HOLTOP WEEKLY NEWS #45 - Les pompes à chaleur revitalisent le secteur du CVC et de la climatisation

Les pompes à chaleur revitalisent le secteur du CVC et de la réfrigération — Rapport sur Chillventa 2022

Chillventa a débuté à Nuremberg, en Allemagne, le 11 octobre 2022. Il s'agissait du premier événement en présentiel depuis quatre ans. Les principaux fabricants du secteur du chauffage, de la ventilation, de la climatisation et de la réfrigération (CVC&R) sont revenus présenter leurs derniers produits et technologies sur la scène de l'exposition, dans la magnifique vieille ville aux arbres colorés.

Composants clés efficaces
La demande de systèmes CVC&R performants continue de croître en Europe, afin de faire face à la flambée des prix de l'énergie due à la crise énergétique, d'une part, et au renforcement des normes d'efficacité énergétique, telles que l'écoconception, visant à la décarbonation, d'autre part. Afin d'accroître l'efficacité de l'ensemble du système, les principaux fabricants de composants CVC&R développent activement des compresseurs, des échangeurs de chaleur et divers équipements de contrôle électronique à haut rendement, en adoptant des technologies innovantes. Parmi les compresseurs, des compresseurs Inverter à haut rendement, des compresseurs à vis et centrifuges à paliers magnétiques, ainsi que des compresseurs centrifuges à engrenages à gaz, ont été présentés au salon Chillventa 2022. Certains de ces compresseurs ont déjà permis de réaliser des économies d'énergie substantielles dans les secteurs du refroidissement industriel, de la climatisation des transports, des pompes à chaleur et d'autres secteurs du CVC&R.

Croissance de la ventilation en fonction de la demande en qualité de l'air intérieur
La demande en ventilation connaîtrait une croissance sans précédent, en raison des exigences de plus en plus strictes en matière de qualité de l'air intérieur (QAI) pendant la pandémie prolongée et de la nouvelle demande des secteurs médical, des centres de données et des pompes à chaleur. Dans ce contexte, divers ventilateurs ont été présentés au salon Chillventa 2022. Cependant, face à cette demande en forte croissance, les fabricants de ventilateurs ont tendance à manquer de stocks, en raison notamment de pénuries de semi-conducteurs.

Les pompes à chaleur ATW en plein essor
Face aux exigences accrues en matière de protection du climat et d'économies d'énergie, et à la crise énergétique liée à la crise ukrainienne actuelle, l'Union européenne (UE) s'est engagée à éliminer progressivement le chauffage aux combustibles fossiles et à promouvoir le chauffage par pompe à chaleur. Les pompes à chaleur air-eau (PAC) sont notamment devenues l'une des meilleures solutions de chauffage domestique en Europe.

Selon une base de données, le marché européen des pompes à chaleur ATW a atteint 1,09 million d'unités en 2021, soit une hausse de 46,1 % par rapport à l'année précédente. Le marché européen devrait atteindre 3 millions d'unités d'ici 2025.

Fort de ces tendances, une large gamme de pompes à chaleur ATW couvrant des applications résidentielles, commerciales et industrielles était à l'honneur au Chillventa 2022. La plupart des principaux fabricants de climatiseurs du Japon, de Corée du Sud et de Chine ainsi que des fabricants européens de petite et moyenne taille ont exposé des produits liés aux pompes à chaleur ATW.

Fluides frigorigènes pour pompes à chaleur ATW — Quels sont nos objectifs ?
L'objectif de décarbonation a accéléré l'utilisation de réfrigérants à faible potentiel de réchauffement climatique (PRG) et naturels. Lors du salon Chillventa 2022, un plus grand nombre de produits exposés utilisant ces réfrigérants ont été adoptés.

En ce qui concerne les compresseurs, les fabricants lancent de nouveaux modèles de produits alternatifs, rotatifs, à spirale, à vis ou centrifuges utilisant des réfrigérants à faible PRG et naturels.

Traditionnellement, les pompes à chaleur ATW sur le marché européen utilisaient principalement le R410A, un fluide à fort PRG. Cependant, ces dernières années, le R32, un fluide frigorigène à faible PRG, a progressivement évolué, devenant ainsi le fluide frigorigène le plus répandu. De nombreux modèles de pompes à chaleur ATW fonctionnant au R32 ont également été présentés au salon Chillventa 2022. De nouveaux refroidisseurs à air et pompes à chaleur réversibles fonctionnant au R32 ont également été présentés.

De plus, des compresseurs et des refroidisseurs utilisant des réfrigérants à base d'hydrofluorooléfines (HFO) avec des valeurs de GWP inférieures ont été présentés.

Les pompes à chaleur ATW au propane (R290) ont également fait sensation lors du salon Chillventa 2022. Différents modèles de pompes à chaleur ATW au R290 ont été présentés par de nombreux fabricants, notamment des PME européennes et des équipementiers chinois. Un fabricant japonais a également présenté son nouveau modèle ATW au R290 en démonstration, qui sera bientôt commercialisé en Europe.

Afin de comprendre les raisons pour lesquelles le nombre de pompes à chaleur R290 ATW exposées a fortement augmenté cette année, nous avons interrogé quelques exposants.

D'après ces entretiens, plusieurs facteurs sont à l'origine de cet essor. L'un des principaux facteurs serait le système d'autorisation des réfrigérants hydrofluorocarbonés (HFC) prévu par le règlement sur les gaz fluorés. Ce règlement prévoit une réduction progressive des HFC, soumettant la mise sur le marché de ces gaz à des limites quantitatives. Depuis le 1er janvier 2015, un quota est exigé des producteurs et importateurs mettant sur le marché au moins 100 tonnes équivalent CO2 de HFC en vrac au cours d'une année civile. Depuis 2017, les HFC préchargés dans les équipements de réfrigération, de climatisation et de pompes à chaleur doivent également être soumis au système de quotas. Cette allocation de quotas de HFC diminue progressivement, comme le montre la figure 1.

Par ailleurs, dans la proposition de règlement sur les gaz fluorés présentée par la Commission européenne (CE) en avril dernier, le champ d'application de la réglementation pour les produits contenant des réfrigérants ayant un PRP de 150 ou plus a été élargi, passant des seuls climatiseurs individuels et pompes à chaleur enfichables aux autres équipements de climatisation autonomes. Sa date d'entrée en vigueur a également été avancée de trois ans, du 1er janvier 2028 au 1er janvier 2025. Si la proposition est adoptée lors du vote de l'année prochaine, les fabricants disposeront d'un délai très court, d'environ un an, pour développer des produits conformes à la nouvelle réglementation.

Par ailleurs, en Europe, outre le règlement sur les gaz fluorés, la restriction de l'utilisation des substances perfluoroalkylées (PFAS) dans le cadre du règlement REACH (Enregistrement, évaluation, autorisation et restriction des substances chimiques). Si ce règlement est mis en œuvre, l'utilisation des HFO et de leurs mélanges deviendra difficile. Dans ce cas, on suppose que les réfrigérants alternatifs ayant un PRG inférieur à 150 seront limités aux réfrigérants naturels.

Dans ces conditions, les fabricants, préoccupés par les futures réductions des quotas de HFC, dont les quotas sont déjà faibles actuellement, ou cherchant à réagir rapidement à la réglementation concernant les réfrigérants ayant un PRG de 150 ou plus, ont sélectionné le réfrigérant R290 parmi les réfrigérants adaptés aux pompes à chaleur ATW, ce qui explique le grand nombre de modèles R290 exposés au Chillventa de cette année. Il est fort probable que les futures pompes à chaleur ATW adopteront des réfrigérants naturels à plus faible PRG, comme le R290.

Cependant, le R290 est un réfrigérant inflammable classé A3 selon la norme ASHRAE 34. Cette combustibilité constitue indéniablement un problème majeur. L'Europe est l'un des plus grands marchés du chauffage au monde, et les changements structurels sur ce vaste marché nécessiteront non seulement des technologies, mais aussi du temps. Chaque fabricant a réalisé ses propres évaluations des risques et mis en œuvre des mesures concernant les pompes à chaleur ATW au R290. Cependant, compte tenu de la demande croissante pour ces produits, une avancée serait bénéfique. L'industrie dans son ensemble accélérera la formulation de diverses réglementations et soutiendra les gouvernements dans le développement des infrastructures. Le bon développement de l'industrie des pompes à chaleur ATW est assuré par la fourniture de pompes à chaleur ATW non seulement respectueuses de l'environnement, mais aussi sûres et sécurisées pour les utilisateurs et tous les acteurs de la fabrication, de la vente, de l'installation et des services. Il est important pour l'industrie de collaborer pour répondre aux enjeux environnementaux, tout en collaborant pour créer des normes et des règles de sécurité et viser le lancement de produits à la fois écologiques et sûrs.

Un responsable d'une association européenne a déclaré que le secteur du CVC et de la réfrigération est confronté aux défis posés par les réfrigérants et doit agir avec prudence. On estime qu'il faudra plusieurs années pour élaborer les réglementations correspondantes et former les ingénieurs.

Quel réfrigérant doit être utilisé pour les pompes à chaleur ATW ? — Il s’agit d’une question sérieuse qui doit être soigneusement prise en compte pour la croissance saine des pompes à chaleur ATW, qui sont des outils nécessaires à la réduction des émissions de gaz à effet de serre, aux économies d’énergie et à la transition vers les énergies renouvelables.