Construction

Des technologies de chauffage et de refroidissement écologiques

Des chercheurs financés par l’UE ont découvert que leurs solutions de chauffage et de refroidissement à base de CO2 convenaient bien aux magasins fonctionnant dans un climat de l’Europe du Sud.

Les hydrofluorocarbures (HFC) sont des gaz manufacturés avec une grande variété d’applications, dont la réfrigération, l’air conditionné, les aérosols, l’isolation des bâtiments et les systèmes d’extinction d’incendie. Cependant, avec un potentiel de réchauffement climatique qui est considérablement plus élevé que le CO2, ces gaz à effet de serre fluorés (gaz F) causent des dommages importants à l’environnement. Le règlement européen relatif aux gaz F de 2015 a cherché à atténuer cet impact en réduisant la disponibilité de certains HFC en Europe et la dépendance qu’ils exercent sur les citoyens.

Pour atteindre cet objectif, le projet MultiPACK, financé par l’UE, cherche à accroître la confiance des gens en de nouvelles technologies de chauffage et de refroidissement plus écologiques. Présentés comme une alternative aux gaz F, ces systèmes de chauffage, de ventilation, de climatisation et de réfrigération (CVC&R) intégrées de nouvelle génération sont basés sur des cycles à compression de vapeur au CO2.

Trois sites de démonstration jusqu’à présent

MultiPACK prévoit de faire installer ces systèmes dans des supermarchés et d’autres bâtiments avec une demande élevée en énergie, comme des hôtels ou des salles de sport. L’équipe du projet teste actuellement ses solutions de chauffage et de refroidissement dans un supermarché au Portugal et dans deux autres en Italie. L’objectif est d’évaluer la faisabilité technique, la fiabilité et le fonctionnement des systèmes, ainsi que leur performance énergétique dans un climat d’Europe du Sud. La performance des trois systèmes de démonstration est mesurée à l’aide de différents indicateurs clés de performance (ICP). Ceux-ci comprennent la réduction de la puissance de pointe et de la demande totale d’énergie primaire, la réduction des émissions totales de CO2, la réduction du nombre de cycles d’opération des compresseurs et la réduction du coût total de propriété. Parmi d’autres ICP permettant de comparer les performances des supermarchés figurent la réduction du nombre d’unités de transfert d’énergie séparées, la température et la pression de fonctionnement des évaporateurs, ainsi que la deuxième loi d’efficacité moyenne.

Les résultats préliminaires ont montré que les solutions du projet en matière de CVC&R intégrées conviennent bien aux supermarchés d’Europe du Sud. « Les données récupérées grâce aux mesures et aux modèles ont démontré que la performance des systèmes MultiPACK intégrés les rendent réalisables dans un climat d’Europe du Sud », a observé Michael Jokiel, un expert en énergie thermique de SINTEF, partenaire du projet, dans un article publié sur le site web « R744 ». Cependant, comme le fait remarquer l’article, les installations de réfrigération et les modèles de simulation peuvent, tous deux, encore être améliorés.

Le système MultiPACK est basé sur des packs de CO2 utilisant la technologie des éjecteurs. Le système est entièrement intégré et assure la réfrigération, le chauffage et l’air conditionné en utilisant le CO2 comme réfrigérant. « Les unités comprennent une compression parallèle, des évaporateurs gravitaires suralimentés, des éjecteurs pour la compression de la vapeur et la recirculation des liquides, et des pompes à chaleur air-eau. Les unités et [sic] comprennent également une récupération thermique pour le chauffage des locaux et la production d’eau chaude. Elles sont entièrement équipées pour le suivi des performances », a précisé l’article.

Le projet MultiPACK (Demonstration of the next generation standardised integrated cooling and heating packages for commercial and public buildings based on environment-friendly carbon dioxide vapour compression cycles.), d’une durée de cinq ans, prendra fin en septembre 2021. On attend de ces appareils prêts à l’emploi et à faible consommation d’énergie qu’ils réduisent de plus de 25 % le coût total de propriété et de consommation énergétique pour le chauffage et le refroidissement des bâtiments concernés.