EXPOSE SUCCINCT Installations de production de froid

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LOI DU 10 JUIN 1999 RELATIVE AUX ÉTABLISSEMENTS CLASSÉS
EXPOSE SUCCINCT
Installations de production de froid
EXP-305
version mai 2008
Exposé succinct établi par le groupe de travail concernant la procédure d’autorisation
d’installation de production de froid
ADMINISTRATION DE L’ENVIRONNEMENT – DIVISION DES ÉTABLISSEMENTS CLASSES
16, rue Eugène Ruppert • L-2453 Luxembourg • Tél. 405656-600 • Fax 405656-696 • E-mail: [email protected]
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Table des Matières
1
Préambule.............................................................................................................. 3
2
Introduction ............................................................................................................ 4
3
La législation environnementale ............................................................................. 5
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
4
Approche générale (ligne de conduite) ................................................................. 12
4.1
4.2
5
LÉGISLATION EN MATIÈRE D’AUTORISATION ............................................................. 5
LÉGISLATION EN MATIÈRE DE PROTECTION DE L’EAU .............................................. 6
LEGISLATION EN MATIERE DE PROTECTION DE L’AIR ............................................... 7
LEGISLATION EN MATIERE D’ENERGIE ....................................................................... 8
LÉGISLATION EN MATIÈRE DE BRUIT ......................................................................... 8
LÉGISLATION EN MATIÈRE DES DÉCHETS.................................................................. 8
REGLEMENTS ET PROTOCOLES INTERNATIONAUX ................................................... 9
FROID DE CLIMATISATION (GROUPE D’EAU GLACEE).............................................. 13
FROID DE REFRIGERATION ...................................................................................... 14
Froid de climatisation (groupe d’eau glacée) ........................................................ 15
5.1
IMPACT SPECIFIQUE D’EFFET DE SERRE TEWISP POUR SYSTEMES DE CLIMATISATION A EAU
GLACEE ................................................................................................................................. 15
6
Définitions ............................................................................................................ 23
6.1
6.2
6.3
6.4
7
ODP (OZONE DEPLETION POTENTIAL) .................................................................. 23
GWP (GLOBAL W ARMING POTENTIAL) .................................................................. 23
FREE-CHILLING ......................................................................................................... 24
DECLENCHEMENT SEQUENCE ................................................................................. 24
Bibliographie ........................................................................................................ 25
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1
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Préambule
Les installations de production de froid d’une puissance frigorifique totale supérieure à 20 kW
sont soumises à une autorisation préalable en vertu des dispositions de la loi modifiée du 10 juin
1999 relative aux établissements classés. Ces installations relèvent du point de nomenclature N°
305 (Réfrigération et climatisation) du règlement grand-ducal modifié du 16 juillet 1999 portant
nomenclature et classification des établissements classés.
Le présent document donne un bref aperçu sur la législation environnementale, détermine la
ligne de conduite et présente les critères principaux qui sont nécessaires pour la protection des
intérêts visés par la loi modifiée du 10 juin 1999 relative aux établissements classés.
Les différentes réflexions présentées dans cet exposé sont destinées à servir le demandeur dans
la planification de son projet.
Un autre objectif de ce document est d’aider les demandeurs à compléter le formulaire de
demande d’autorisation F-305 - Installations Utilitaires – Climatisation et Réfrigération -.
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Introduction
Le problème de la destruction de la couche d’ozone et du changement climatique (augmentation
générale de la température moyenne de la terre), dû entre autres aux émissions des
chlorofluorocarbones (CFC) et des hydrochlorofluorocarbones (H-CFC), est connu depuis
longtemps. Ceci fait que mondialement des dispositions ont été prises pour réduire, voire arrêter
la fabrication et l’utilisation des fluides du type CFC et H-CFC.
Due à la longévité de ces substances dans l’atmosphère, les mesures de réduction des
émissions n’apportent une amélioration qu’à long terme. Il s’avère donc nécessaire de prendre
des mesures supplémentaires à celles de la seule réduction des émissions. De nouvelles
technologies et conceptions sont demandées : technologies de substitution des fluides CFC et HCFC, technologies de réduction d’émissions, technologies alternatives, technologies de
récupération et technologies d’élimination.
Le Protocole de Montréal indique le chemin de conduite et le point d’arrivée, tandis que les
législations nationales des pays signataires du protocole fixent la base légale pour la réalisation
des réductions des émissions. Ainsi, la législation luxembourgeoise comprend différentes lois en
relation avec les fluides réfrigérants.
Il en résulte que des mesures efficaces doivent être prises afin de réduire, voire d’éviter, les
émissions des substances précisées dans l’atmosphère. En vue de contribuer à une meilleure
protection de l’environnement et afin de réaliser l’engagement du Luxembourg qui consiste à
réduire les émissions de substances dans l’atmosphère ayant un potentiel d’effet de serre de
l’ordre de 28 %. L’application des substances nocives pour l’environnement doit être réduite.
Le principe de la mise en œuvre des meilleures techniques disponibles est confirmé dans
maintes directives de l’UE et ancré dans la législation luxembourgeoise depuis 1990. L’évolution
technologique, l’adaptation de la législation, notamment européenne et l’expérience acquise au
cours des dernières années imposent une révision périodique des critères qui sont à la base de
l’instruction des demandes en vue d’obtenir l’autorisation de mettre en place et d’exploiter une
installation de production de froid.
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La législation environnementale
Ce chapitre donne un bref aperçu de la législation pertinente relative à l’exploitation des
installations de production de froid.
3.1
Législation en matière d’autorisation
3.1.1 La loi modifiée du 10 juin 1999 relative aux établissements classés
L’objectif principal de la loi modifiée du 10 juin 1999 relative aux établissements classés est :
-
la réalisation de la prévention et de la réduction intégrée des pollutions en provenance des
établissements ;
la protection de la sécurité, de la salubrité ou de la commodité par rapport au public, au
voisinage ou au personnel des établissements ;
la protection de la santé et de la sécurité des travailleurs au travail ainsi que la protection de
l’environnement humain et naturel ;
de promouvoir un développement durable.
Suivant les dispositions de l’article 1er de la loi modifiée du 10 juin 1999, tout établissement
industriel, commercial ou artisanal, public ou privé, toute installation, toute activité connexe et
tout procédé, dont l’existence, l’exploitation ou la mise en œuvre peuvent présenter des causes
de danger ou des inconvénients pour l’homme ou la nature doit disposer d’une autorisation en
vertu de cette la loi.
L'article 13.1. dispose que les autorisations fixent les conditions d'aménagement et d'exploitation
qui sont jugées nécessaires pour la protection des intérêts visés à l'article 1er de la loi, en tenant
compte des meilleures techniques disponibles.
Les considérations à prendre en compte lors de la détermination des meilleures techniques
disponibles sont fixées à l’annexe II de la loi.
Suivant l'article 13.3, les autorisations du ministre ayant dans ses attributions l’environnement
déterminent les conditions d’aménagement et d’exploitation visant l’environnement humain et
naturel, telles que l’utilisation rationnelle de l’énergie ainsi que la prévention et la gestion des
déchets.
3.1.1.1.1
Le règlement grand-ducal modifié du 16 juillet 1999 portant nomenclature
et classification des établissements classés
Ce règlement grand-ducal détermine les établissements qui sont soumis à une autorisation
préalable conformément aux dispositions de la loi modifiée du 10 juin 1999 relative aux
établissements classés et fixe leur classification.
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Sont soumis à une autorisation préalable en vertu des dispositions de la loi modifiée du 10 juin
1999 relative aux établissements classés :
-
les installations de climatisation d’une puissance frigorifique totale supérieure à 20 kW,
-
les installations de réfrigération d’une puissance frigorifique totale supérieure à 20 kW.
Le tableau suivant reprend la classification des différentes installations de production de froid
suivant le règlement grand-ducal.
Point de
nomenclature
Dénomination
305
1)
Appareils de réfrigération
a)
lorsque la puissance frigorifique totale est
supérieure à 20 kW et inférieure ou égale à
50 kW
3
b)
supérieure à 50 kW
1
2)
appareils de climatisation
a)
supérieure à 20 kW et inférieure ou égale à
100 kW et si la quantité totale de fluide
frigorigène mis en œuvre est inférieure ou
égale à 30 kg
3
b)
supérieure à 100 kW et si la quantité totale
de fluide frigorigène mis en œuvre est
supérieure à 30 kg
1
Classe
Le règlement grand-ducal fait une distinction entre la réfrigération et la climatisation. Le terme de
« puissance frigorifique totale » est à considérer comme la somme de toutes les machines mises
en oeuvre, d’un côté pour la réfrigération, y compris la congélation et d’un autre côté pour la
climatisation.
3.2
Législation en matière de protection de l’eau
3.2.1 La loi modifiée du 29 juillet 1993 concernant la protection et la gestion de l’eau
Cette loi a pour objet la protection des eaux superficielles et souterraines, publiques et privées.
Les dispositions de cette loi s’appliquent aux prélèvements et aux déversements, écoulements,
rejets, dépôts directs ou indirects de substances de toute nature et plus généralement à tout fait
susceptible de provoquer ou d’accroître la dégradation des eaux.
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3.3
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Législation en matière de protection de l’air
3.3.1 La loi modifiée du 21 juin 1976 relative à la lutte contre la pollution de
l’atmosphère
L’objectif principal de cette loi est la lutte contre la pollution de l’atmosphère. Par pollution de
l’atmosphère, on entend toute émission dans l’air quelle qu’en soit la source, de substances
gazeuses, liquides ou solides, en quantités et à des concentrations susceptibles de causer une
gêne anormale à l’homme ou de porter atteinte à sa santé, de nuire aux animaux ou aux plantes
ou de causer un dommage aux biens et aux sites.
3.3.2 Loi modifiée du 14 avril 1992 portant
- réglementation de la mise sur le marché de substances qui appauvrissent la couche
d’ozone
- modification de l’article 4 de la loi du 29 juin 1989 portant réglementation de la mise
sur le marché de récipients aérosols contenant des chlorofluorocarbones.
Suivant l’article 5 de la loi modifiée du 14 avril 1992, il est notamment interdit:
-
depuis le 1er janvier 1994 de produire et de mettre sur le marché des installations qui
contiennent des substances CFC ;
-
depuis le 1er janvier 1997 de remplir ou d’entretenir en vue du maintien en service les
installations existantes.
3.3.3 Règlement grand-ducal du 4 juin 2001 relatif à certaines modalités d’application et
à la sanction du règlement (CE) N° 2037/2000 du Par lement Européen et du
Conseil du 29 juin 2000 relatif à des substances qui appauvrissent la couche
d’ozone, tel que modifié par les règlements (CE)
N° 2038/2000 et N°
2039/2000
Ce règlement détermine les autorités compétentes, à savoir :
-
le membre du Gouvernement ayant l’environnement dans ses attributions ;
-
l’Administration de l’environnement.
3.3.4 Règlement grand-ducal modifié du 18 avril 2004 relatif aux contrôles de fuites
dans des équipements frigorifiques et climatiques ;
Ce règlement s’applique aux fluides réfrigérants qui contiennent des substances qui
appauvrissent la couche d’ozone (CFC, H-CFC) ou qui ont un potentiel de réchauffement de la
planète (HFC).
L’article 4 dispose que les fuites de fluides réfrigérants ne doivent pas dépasser 5 % de la charge
initiale au cours d’une année.
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Les articles 5 et 6 imposent des réceptions et des contrôles annuels des installations de
production de froid.
3.4
Législation en matière d’énergie
3.4.1 La loi modifiée du 5 août 1993 concernant l’utilisation rationnelle de l’énergie
La production, la transformation, la distribution et l’utilisation de l’énergie au Luxembourg sont
visées par la loi modifiée du 5 août 1993. Les principaux objectifs de cette loi sont les suivants :
-
la garantie d’un approvisionnement énergétique suffisant, sûr, diversifié et économiquement
satisfaisant ;
-
la promotion des économies d’énergie et l’utilisation rationnelle de l’énergie dans tous les
secteurs ;
-
la réduction de la dépendance des énergies classiques par la promotion de l’utilisation des
énergies nouvelles et renouvelables, l’utilisation des installations de cogénération et la
production autonome d’énergie primaire et secondaire ;
-
la contribution à l’amélioration de l’environnement, notamment par la réduction des émissions
de CO2 ;
-
la coordination des actions entreprises dans ce contexte au niveau communautaire.
3.5
Législation en matière de bruit
3.5.1 La loi modifiée du 21 juin 1976 relative à la lutte contre le bruit
La loi modifiée du 21 juin 1976 relative à la lutte contre le bruit a pour objectif de protéger les
êtres humains contre les émissions acoustiques pouvant porter atteinte à la santé, à la capacité
de travail ou au bien-être. Les mesures qui sont à prendre en vue de prévenir, de réduire ou de
supprimer le bruit sont fixées par des règlements grand-ducaux.
3.5.2 Le règlement grand-ducal modifié du 13 février 1979 concernant le bruit dans les
alentours immédiats des établissements et des chantiers
Ce règlement indique les niveaux de bruits à ne pas dépasser à l’intérieur et à l’extérieur des
agglomérations.
3.6
Législation en matière des déchets
3.6.1 La loi modifiée du 17 juin 1994 concernant la prévention et la gestion des déchets
La loi concernant la prévention et la gestion des déchets a pour but la réalisation des objectifs
suivants :
-
la prévention de la production et de la nocivité des déchets ;
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-
la réduction de la production et de la nocivité des déchets ;
-
la valorisation des déchets par le réemploi, le recyclage ou tout autre procédé
écologiquement approprié ;
-
l’élimination des déchets ultimes de manière écologiquement et économiquement appropriée.
3.7
Règlements et protocoles internationaux
3.7.1 Protocole de Montréal de 1987
Le Protocole de Montréal est un accord international visant à réduire et à terme éliminer
complètement les substances qui appauvrissent la couche d'ozone.
Ce protocole impose la suppression de l'utilisation des CFC (chlorofluorocarbones) sauf pour des
utilisations qualifiées de critiques ou essentielles, de halons, bromure de méthyle et autres
substances appauvrissant la couche d'ozone (HCFC (hydrochlorofluorocarbones), tétrachlorure
de carbone, bromochlorométhane, hydrobromofluorocarbone, méthylchloroforme).
3.7.2 Règlement (CE) N° 2037/2000 du Parlement Européen e t du Conseil du 29 juin
2000 relatif à des substances qui appauvrissent la couche d’ozone, tel que
modifié par les règlements (CE) N° 2038/2000 et N° 2039/2000
L’article 5 du règlement dispose notamment que l’utilisation des H-CFC est interdite en tant
qu’agents réfrigérants :
-
dans les équipements fabriqués après le 31 décembre 1995 et destinés aux application
suivantes :
o systèmes à évaporation directe ;
o réfrigérateurs et congélateurs ménagers ;
-
depuis le 1er janvier 2000 dans les équipements produits après le 31 décembre 1999 et
destinés aux applications suivantes :
o dépôts et entrepôts frigorifiques du secteur public et de la distribution ;
o équipement ayant une puissance à l’arbre égale ou supérieure à 150 kW ;
-
depuis le 1er janvier 2001 dans tous les autres équipements de réfrigération et de
conditionnement d’air fabriqués après le 31 décembre 2000, à l’exception des équipements
de conditionnement d’air fixes ayant une capacité de réfrigération inférieure à 100 kW dans
lesquels l’utilisation de H-CFC est interdite depuis le 1er juillet 2002 dans les équipements
fabriqués après le 30 juin 2002 ;
-
à partir du 1er janvier 2010, l’utilisation de H-CFC vierges est interdite dans la maintenance et
l’entretien des équipements de réfrigération et de conditionnement d’air existant à cette date,
l’ensemble des H-CFC sont interdits à compter du 1er janvier 2015.
Le contrôle des fuites des substances figure également dans le règlement pour des équipements
fixes d’une charge de fluide réfrigérant supérieure à 3 kg.
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Le règlement fixe des délais plus restreints que le protocole de Montréal. Différents pays
nordiques de l’Union Européenne ont déjà fixé des délais encore plus courts que ceux du
règlement européen pour sortir de l’utilisation des substances H-CFC, ceci en conséquence des
impacts environnementaux bien connus.
3.7.3 Directive 2002/91/CE du Parlement Européen et du Conseil du 16 décembre 2002
sur la performance énergétique des bâtiments
Cette directive a pour objectif de promouvoir l’amélioration de la performance énergétique des
bâtiments. De plus, elle fixe des exigences en ce qui concerne :
-
le cadre général d’une méthode de calcul de la performance énergétique intégrée des
bâtiments ;
-
l’application d’exigences minimales en matière de performance énergétique aux bâtiments
neufs et existants ;
-
la certification de la performance énergétique des bâtiments ;
-
l’inspection régulière des chaudières et des systèmes de climatisation.
L’article 9 dispose que les Etats membres doivent prendre les mesures nécessaires pour mettre
en œuvre une inspection périodique des systèmes de climatisation d’une puissance nominale
effective supérieure à 12 kW. Cette inspection doit comprendre une évaluation du rendement de
la climatisation et de son dimensionnement par rapport aux exigences en matière de
refroidissement du bâtiment.
3.7.4 Règlement (CE) N° 842/2006 du Parlement Européen et du Conseil du 17 mai
2006 relatif à certains gaz à effet de serre fluorés
Le règlement a pour objet de confiner, de prévenir et par là même de réduire les émissions de
gaz à effet de serre fluorés visés par le protocole de Kyoto et s’applique notamment au HFC.
L’article 3 dispose que notamment les exploitants des équipements de réfrigération et de
climatisation doivent prendre toutes les mesures afin de prévenir les fuites des gaz à effet de
serre fluorés et de réparer dans les meilleurs délais les fuites éventuellement détectées.
De plus, les exploitants de tels équipements doivent prendre toutes les mesures pour que ces
équipements fassent l’objet de contrôles d’étanchéité par des personnes spécialisées, à savoir :
-
tous les ans pour les installations contenant 3 kg ou plus de gaz à effet de serre fluorés ;
-
tous les six mois pour les installations contenant 30 kg ou plus de gaz à effet de serre
fluorés ;
-
tous les trois mois pour les installations contenant 300 kg ou plus de gaz à effet de serre
fluorés.
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L’article 9 dispose entre autres que la mise sur le marché de produits et d’équipements et
contenant des gaz à effet de serre fluorés ou dont le fonctionnement repose sur ces gaz est
interdite à partir du 4 juillet 2007 pour les systèmes à évaporation directe non confinés contenant
des réfrigérants, c’est-à-dire tout système dans lequel le refroidissement a pour conséquence le
rejet du réfrigérant dans l’atmosphère (p.ex. boîtes pour boissons autoréfrigérantes).
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Approche générale (ligne de conduite)
Sur base notamment des documents élaborés jusqu’à présent, à savoir :
-
La production de froid dans le milieu agro-alimentaire, industriel et tertiaire (CRTE – cahier
04, juin 2004) ;
-
Stockage de glace dans les installations de climatisation – Principes de fonctionnement et
analyse énergétique (Juin 2005 disponible auprès de l’administration de l’environnement), ;
-
L’exposé succinct de l’Administration de l’environnement (EXP 305) sur les installations de
climatisation et de réfrigération, et
sur base de la législation afférente, l’approche générale peut être définie comme suit :
1.
conception intégrale visant à réduire le besoin en énergie frigorifique ;
2.
utilisation rationnelle de l’énergie ;
3.
applications des meilleures techniques disponibles ;
4.
prévention de fuites dans l’atmosphère ;
5.
réduction et prévention de déchets.
Ceci veut dire que :
-
le besoin en énergie frigorifique doit être réduit dans la mesure du possible. La question sur
le besoin d’une installation de production de froid doit trouver une réponse ;
-
l’installation doit être dimensionnée suivant les besoins en énergie frigorifique ;
-
la conception, la construction, l’installation et l’entretien des installations de production de
froid doivent s’effectuer suivant les règles de l’art ;
-
l’installation doit garantir une utilisation rationnelle de l’énergie ; de ce fait, le rendement
énergétique (COP) de l’installation doit être le plus élevé possible ;
-
la quantité (charge) et la qualité du fluide frigorigène mises en œuvre doivent être réduites;
mais de manière à ne pas influencer négativement l’efficacité énergétique de manière
importante
-
un système de détection de fuites est à installer,
-
un registre doit être tenu sur les transvasements des fluides.
Les critères d’appréciation de cette approche sont définis selon le type d’installation. :
-
froid de climatisation (groupe d’eau glacée),
-
froid de réfrigération (système sur-mesure)
Les fluides de type CFC (p.ex. R11) et HCFC (p.ex. R22) ne sont pas considérés comme
meilleures techniques disponibles.
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4.1
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Froid de climatisation (groupe d’eau glacée)
Les systèmes de climatisation ont comme critère principale le facteur de TEWI (Total Equivalent
Warming Impact) spécifique. Ce facteur exprime la quantité d’émission de CO2éq. par kWh de
froid produit sous des conditions de température définies par Eurovent1 (www.euroventcertification.com). La valeur de TEWIsp de l’installation faisant l’œuvre d’une demande devra se
situer en-dessous d’une certaine valeur limite, en fonction de la puissance et du temps de
fonctionnement à pleine puissance considérés. Les valeurs limites sont reprises dans les
graphiques au chapitre 5.1.5.
Le facteur de TEWIsp sert de critère minimal pour l’autorisation de groupes d’eau glacée,
technique généralement appliquée pour des besoins supérieur à 20kW.
Les systèmes à condensation à air (condensation directe) sont autorisables sous condition que
les aérorefroidisseurs soient inclus dans le même élément que le groupe de compresseurs.
Le calcul de ce facteur est indiqué au chapitre 5. Le paramètre principal est celui de l’efficacité
énergétique (COP - Coefficient Of Performance) de l’installation. Le niveau de celui-ci a été défini
sur base d’une étude de marché de groupes fonctionnant au HFC (des informations détaillées
sur les groupes à ammoniac n’étant pas disponibles) et représente 20% des installations ayant
une performance énergétique élevée (puissance entre 20 et 300kW : classe C, puissance audessus de 300kW : classe A - système eau, classe C-système air selon Eurovent-certification).
De manière générale, ce critère mis en relation avec le règlement sur les fuites2 et la directive
européenne concernant la performance énergétique des bâtiments3 permet ainsi de :
1. favoriser un niveau de performance énergétique élevé dès la planification du groupe
d’eau glacée,
2. tenir le taux de fuite de réfrigérant à un seuil minimum (5%) et
3. assurer une efficacité énergétique élevée lors de l’utilisation,
fournissant ainsi les dispositions adéquates pour une production de froid ayant un impact réduit
sur l’effet de serre.
Les critères figurent au chapitre 5 « Froid de climatisation ».
1
Eurovent-certification est une association européenne qui certifie les performances de systèmes de climatisation et de réfrigération
2
Règlement grand-ducal modifié du 18 avril 2004 relatif aux contrôles de fuites dans des équipements frigorifiques et climatiques
3
Directive 2002/91/CE du Parlement Européen et du Conseil du 16 décembre 2002 sur la performance énergétique des bâtiments
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4.2
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Froid de réfrigération
Les installations du domaine de la réfrigération sont généralement du type groupe frigorifique
centralisé, de conception spécifique. De plus, elles sont de construction artisanale, c’est-à-dire
que le circuit frigorifique est assemblé sur place, à l’opposé des groupes d’eau glacée qui sont
des unités de conception standard et où le technicien n’effectue pas de travaux importants sur le
circuit frigorifique. De ce fait, il s’avère difficile de définir une valeur limite similaire à celui du
TEWIsp, car une base de données reprenant toutes les configurations disponibles sur le marché
avec leur efficacité énergétique comparée fait défaut.
L’indication de la valeur d’émission de CO2 selon la méthode classique TEWI est toujours
requise.
Afin de garantir un certain degré d’efficacité énergétique, et ainsi une minimisation des émissions
de gaz à effet de serre, la conception des installations de réfrigération (meubles et centrales de
production de froid) doit comprendre une série de mesures techniques d’optimisation de la
performance énergétique, décrites dans le formulaire F-305. En principe, les installations doivent
répondre aux critères minimaux. En cas de non-application de ceux-ci, les arguments que
l’optimisation maximale atteignable sera mise en place devront être fournis.
La réalisation de ces critères minimaux doit être certifiée par l’installateur.
Les mesures d’optimisation (chapitre 2.2.4) ne sont pas à caractère obligatoire, mais sont
fortement conseillées, car elles permettent la diminution de la consommation énergétique.
Dans le cas où les systèmes sont de type « plug-in », les raisons excluant l’installation d’un
système centralisé doivent être indiquées.
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Froid de climatisation (groupe d’eau glacée)
La demande d’autorisation comprend le facteur TEWIsp de l’installation calculé selon la méthode
et les paramètres repris ci-dessous. Les installations dont le facteur dépasserait la valeur limite
reprise en annexe se verront refuser l’autorisation.
Cette méthode est applicable à tout système utilisant un groupe d’eau glacée, indépendamment
du niveau de température d’évaporation. Une différence est faite entre un groupe d’eau glacée
simple et la combinaison de plusieurs groupes et la combinaison d’un groupe d’eau glacée (voir
le formulaire F-305 chapitre 2.2.1).
5.1
Impact spécifique d’effet de serre TEWIsp pour systèmes de climatisation à
eau glacée
5.1.1 Méthodologie
TEWIsp=TEWI/n x Eth
(1)
TEWI= [(GWP x L x n) + (GWP x m x (1-αRecovery)) + (n x Eél x β)]
(2)
Valeur /
source
Abbrévation
Unité
Description
TEWI sp
kg CO2/kWhth
Contribution spécifique à l’effet de
serre par kWh de froid produit
GWP
kg équiv. CO2
Potentiel d’effet de serre du
réfrigérant en équivalence au
dioxyde de carbone sur une période
de 100 ans
Spécifique à
l’installation
[1]
L
kg/a
Quantité de fuite annuelle
5% [2], [4]
n
a
Durée de vie de l’installation
15 [3]
m
kg
Quantité de réfrigérant
Spécifique à
l’installation
αRecovery
%
Taux de récupération du réfrigérant
lors de l’élimination de l’installation
80% [3]
Eél
kWh/a
Consommation en énergie
électrique annuelle
Spécifique à
l’installation
-
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Abbrévation
Unité
Description
Valeur /
source
β
kg/kWh
Emissions de CO2 par kWh
d’énergie
0,62 [5]
Eth
kWh/a
Production frigorifique annuelle
Spécifique à
l’installation
5.1.2 Potentiel d’effet de serre GWP
Les valeurs GWP des fluides frigorifiques non repris dans la liste ci-dessous peuvent être
trouvées dans [1]. Pour les fluides composés, tels le R407C ou le R410A, la valeur GWP est
déterminée sur base de la masse et de la quantité des différentes composantes.
Fluide
GWP [kg CO2/kg]
R134a
1 430
R404A
3 920
R407C
1 780
R410A
2 090
R717 (NH3)
0
R744 (CO2)
1
5.1.3 Quantité de fuite annuelle L
La quantité de fluide L émis lors de l’utilisation est calculée sur base d’un taux de fuite de 5% en
relation avec la masse de réfrigérant :
L = m x 0,05
5.1.4 Consommation en énergie électrique et production en énergie frigorifique
Les facteurs Eél et Eth se calculent en fonction de la puissance et du temps de fonctionnement à
pleine puissance considéré.
Eél = Pél x τ
16/25
EXP-305
EXPOSE SUCCINCT
version mai 2008
Eth = Pth x τ
Les valeurs des puissances à utiliser doivent correspondre aux niveaux de température suivants
(caractéristiques Eurovent)4 :
-
Entrée / Sortie évaporateur : 12/7°C
-
Pour les systèmes à condensation à air : température de l’air (bulbe sec) : 35°C
-
Pour les systèmes à condensation à eau : entrée/sortie de l’eau : 30/35°C
Le choix du temps de fonctionnement à pleine puissance est laissé au requérant. La même
valeur doit être utilisée pour déterminer la valeur limite correspondante.
5.1.5 Valeurs limites
La méthode du TEWIsp tient compte des configurations suivantes :
Climatisation
(té vp . > 0°C)
Application
Pour
ces
Groupe d'eau glacée
(7/12°C)
Système
Air
(35°C)
Condensation
Puissance
frigorifique
20-300 kW
Eau
(30/35°C)
>300 kW
20-300 kW
>300 kW
différentes configurations, des valeurs limites ont été définies selon les paramètres suivants :
Condensation
[-]
Eau
Air
Plage de puissance
frigorifique
[kW]
20-300
> 300
20-300
> 300
Réfrigérant
[-]
R410A
R134a
R410A
R134a
Effet de serre du fluide
[kgCO2/kg]
2 090
1 430
2 090
1 430
4
L’utilisation de niveaux de température génériques découplés des niveaux réels permet la comparaison réelle entre différentes
solutions techniques.
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EXPOSE SUCCINCT
EXP-305
version mai 2008
GWP100
Condensation
[-]
Eau
Air
COP
[-]
4,25
5,05
2,70
2,90
Moyenne de quantité de
réfrigérant spécifique
[kg/kW]
0,31
0,21
0,21
0,27
Taux de fuite annuel
[%]
5
Durée de vie de l'installation
[a]
15
Facteur de récupération
αrecovery
[%]
80
Facteur d'émission β
[kgCO2/kWh]
0,62
Ces valeurs se basent sur des données fournies par les constructeurs ainsi que sur des
informations provenant d’Eurovent.
Le choix du R410A et du R134a comme fluide de référence se base sur l’analyse de l’efficacité
des systèmes. Ce choix ne sert que de base pour les calculs, le choix du fluide étant laissé au
requérant. Les quantités de réfrigérants du tableau ci-dessus sont des moyennes de systèmes
disponibles sur le marché.
Les niveaux de COP ont été définis sur base d’une étude de marché, de manière à couvrir 20%
des installations au HFC ayant le COP le plus élevé.
Ces paramètres seront adaptés régulièrement de façon à refléter le caractère évolutif de la
technologie.
18/25
EXPOSE SUCCINCT
EXP-305
version mai 2008
Figure 1: Valeurs limites - condensation à eau, 0 à 8760 heures de fonctionnement
19/25
EXPOSE SUCCINCT
EXP-305
version mai 2008
Figure 2: Valeurs limites - condensation à air, 0 à 8760 heures de fonctionnement
20/25
EXPOSE SUCCINCT
EXP-305
version mai 2008
Les valeurs des figures 1 et 2 pour des temps de fonctionnement entre 200 et 1 100 heures par
an sont reprises au tableau suivant :
Temps de
Impact d'effet de serre spécifique total [kgCO2/kWh]
fonctionnement à Air 20-300 kW Air >300 kW Eau 20-300
Eau >300kW
pleine puissance t
kW
[hrs/a]
200
0,37
0,34
0,35
0,22
300
0,32
0,30
0,28
0,19
400
0,30
0,27
0,25
0,17
500
0,29
0,26
0,23
0,16
600
0,28
0,25
0,21
0,16
700
0,27
0,25
0,20
0,15
800
0,26
0,24
0,20
0,15
900
0,26
0,24
0,19
0,14
1000
0,26
0,24
0,19
0,14
1100
0,26
0,24
0,18
0,14
21/25
20-300 kW
>300 kW
Plage de temps de
fonctionnement à
pleine puissance
1101 -
1801 –
5000 –
1101 –
2101 –
1800 hrs
5000 hrs
8700 hrs
2100 hrs
8700 hrs
TEWIsp
0,25
0,24
0,23
0,23
0,22
Puissance
frigorifique
20-300 kW
>300 kW
Plage de temps de
fonctionnement à
pleine puissance
1101 -
1401 –
2101 –
4501 –
1101 –
1501 –
8501 –
1400 hrs
2100 hrs
4500 hrs
8700 hrs
1500 hrs
8500 hrs
8700 hrs
TEWIsp
0,18
0,17
0,16
0,15
0,14
0,13
0,12
EXPOSE SUCCINCT
Puissance
frigorifique
Eau
(30/35°C)
Air
(35°C)
Refroidissement
EXP-305
22/25
version mai 2008
Pour des temps de fonctionnement supérieurs à 1 100 heures par an, les valeurs limites sont les
suivantes :
Groupe d'eau glacée
(7/12°C)
Système
EXPOSE SUCCINCT
6
Définitions
6.1
ODP (Ozone Depletion Potential)
EXP-305
version mai 2008
Potentiel de destruction de la couche d’ozone, exprimé par la relation du potentiel de destruction
du fluide réfrigérant par rapport à celui du R12.
6.2
Substances
ODP (R12=1)
R12
1
R22
0,055
R141b
0,11
R134a
0
GWP (Global Warming Potential)
Potentiel d’effet de serre, exprimé par la relation du potentiel d’effet de serre du fluide réfrigérant
par rapport à celui du CO2, sur la base de 100 années.
Fluide
GWP [kg CO2/kg]
R134a
1 430
R404A
3 920
R407C
1 780
R410A
2 090
R717 (NH3)
0
R744 (CO2)
1
23/25
EXPOSE SUCCINCT
6.3
EXP-305
version mai 2008
Free-chilling
Rafraîchissement de l’eau glacée de par les températures extérieures basses et ne nécessitant
pas le fonctionnement du groupe d’eau glacée.
6.4
Déclenchement séquencé
Régulation de la puissance totale par le déclenchement / l’arrêt des unités (p.ex. compresseurs,
ventilateurs)
24/25
EXPOSE SUCCINCT
7
EXP-305
version mai 2008
Bibliographie
[1] IPCC, Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing p.212-213, http://ipccwg1.ucar.edu/wg1/wg1-report.html, 2007
[2] Règlement grand-ducal du 18 avril 2004 relatif au contrôle de fuites dans les équipements
frigorifiques et climatiques, mémorial A – N°64, 2004, modifié par le règlement grand-ducal du 30 mai
2005, mémorial A – N°78, 2005
[3] CRTE, Rapport de réunion 20070305 du groupe d’expert concernant la procédure d’autorisation de
systèmes frigorifiques, 2007
[4] CRTE, Rapport de réunion 20070622 du groupe d’expert concernant la procédure d’autorisation de
systèmes frigorifiques, 2007
[5] FrischknechtR. et al., Ecoinvent – Teil XVI : Strommix und Stromnetz v.1.01, Ecoinvent data v1.2, CDROM, 2005
25/25

EXPOSE SUCCINCT Installations de production de froid

Transcription

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