Technologie de refroidissement respectueuse du climat - Résultats de l'étude de l'UBA

Selon l'Agence fédérale de l'environnement (Umweltbundesamt UBA), le pourcentage de la puissance de refroidissement pour la demande d'électricité est d'environ 14% et entraîne 5% des émissions directes et indirectes de gaz à effet de serre. Ces chiffres montrent l'importance de la technologie de refroidissement pour le climat. En outre, ces chiffres sont à l'origine de la question initiale d'une étude de l'UBA : à quoi peut ressembler un approvisionnement durable en refroidissement en Allemagne ?

Structure de l'étude

La publication de l'UBA traite d'une fourniture de froid respectueuse du climat pour la climatisation des bâtiments et la réfrigération industrielle. La première étape consiste à observer la demande de froid des différents secteurs d'application ainsi qu'à caractériser les technologies de refroidissement utilisées. La demande en énergie, les émissions de gaz à effet de serre et les coûts seront déterminés par des simulations opérationnelles pour différents systèmes de climatisation des bâtiments et de réfrigération industrielle. Cette étape est suivie d'une analyse du potentiel commercial des technologies de refroidissement respectueuses du climat ainsi que de recommandations pour l'augmentation de ce potentiel.

Réfrigération industrielle et climatisation des bâtiments

L'étude comporte deux sujets de discussion pour deux secteurs d'application différents pour la fourniture de réfrigération en Allemagne : la réfrigération industrielle et la climatisation des bâtiments. Selon la définition de l'UBA, la réfrigération industrielle comprend le refroidissement des processus, le stockage des produits initiaux, intermédiaires et finaux, la climatisation des ordinateurs centraux pour le secteur industriel et la climatisation des armoires. La climatisation des immeubles de bureaux, des salles de serveurs, des centres informatiques et la climatisation des salles blanches et des installations de production entrent dans la catégorie de la climatisation des bâtiments.

Technologies de refroidissement

Il existe différents concepts de systèmes techniques pour le contrôle du climat. La technique de ventilation et la climatisation sont séparées dans leurs fonctions thermodynamiques. La norme DIN V 18599-7, qui définit les règles de réalisation de l'ENEV 2009, les divise en systèmes de climatisation, de climatisation partielle et de ventilation. Ceux-ci se distinguent par les systèmes à air d'appoint central et décentralisé, auxquels sont attribuées les fonctions de refroidissement, de déshumidification et de récupération de chaleur. Une autre classification a lieu dans les secteurs des systèmes à air seul, des systèmes air-eau et des systèmes air-réfrigérant. Il existe plusieurs approches pour l'évaluation de la compatibilité des systèmes avec le climat, qui se réfèrent à différents détails du système. Les détails du système ayant un impact élevé sur le respect du climat des systèmes de climatisation comprennent le réfrigérant, la quantité de réfrigérant nécessaire et la surface de l'échangeur de chaleur.

Résultats de l'étude

Le but de l'étude de l'UBA était d'évaluer les différentes technologies de réfrigération, selon des points de vue écologiques et économiques, afin de déterminer si l'impact sur le climat était d'une importance capitale. En conséquence, on peut conclure que dans le domaine de la réfrigération industrielle, la diminution de la consommation d'énergie a joué un rôle prédominant puisque le système fonctionne généralement toute l'année. Dans le domaine de la climatisation des bâtiments, il convient d'accorder une attention particulière à l'utilisation d'hydrocarbures partiellement fluorés (HFKW) comme réfrigérant. S'il n'est pas possible de l'éviter, il convient d'éviter autant que possible la fuite du fluide frigorigène dans l'environnement. Sur la base de calculs simulés, les auteurs ont pu montrer que les unités de refroidissement utilisant des réfrigérants naturels non halogénés sont beaucoup plus respectueuses du climat. En effet, ils sont plus efficaces sur le plan énergétique et ils ne montrent aucune émission directe (émission de réfrigérant) ou une quantité évitable d'émissions qui sont importantes pour le climat. Outre la comparaison des systèmes, l'étude a également déterminé le pourcentage de la demande de refroidissement dans les domaines de la climatisation des bâtiments et du refroidissement industriel, qui peut être couvert par des systèmes de refroidissement par la chaleur plutôt que par des systèmes de réfrigération par compression. Dans le cas de la chaleur solaire ou de la chaleur résiduelle, le refroidisseur à absorption est très efficace sur le plan énergétique et présente la plus faible émission de gaz à effet de serre de tous les systèmes examinés dans l'étude.