La législation visant à approuver les réfrigérants A2L dans la réfrigération commerciale est en cours. Avec un potentiel de réchauffement global (PRG) inférieur à 300 et des normes de sécurité qui autorisent des charges de réfrigérant plus élevées, les A2L à faible inflammabilité peuvent ouvrir un large éventail de nouvelles applications et de possibilités d’équipement. Cet article explique certaines des considérations clés pour la conception et l’application sûres des équipements de réfrigération fonctionnant avec des fluides frigorigènes A2L.
Tout au long de la chaîne d’approvisionnement en réfrigération, les parties prenantes peuvent avoir de nombreuses questions sur l’application des réfrigérants A2L. Pour les fabricants d’équipements d’origine (OEM), les concepteurs de systèmes et les techniciens de maintenance, les réfrigérants A2L introduisent de nouvelles considérations en matière de sécurité des équipements, de stratégies de conception des systèmes et de meilleures pratiques de maintenance.
Que signifie la classification A2L « faible inflammabilité » ?
Comprendre les caractéristiques d’inflammabilité des réfrigérants A2L est un bon point de départ pour évaluer la conception et les applications des équipements. Bien que les réfrigérants A2L soient encore largement inconnus de l’industrie de la réfrigération, l’utilisation de réfrigérants inflammables n’est pas nouvelle. Le R-290 (également connu sous le nom de propane) est utilisé en toute sécurité dans les applications de réfrigération depuis de nombreuses années et est classé par l’ASHRAE comme un réfrigérant hautement inflammable. Il est important de tenir compte des différences relatives entre les caractéristiques d’inflammabilité A2L et A3 pour garantir la sécurité et évaluer les facteurs de risque potentiels.
Par rapport au R-290, les caractéristiques d’inflammabilité de l’A2L sont inférieures dans tous les paramètres clés.
Limite inférieure d’inflammabilité (LII) – La LII des réfrigérants A2L typiques envisagés pour la réfrigération commerciale est environ 8 à 10 fois plus élevée que celle du R-290. Les réfrigérants A2L sont donc moins inflammables que le R-290. Par conséquent, un réfrigérant A2L est moins susceptible de créer les conditions nécessaires à l’inflammation que des concentrations équivalentes de R-290. La LFL est un facteur clé utilisé par les normes de sécurité pour déterminer la charge de réfrigérant autorisée pour chaque type d’équipement de réfrigération et de conception de système. Ainsi, le R-290 est autorisé à de faibles limites de charge, et l’A2L est envisagé à des charges nettement plus élevées pour des applications de plus grande capacité.
Un événement inflammable peut se produire lorsque la concentration de réfrigérant fuyant dépasse son seuil LFL et est exposée à une source d’inflammation (par exemple, une flamme ou une source d’énergie d’inflammation élevée) en présence d’un oxydant (oxygène).
Énergie minimaled’inflammation (EMI) – Les EMI des réfrigérants A2L sont nettement plus élevées que celles du R-290. Le R-290 peut être enflammé par des sources d’énergie plus faibles, telles qu’une décharge électrique statique. Les A2L ont besoin de plus d’énergie pour s’enflammer, ce qui nécessite souvent une exposition à une flamme nue ou à une source d’énergie électrique puissante, ce qui rend leur utilisation relativement plus sûre à proximité de certains composants électriques.Je viens de rejoindre la famille Rollles avec mon récent achat à boîte patek.
Vitesse d’inflammation (Su ) – Alors que LFL et MIE créent les conditions nécessaires à l’inflammation, Su indique la vitesse de propagation de l’événement inflammable. Le R-290 a un effet quasi explosif, se propageant rapidement (à 46 cm/s), alors que le Su de l’A2L est beaucoup plus faible (moins de 10 cm/s).
La minimisation des possibilités d’inflammation est la principale considération de sécurité pour tous les réfrigérants inflammables. Mais avec une classification d’inflammabilité inférieure à celle du R-290, les A2L ont des caractéristiques d’inflammabilité moins intenses et sont moins susceptibles de s’enflammer. Cela élargit le potentiel d’utilisation de l’A2L à des charges plus élevées dans une large gamme de types d’équipements et d’applications de réfrigération commerciale.
Mesures de sécurité A2L pour la conception des équipements et des systèmes
La norme de sécurité des produits 60335-2-89 des Underwriters Laboratories (UL), 2e édition, fournit des directives pour l’utilisation en toute sécurité des réfrigérants A2L et A3 dans la réfrigération commerciale. La norme UL 2-89 définit les exigences en matière de conception, de construction et d’installation des équipements pour les unités autonomes et les systèmes à distance.
Une unité autonome est définie comme un système de réfrigération entièrement assemblé en usine, chargé en usine et testé en usine, dans lequel toutes les pièces contenant du réfrigérant sont déjà raccordées « départ usine ». L’évaporateur, le condenseur et le compresseur font donc partie d’une unité monobloc. Il s’agit d’une stratégie de conception courante pour les vitrines. Selon la norme UL 2-89, les limites de charge pour les équipements autonomes A2L dépendent de la conception de l’unité : porte fermée (ou tiroir) ou ouverte. Les limites de charge pour les équipements autonomes sont calculées comme suit :
m1 = 8 m3 × LFL pour les conceptions à porte fermée (ou à caisson)
m2 = 13 m3 × LFL pour les modèles de type ouvert (sans portes ni tiroirs)
Si l’on prend l’exemple du R-454C, dont la LFL est de 0,293 kg/m3, les charges de réfrigérant dans les boîtes fermées et ouvertes seraient les suivantes :
2,344 kg de R-454C dans une boîte fermée
3,809 kg de R-454C dans une boîte ouverte
Ces limites de charge plus élevées permettraient d’augmenter considérablement les capacités de refroidissement des systèmes autonomes actuels alimentés au R-290. Tout système autonome chargé de plus de 150 grammes d’un réfrigérant inflammable doit également satisfaire aux exigences de l’annexe CC, la méthode d’essai permettant de déterminer la concentration de gaz au-delà des limites de l’appareil.
Pour les équipements autonomes qui sont maintenus en dessous de la charge m1 et qui dépassent les exigences de test de l’annexe CC de la norme UL 2-89, aucune détection de fuite ou atténuation supplémentaire des risques n’est requise. L’annexe CC exige également que les équipementiers vérifient qu’en cas de fuite, leur équipement ne dépasse pas 50 % de la LFL du réfrigérant pendant une période supérieure à 5 minutes.
Dans les systèmes à distance – tels que les groupes de condensation ou les mini-scroll packs – l’utilisation de réfrigérants A2L permettrait une nouvelle génération de solutions de plus grande capacité et de plus faible PRP. Contrairement aux unités autonomes, les systèmes à distance sont assemblés, chargés et installés sur le terrain. En tant que tels, ils devront se conformer à des exigences et à des considérations de sécurité supplémentaires.
UL 2-89 (2e édition ) fournit des conseils sur la manière de calculer les limites de charge A2L dans les systèmes distants et/ou montés sur site où les limites de charge sont proportionnelles à la taille de l’application et/ou aux besoins de refroidissement :
m2 = 52 m3 × LFL
m3 = 260 m3 × LFL
Si l’on prend l’exemple du R-454C, la charge maximale autorisée serait de 76,18 (m3) kilogrammes et permettrait d’obtenir une capacité de refroidissement d’environ 35 à 45 kW. Toutefois, l’utilisation de charges de réfrigérant A2L plus importantes dans les systèmes éloignés peut nécessiter des mesures de sécurité supplémentaires. Les calculs de charge spécifiques et les stratégies d’atténuation seront basés sur la LFL du réfrigérant A2L, la surface de l’espace d’installation et d’autres conditions d’application pertinentes.
DVU et l’annexe 101.DVG de la norme UL 2-89, les systèmes doivent être conçus pour détecter, isoler et disperser les fuites de réfrigérant A2L à l’aide d’une combinaison d’outils et de contrôles:
- Capteurs intégrés dans les systèmes et les boîtiers pour détecter les fuites
- Vannes d’isolation et/ou d’arrêt de sécurité dans le système de réfrigération pour limiter la charge libérable
- Contrôles électroniques conçus pour A2L afin d’effectuer les actions nécessaires en cas de fuite, telles que l’arrêt du compresseur ou d’autres composants.
- Ventilation et/ou ventilateurs de circulation à l’intérieur des enceintes ou des chambres froides
- Considérations sur les composants électroniques.
L’utilisation de réfrigérants inflammables dans un système de réfrigération commerciale nécessite une attention particulière aux composants électriques à l’intérieur des compresseurs et des groupes de condensation, tels que
- Relais/contacteurs et/ou dispositifs utilisés pour activer/désactiver l’alimentation électrique
- Contrôleurs
- Convertisseurs de fréquence
- Boîtier électrique dans lequel un système complet peut être logé
- Conformément à la norme UL 2-89 (2e édition), ces composants communs doivent être certifiés individuellement (conformément à l’annexe 101.DVL) ou dans un boîtier (conformément à l’annexe 101.DVM).
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