Passer des HFC au CO2 (R744) ou au propane (R290) étape par étape

Quand un changement est-il pertinent ?

Depuis le 1er janvier 2025, les gaz à effet de serre fluorés vierges dotés d'un GWP de 2 500 ou plus ne peuvent plus être utilisés pour l'entretien des équipements de réfrigération. Le gaz régénéré ou recyclé peut être utilisé jusqu'à fin 2029, et à partir de 2032 la limite est abaissée à un GWP de 750 ^[1]. Les systèmes commerciaux centralisés de 40 kW ou plus dotés d'un GWP de 150 ou plus ne peuvent plus être mis sur le marché ^[1]. Parallèlement, les quotas de HFC diminuent, ce qui fait monter les prix et réduit la disponibilité ^[1]. Un changement est généralement à envisager lorsque :

• l'installation fonctionne au R404A, R507A ou un autre fluide frigorigène visé par une interdiction d'entretien, ou le sera à partir de 2032,
• l'installation fuit fréquemment ou nécessite une réparation importante, telle qu'une nouvelle centrale de compresseurs ou de nouvelles tuyauteries,
• le magasin ou le bâtiment fait de toute façon l'objet de travaux de rénovation ou d'agrandissement,
• l'exploitant souhaite réduire les coûts liés au fluide frigorigène et aux contrôles d'étanchéité.

Pour une petite installation, un rétrofit vers un mélange HFC/HFO à plus faible GWP peut constituer une première étape. Le calculateur de conversion de fluide indique quelles solutions de remplacement conviennent.

Pourquoi vous ne pouvez normalement pas remplir de R744 ou de R290 dans un système HFC

Un système HFC possède une pression maximale admissible (PS) choisie pour les HFC. Y introduire du CO2 la dépasserait de nombreuses fois, et la protection contre les surpressions, le compresseur et l'huile ne conviendraient pas. Le propane dans un système HFC introduit un fluide frigorigène inflammable dans un équipement qui n'a jamais été évalué vis-à-vis des sources d'inflammation, le local peut ne pas respecter les limites de charge, et l'installation ne correspond plus à son marquage CE ^[3][5]. En pratique, on construit donc un nouveau système ou on remplace le groupe, en ne réutilisant tout au plus que le câblage et certains postes de froid si le fabricant l'autorise.

Par quoi remplacer le R404A ?

Le R404A a un GWP d'environ 3 900. Depuis le 1er janvier 2025, le R404A vierge ne peut plus être utilisé pour la maintenance des équipements frigorifiques ; le R404A régénéré ou recyclé peut être utilisé jusqu'au 31 décembre 2029, et à partir du 1er janvier 2032, la limite d'utilisation pour la réfrigération stationnaire passe à un GWP de 750 ^[1]. Une installation existante est généralement convertie à un mélange HFC/HFO, tandis qu'une nouvelle installation est conçue pour le R744 ou le R290. Le tableau compare les choix courants ; GWP selon le Règlement (UE) 2024/573 ^[1], glissement calculé avec CoolProp à un point de rosée de −30 °C ^[7].

• Les R448A, R449A et R452A sont de classe A1 comme le R404A, de sorte que la classe de sécurité ne change pas. Leur GWP est inférieur à 2 500 mais supérieur à 750, de sorte qu'après 2031, ils ne pourront eux aussi être complétés qu'avec du gaz régénéré ou recyclé ^[1].
• Les R454C et R455A ont un GWP inférieur à 150 mais sont de classe A2L (légèrement inflammables). La conversion d'une installation A1 vers ces fluides nécessite une nouvelle évaluation EN 378 des limites de charge, de la ventilation et des composants ^[3].
• Le R404A et les mélanges ci-dessus fonctionnent avec de l'huile POE. Vérifiez l'agrément du fabricant du compresseur pour le nouveau frigorigène et l'huile avant d'effectuer la conversion.
• Les mélanges présentent un glissement de température de 4 à 14 K. Mesurez la surchauffe à partir du point de rosée et le sous-refroidissement à partir du point d'bullition, comme le décrit le guide de la surchauffe.
• Le calculateur de retrofit compare la puissance frigorifique, la température de refoulement et le débit massique de ces frigorigènes pour votre installation.

Étape 1 : Planifier la nouvelle installation

1. Déterminer la puissance frigorifique par niveau de température (moyenne, basse, climatisation) et sur l'année, ainsi que les besoins éventuels de récupération de chaleur.
2. Choisir le concept de l'installation. Un système booster CO2 transcritique dessert la moyenne et la basse température au sein d'un même système. Un système indirect avec un groupe d'eau glacée au propane maintient le propane à l'extérieur ou dans un local technique et distribue le froid à l'aide d'un fluide secondaire tel que du glycol ou de la saumure CO2. Les meubles plug-in au R290 (monoblocs, souvent refroidis par eau) conviennent aux petits commerces.
3. Déterminer l'emplacement des composants contenant du frigorigène : dans le local occupé, dans un local technique, à l'extérieur ou dans une enveloppe ventilée. Cela détermine la classe d'emplacement et la catégorie d'accès ^[3][4].
4. Dimensionner la tuyauterie. Le calculateur CO2 dimensionne les tuyaux en cuivre et en acier pour le R744, et le calculateur HC vérifie la limite de charge pour le R290 et d'autres hydrocarbures.

Étape 2 : Classe de sécurité et limites de charge

En vertu des normes EN 378-1 et ISO 5149-1, la charge maximale dépend du frigorigène, du volume du local, de la classe d'emplacement et de la catégorie d'accès ^[3][4]. Pour le R744 (A1), la limite pratique s'applique : si la totalité de la charge fuit dans le plus petit local, la concentration doit rester inférieure à la limite, faute de quoi des mesures telles que la détection de gaz, la ventilation ou un local technique sont requises. Le CO2 est plus lourd que l'air et s'accumule au niveau du sol.

Pour le R290 (A3), les limites sont basées sur la limite inférieure d'inflammabilité (LFL). En deçà de m1, il n'y a pratiquement pas d'exigences liées au local ; entre m1 et m3, la taille du local et la hauteur d'installation limitent la charge ; au-delà de m3, les composants contenant du frigorigène doivent se trouver dans un local technique, une enveloppe ventilée ou à l'extérieur ^[3]. Prenez les valeurs et formules exactes dans l'édition de la norme applicable au projet. L'article sur les frigorigènes inflammables présente des exemples pour le propane.

Étape 3 : Pression, DESP et ATEX

Chaque composant doit posséder une PS couvrant la pression la plus élevée en fonctionnement, à l'arrêt et pendant le transport ^[3]. Pour le CO2, vérifiez la pression à l'arrêt : de nombreux systèmes disposent d'un petit groupe frigorifique d'arrêt, ou de récipients conçus pour y résister. En vertu de la Directive Équipements sous Pression 2014/68/UE, la catégorie (I–IV) dépend de la PS, du volume ou de la dimension de la tuyauterie et du groupe de fluides. Le propane est du groupe 1, le CO2 du groupe 2, et la catégorie détermine l'évaluation de la conformité et la nécessité d'intervenir ou non auprès d'un organisme notifié ^[5].

Là où le propane peut former une atmosphère explosive, par exemple dans un local technique ou lors de la maintenance, l'employeur doit évaluer le risque, diviser les zones et le documenter dans un document relatif à la protection contre les explosions ^[6]. L'équipement situé dans une zone doit être adapté à celle-ci conformément à la directive équipements ATEX 2014/34/UE. L'EN 378 vise à éviter toute atmosphère explosive en fonctionnement normal, mais le risque doit néanmoins être évalué.

Étape 5 : Mettre l'installation HFC hors service

En vertu du règlement (UE) 2024/573 et du règlement d'exécution (UE) 2024/2215, l'obligation de certification pour l'installation, l'entretien, la réparation et le démantèlement couvre non seulement les gaz fluorés à effet de serre, mais aussi les solutions de remplacement telles que l'ammoniac, le CO2 et les hydrocarbures, et les entreprises travaillant pour des tiers doivent être certifiées ^[1][2]. Les types de certificats pour les personnes physiques sont ^[2] :

Les États membres peuvent délivrer des certificats combinés. Les certificats délivrés au titre de l'ancien règlement (UE) 2015/2067 correspondent aux nouveaux types (catégorie I → A1, II → A2, III → D, IV → E), mais ne peuvent continuer à être utilisés que si le titulaire a actualisé ses connaissances par le biais de la formation ou de l'évaluation exigée par l'article 10 du règlement (UE) 2024/573 ^[1][2]. Pour une installation au CO2, les techniciens ont donc besoin du type B, et pour le propane, de A1 ou A2. Vérifiez les certificats de l'installateur et de l'entreprise de maintenance avant de signer le contrat.

Documentation

L'ancien frigorigène doit être récupéré par une personne certifiée et envoyé au recyclage, à la régénération ou à la destruction. Notez la quantité dans les registres. Les rejets intentionnels sont interdits ^[1].

Liste de contrôle

1. Effectuer l'épreuve de résistance et le test d'étanchéité du système avec de l'azote sec conformément à l'EN 378-2 avant la charge. Les pressions d'épreuve du CO2 sont beaucoup plus élevées que pour les HFC : planifiez la zone de danger. Voir le guide sur les essais de pression.
2. Effectuer le tirage au vide et le test de vide stationnaire. Voir le guide sur le tirage au vide.
3. Charger le frigorigène. Pour le CO2, rompre le vide d'abord avec de la vapeur pour éviter la formation de neige carbonique. Pour le propane, éloignez toute source d'inflammation et mesurez à l'aide d'un détecteur de gaz prévu à cet effet.
4. Tester les fonctions de sécurité : pressostats de limitation, soupapes de sécurité, détection de gaz, alarmes, ventilation et arrêt d'urgence.
5. Vérifier les données de fonctionnement et former l'exploitant.

Documentation

• Déclaration de conformité et marquage CE de l'ensemble au titre de la DESP, avec indication de la catégorie et de l'évaluation de la conformité ^[5].
• Certificats d'épreuve de pression et de test d'étanchéité, charge et type de frigorigène sur la plaque signalétique.
• Évaluation des risques, calcul de la limite de charge et, pour le propane, document relatif à la protection contre les explosions ^[3][6].
• Instructions d'utilisation, registre et certificats des intervenants ^[2].

Liste de contrôle

• La raison de la transition est-elle claire : interdiction de maintenance, interdiction de produits, fuites ou coûts ?
• La puissance frigorifique par niveau de température est-elle connue ?
• Le concept de l'installation a-t-il été choisi : booster CO2, groupe d'eau glacée au propane avec fluide secondaire ou meuble plug-in ?
• La classe d'emplacement et la catégorie d'accès ont-elles été déterminées pour chaque composant contenant du frigorigène ?
• La limite de charge a-t-elle été vérifiée par rapport à l'édition applicable de la norme EN 378 ou ISO 5149 ?
• La PS, la catégorie DESP et l'évaluation de la conformité ont-elles été déterminées ?
• Pour le propane : l'évaluation des risques ATEX et le zonage ont-ils été réalisés ?
• Les personnes et l'entreprise possèdent-elles des certificats pour le CO2 ou les hydrocarbures ?
• Le HFC a-t-il été récupéré et consigné ?
• L'épreuve de pression, le tirage au vide et les tests de fonctionnement ont-ils été documentés ?