ATOUTS ET FAIBLESSES DES SYSTEMES INTEGRAUX AUX CO2

La distribution intégrée de tous les flux d'énergie au moyen d'un système unique de refroidissement et de chauffage au CO2 présente un certain nombre d'atouts, mais aussi de manquements. La référence actuelle est une installation classique utilisant le fluide frigorigène R404A avec un système de chauffage et de climatisation séparé.

Atouts

• Le potentiel d'économie d'énergie. La fourniture intégrée des flux d'énergie nécessaires présente un grand potentiel d'économies. Au lieu de refroidir, congeler et climatiser la pièce (où la chaleur du condenseur est transférée à l'air extérieur et où le gaz est brûlé pour obtenir le chauffage), cela peut être intégré dans un seul sys­tème (où la chaleur résiduelle peut être util­isée pour chauffer ou produire de l'eau sanitaire). Avec un système de compression de CO2 de première génération, on parvient en Europe du Nord (climat froid) à réduire la consommation d'électricité de 11%. Dans un climat doux, la consommation augmente de 9 à 15% et dans un climat chaud de 12 à 20%. L'ajout d'un compresseur parallèle (sys­tème de com­pression de CO2 de deuxième génération) per­met d'augmenter le rendement de la climatisation des locaux de ≈ 65% (COP air condition­né) et ≈ 7% (COP total). L'alimentation en eau chaude sanitaire (à une tem­pérature de 55 à 60 °C) et le chauffage des locaux (à une tem­pérature maximale de 45 °C) s'effectuent à un rendement (COP chauffage) de 4 à 6, ce qui représente une économie par rap­port au chauffage classique au gaz ou au mazout. Les centrales de troisième génération ont un rôle important à jouer dans les pays au climat chaud.
• L’utilisation d’un fluide réfrigérant naturel et respectueux de l'environnement.
• Une seule installation pour tous les besoins. L'in­stallation intégrée conduit à la réalisation d'une installation relativement compacte, tout-en-un qui contrôle tous les flux d'énergie. Il n'est plus nécessaire de disposer de systèmes séparés pour la climatisation des bâtiments.
• Faibles coûts d'entretien et d'exploitation. Le système CO2 n'exige pas de contrôles d'étanchéité périodiques obligatoires pour le réfrigérateur/congélateur, d'entretien obligatoire pour le chauffage et de contrôles d'étanchéité périodiques obligatoires pour la climatisation. Le plein de réfrigérant est peu coûteux et ne doit pas être inclus dans les comptes de réfrigérant.

Manquements

• Complexité/manque de connaissances. La pénurie de personnel d'installation et de maintenance qualifié est pointée du doigt par l'industrie comme un obstacle majeur. De même, tout technicien en réfrigération qui travaille aujourd'hui sur les systèmes de réfrigération d'un supermarché, ne sera pas en mesure de le faire immédiatement sur des systèmes intégrés au CO2. Il devra d'abord maîtriser les particularités liées à l'utilisation du CO2 comme fluide frigorigène, aux composants inhabituels de l'instal­lation et au circuit de refroidissement complexe. En outre, il n'existe pas de formation obligatoire (par analogie avec le 'certificat de compétence en techniques du froid'). N'importe qui est autorisé à travailler sur un système de réfrigération utilisant des fluides frigorigènes naturels.
• Le coût. Les systèmes CO2 intégrés sont plus chers que les solutions conventionnelles telles qu'un système HFC. Le coût supplémentaire des équipements de réfrigération est de 10-25%, mais le coût d'installation est inférieur (-15-20%). Le surcoût total se limite entre 5 et 10%. Grâce aux économies réalisées sur la facture énergétique, ce surcoût serait amorti en 3 à 6 ans.
• La redondance. L'intégration de toutes les fonctions énergétiques dans un seul système énergétique signifie qu'en cas de panne, tous les flux énergétiques sont immédiatement mis à mal. Ce n'est pas le cas des systèmes décentralisés.
• Les limites pour les petites installations de refroidissement. Le CO2 convient idéalement pour des installations de plus grande capacité. Pour les systèmes plus petits et plus simples, il faudra un certain temps avant d'obtenir des résultats en termes d'efficacité. Cependant, il reste encore beaucoup de potentiel inexploité en termes d'applicabilité plus large et d'économies d'énergie supplémentaires.