deux magasins de surfaces différentes :

       - Supermarché standard avec surface de vente d’environ 2000 m2 avec des charges nominales de 160 kW à moyenne température / 30 kW à basse température et

       - Petits supermarchés avec surface de vente de 300 à 500 m2 avec des charges nominales de 40 kW à température moyenne / 8 kW à basse température, simulant des performances dans un climat européen modéré (Leicester, Royaume-Uni) et un climat européen chaud (Séville, Espagne) à des fins de comparaison.

 

Les résultats de cette étude ont examiné les coûts (CAPEX et OPEX), le total des émissions (TCO2eq) de chaque scénario, afin de les comparer à la technologie de référence Opteon™ XP40 pour permettre aux utilisateurs finaux de faire le meilleur choix en ce qui concerne la future technologie de réfrigération.

 

En comparant les valeurs totales des émissions sur 10 ans par kW des valeurs de refroidissement au coût du cycle de vie (CCV) sur 10 ans/kW une carte indiquant l’emplacement de chaque technologie, du point de vue financier et des émissions liées au changement climatique, a été créée. Pour certains opérateurs, les CAPEX peuvent être un critère important de décision. Dans les graphiques suivants chaque bulle représente le CAPEX d’une technologie donc plus la bulle est petite plus le CAPEX est inférieur à celui des bulles plus grandes.

 

Figure 1- Coût vs Emissions pour différentes technologies dans un supermarché standard à Séville, Espagne

 

 

 

Figure 2 - Coût vs Emissions pour différentes technologies dans un supermarché standard à Leicester, Royaume-Uni

 

 

Figure 3- Coût vs émissions pour différentes technologies dans un supermarché de petite surface à Séville, Espagne

 

 

Figure 4 - Coût vs émissions pour différentes technologies dans un supermarché de petite surface à Leicester, Royaume-Uni

 

 

 

Dans les figures 1 à 4, les technologies les plus proches du bord inférieur gauche sont les plus avantageuses en termes de coût et émissions alors que les technologies qui se trouvent vers le bord supérieur droit de chaque graphique sont les moins avantageuses. Il est évident que les technologies nécessitant un faible CAPEX telles que les groupes logés refroidis à air et les groupes logés sur boucle d’eau pour la condensation ont un CCV sur 10 ans de 16 à 26% plus élevé et des émissions TCO2eq sur 10 ans très élevées (supérieures de 3 à 22%) par rapport à la technologie de référence.

 

De nombreuses ONG ont fortement encouragé l'utilisation de la technologie transcritique R-744 Booster en tant que technologie à faibles émissions. Cependant, les résultats de l’étude démontrent que l’utilisation de cette technologie dans des climats chauds entraîne une hausse des émissions (+5%) et du CCV sur 10 ans (24-26% de plus). Même dans un climat plus modéré, la réduction des émissions totales est limitée (4-5%) et le CCV élevé (supérieur de 19-21%) par rapport à la technologie de référence Opteon™ XP40.

 

Les technologies à boucle secondaire montrent de meilleures performances que les groupes logés à air et à eau ainsi que la technologie transcritique R-744 Booster dans un climat chaud. Dans un climat tempéré, ces technologies sont moins performantes et génèrent des émissions de 1 à 9% inférieures à celles de la technologie de référence, mais avec un CCV sur 10 ans supérieur de 12 à 23%.

 

Dans tous les scénarios examinés, la réduction des émissions et du CCV sur 10 ans la plus importante est obtenue en utilisant des fluides frigorigènes Opteon™ XL légèrement inflammables. Avec des émissions totales montrant une réduction importante (14-20% en moins) par rapport à la technologie de référence ainsi qu’un CCV sur 10 ans plus bas par rapport à toutes les technologies alternatives (8-22%), les frigorigènes Opteon™ XL sont le choix le plus favorable pour les futures technologies.

 

Bien que le PRG des réfrigérants soit un facteur important, cette étude a démontré qu’il était loin d’être le seul facteur à prendre en compte et que l’utilisation de fluides frigorigènes ayant un PRG inférieur à 10 n’améliorait pas nécessairement les émissions responsables du changement climatique produites pendant le fonctionnement du système.

 

L’importante chaîne de supermarchés britannique Asda a examiné diverses options pendant plusieurs années afin de trouver la meilleure solution pour sa stratégie de réfrigération et a finalement choisi d’introduire les frigorigènes Opteon™ XL dans leurs établissements et en particulier Opteon™ XL20 et Opteon™ XL40 qui répondent aux critères suivants comparés à la technologie de référence :

 

     ✔  Des performances de refroidissement équivalentes

     ✔  Des performances énergétiques supérieures

     ✔  Des temps de disponibilité du système équivalents (risque commercial limité)

     ✔  Un coût total de propriété équivalent

     ✔  Une facilité d’installation et de maintenance

Et, si cela n’était pas suffisant

     ✔  Jusqu’à 20% de réduction des émissions globales en eq. CO2

     ✔  Avec le coût de cycle de vie le plus bas parmi les technologies alternatives

 

Pourquoi voudriez-vous utiliser autre chose ?

 

Téléchargez notre infographie et recevez notre livre blanc La voie à suivre pour réduire les émissions responsables du changement climatique causées par des applications de réfrigération commercialepour de plus amples informations sur l’étude de Wave Refrigeration : 

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Ou contactez-nous : media@chemours.com



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