Success story - Servir la profession avec des études autour de fluides frigorigènes à faibles GWP

Le CETIAT a mené une étude collective ciblée sur les fluides frigorigènes à faible Potentiel de Réchauffement Planétaire (PRP), en anglais, Global Warming Potential (GWP). L'objectif : explorer des solutions pour accompagner la profession dans ses choix techniques à venir.

Pour respecter les réglementations environnementales, les fabricants de machines thermodynamiques vont devoir utiliser des fluides frigorigènes à GWP plus faibles, dont les propriétés impliquent de nouvelles contraintes sur la conception des systèmes et de leurs composants.

4 prototypes pour tester les différentes applications possibles

Afin d'accompagner la profession pour prendre ce virage, le CETIAT a mis au point et testé quatre prototypes dédiés à différentes applications de chauffage ou de refroidissement utilisant des fluides à faibles GWP. Ces machines eau/eau ou air/eau, réalisées à partir des cahiers des charges rédigés par des ressortissants du CETIM et du CETIAT, ont permis d'étudier des innovations concernant des composants (échangeurs, compresseurs...), des méthodes d'essais, des régulations, des configurations en condition réelle. L'ensemble des résultats obtenus visent à répondre aux contraintes des fluides frigorigènes à faible GWP, notamment les hydrocarbures tels que le propane (R290), qui sont hautement inflammables.

Des enjeux techniques pour nos experts

L'enjeu majeur est de parvenir à réduire la charge de fluide dans les machines pour diminuer le risque en cas de fuite, tout en maintenant des performances et des comportements satisfaisants. "Le schéma du circuit doit être le plus compact et réduit possible, avec un faible diamètre, pour éviter qu'il y ait trop de fluide. Ce type de projet est intéressant car il faut sans cesse s'adapter, être inventif pour trouver des solutions en s'appuyant sur l'expérience du travail de différents matériaux", témoigne Gilles COUDERC, technicien d'atelier chargé de la réalisation des circuits frigorifiques. Vincent SASSOLAS, Chargé d'essais, ajoute : "les études de ce genre sont stimulantes, car elles demandent de la réflexion. On est au cœur de la machine et on peut intervenir sur tous les réglages pour voir comment elle réagit : augmenter la vitesse du compresseur, régler le détendeur, régler la charge du fluide…".

Ce projet au long cours – il a démarré en 2021 et prendra fin courant 2024 – a mobilisé de nombreuses compétences au sein du CETIAT. Modélisation 3D, choix des composants, montage des prototypes, brasage des éléments, installation des instruments de mesure, alimentation électrique, intégration des retours des ressortissants participants à l'étude, essais, recueil, analyse et communication des résultats… chaque étape du projet étant riche d'enseignements.

Témoignage

J'ai été marqué par notre faculté de se mettre autour de la table avec une idée, une problématique et aboutir rapidement à quelque chose d'assez innovant. Il est surprenant de voir que l'on peut apporter du nouveau, même sur un sujet très connu qui mobilise de nombreux laboratoires et entreprises. Il y a toujours des aspects à creuser, des zones d'ombres à éclaircir ! Personnellement, je suis satisfait d'avoir beaucoup appris sur les machines thermodynamiques, tant sur le plan théorique qu'expérimental. Matthias BLANCARD,chef de projet depuis 2022.