Projet PR5 Fluides frigorigènes à faible GWP - Tâche 2 : Connaissance des risques liés à l'inflammabilité

Résumé et principaux résultats

Cette étude, dont l'objectif est d'améliorer la connaissance des risques liés à l'utilisation de fluides frigorigènes à faible GWP donc potentiellement inflammables (de classe A2L ou A3), repose sur l'analyse d'études réalisées sur les trois thèmes suivants :
- Les technologies de détection de fluides frigorigènes disponibles sur le marché ; une étude traite de ce sujet ;
- Des essais de mise à feu de fluides A2L ou A3 ; trois études traitent ce sujet ;
- La réalisation d'analyses de risques pour des utilisations utilisant des fluides A2L ; deux études ont effectué ce travail.
L'étude sur les technologies de détection de fluides frigorigènes dresse un panorama des technologies disponibles sur le marché, ainsi qu'une analyse comparative permettant d'identifier la ou les technologies adaptées en fonction des fluides utilisés. L'intégration de détection de fluide dans les systèmes présente encore l'inconvénient d'être trop cher pour des applications résidentielles. Par ailleurs, ces capteurs ont une durée de vie inférieure aux équipements vendus et nécessitent des actions de maintenance : ces points limitent leur utilisation en application résidentielle. Les études sur les essais de mise à feu de fluides A2L et A3 sont menées en conditions de laboratoire pour la première et en conditions réelles pour les suivantes. La première étude vise à évaluer le risque de mise à feu e fluides A2L lors d'une fuite sur une surface chaude (?800 °C) ; aucune mise à feu n'a été constatée dans ces conditions d'essais. Les études suivantes en conditions réelles sont basées sur la validation de simulations CFD afin de comprendre les phénomènes de mélange de fluide dans l'ambiance, et sur des essais de mise à feu. Il en ressort que le risque de mise à feu est accru lorsque la fuite a lieu en partie basse du local, et à l'inverse, qu'un brassage d'air permet de réduire les zones d'inflammabilité dans le temps et l'espace en diluant plus rapidement le fluide dans le volume. Enfin, les études sur les analyses de risques dressent la méthodologie de l'établissement d'une analyse de risques et permettent de mettre en évidence les niveaux de risques encourus par l'utilisation d'équipements fonctionnant avec des fluides A2L, en comparaison aux risques d'accidents domestiques. Elles permettent également d'identifier certains leviers de mise en oeuvre, permettant de réduire les risques.

Title: PR5 project: Low-GWP refrigerants - Task 2: Knowledge of the risks associated with flammability
The goal of this study is to improve understanding of the risks related to the use of refrigerants with low GWP and potentially flammable (class A2L or A3). It is based on the analysis of studies carried out on the following three topics:
- Refrigerant detection technologies available on the market; one study deals with this topic;
- Ignition tests of A2L or A3 refrigerants; three studies deal with this subject;
- Risk assessment for applications using A2L refrigerants; two studies have done this work.
The study on refrigerant detection technologies provides an overview of the technologies available on the market, as well as a comparative analysis to identify the appropriate technologies for the refrigerant used. The integration of refrigerant detection in the units still has the disadvantage of being too expensive for residential applications. In addition, these sensors have a shorter life span than the equipment sold and require maintenance: these points limit their use in residential applications. The studies on A2L and A3 refrigerant ignition tests are conducted under laboratory conditions for the first one and under real conditions for the second ones. The first study aims to evaluate the risk of A2L refrigerant igniting when leaking onto a hot surface (?800 °C); there were no ignition in these test conditions. The following studies in real conditions are based on the validation of CFD simulations in order to understand the phenomena of refrigerant mixing in the atmosphere, and on ignition tests. It appears that the risk of ignition is increased when the leak is in the lower part of the room, and on the other hand, that air mixing allows reducing the flammability areas in time and space by diluting more quickly the refrigerant in the volume. Finally, the studies on risk assessment describe the methodology for drawing up a risk analysis, and highlight the levels of risk involved by the use of equipment operating with A2L refrigerants, in comparison with the risks of domestic accidents. They also identify solutions that can be used to reduce the risks.

Thème

Réfrigération et cycles thermodynamiques

Mots-clés

Conditionnement d'air, Fluides frigorigènes, Réfrigération

Auteurs

GERVAIS Bastien