BAT-EQ-117 : installation frigorifique au CO2 subcritique ou transcritique, ce que finance la fiche

Le CO2, désigné R744 dans la nomenclature des fluides, est la réponse la plus répandue au retrait des HFC à fort pouvoir de réchauffement dans le froid commercial. La fiche ne le traite pas comme un fluide unique mais comme trois montages, chacun avec son barème.

Dans le Cas 1, le CO2 n’est pas le fluide frigorigène principal : il sert de frigoporteur diphasique pour la production de froid positif. Il transporte le froid vers les évaporateurs en changeant de phase. Ce cas ne comporte pas de compresseurs négatifs.

Dans le Cas 2, on parle de froid négatif seul en cascade au CO2 subcritique. Le CO2 reste sous son point critique : il se comprime et se condense comme un fluide classique, mais sa condensation est assurée par un étage supérieur, d’où le terme de cascade. La fiche autorise un circuit frigoporteur pour alimenter les évaporateurs positifs et pour condenser le CO2 négatif. En revanche, un circuit frigoporteur pour alimenter les évaporateurs négatifs n’est pas autorisé.

Dans le Cas 3, l’installation est au CO2 transcritique. Le CO2 assure seul la production de froid : positif et négatif, positif seul ou négatif seul. Côté haute pression, il dépasse son point critique et ne se condense plus au sens habituel. Ce montage supprime tout autre fluide frigorigène, et c’est celui que la fiche valorise le plus, avec des options qui modulent le barème.

En résumé : subcritique, le CO2 se condense et a besoin d’un étage au-dessus de lui ; transcritique, il travaille seul sur toute la plage de température.

La fiche s’adresse aux exploitants de bâtiments tertiaires disposant d’une production de froid centralisée : supermarchés et hypermarchés, plateformes logistiques du froid, entrepôts frigorifiques. Les frigoristes et bureaux d’études y trouvent le cadre du rapport de fin d’opération.

Deux portes d’entrée : remplacer une centrale aux HFC par une installation neuve centralisée au CO2 (Cas 1, 2 ou 3 selon le montage), ou installer une installation neuve au CO2 frigorigène de moins de 40 kW sans remplacement, en respectant les conditions des Cas 2 et 3.

• Le remplacement d’une installation existante qui n’utilise pas un HFC n’entre pas dans la dénomination.
• Une installation neuve sans remplacement de 40 kW ou plus n’est pas couverte : la puissance frigorifique doit être strictement inférieure à 40 kW.
• Une installation neuve sans remplacement ne peut pas relever du Cas 1.
• Dans le Cas 1, l’installation n’inclut pas de compresseurs négatifs.
• Dans le Cas 2, un circuit frigoporteur vers les évaporateurs négatifs n’est pas autorisé.
• La mise en place doit être réalisée par un professionnel.

Le montant s’obtient en multipliant un forfait en kWh cumac par kW par une puissance frigorifique utile en kW. Le forfait dépend du cas ; la puissance dépend des compresseurs neufs au CO2 pris en compte.

Cas 1 : 7 300 kWh cumac par kW, multiplié par Pf+, la puissance frigorifique utile délivrée par les compresseurs positifs neufs moyenne température au CO2, telle qu’elle figure sur le document de l’installateur frigoriste. Les compresseurs de secours sont exclus.

Cas 2 : 8 400 kWh cumac par kW, multiplié par Pf-, la puissance frigorifique utile délivrée par les compresseurs négatifs neufs basse température au CO2. La puissance des compresseurs moyenne température n’est pas prise en compte, celle des compresseurs de secours est exclue.

Cas 3 : le forfait s’applique à la somme Pf+ + Pf- des puissances frigorifiques utiles délivrées par les compresseurs CO2. Il varie selon l’option de l’installation et selon que les évaporateurs sont ou non alimentés en régime saturé (Option 3). Le tableau reprend les valeurs de la fiche pour l’Option 0 et l’Option 1 ou 1 bis.

Exemple 1, supermarché en Cas 1. Une centrale positive aux HFC est remplacée par une installation au CO2 frigoporteur diphasique. Le document de l’installateur indique 120 kW de puissance frigorifique positive utile délivrée par les compresseurs positifs neufs. Calcul : 120 × 7 300 = 876 000 kWh cumac.

Exemple 2, plateforme logistique en Cas 2. La production de froid négatif est remplacée par une cascade au CO2 subcritique. Les compresseurs négatifs neufs délivrent 60 kW. Les compresseurs moyenne température (150 kW) ne sont pas pris en compte et un compresseur de secours de 20 kW est exclu. Calcul : 60 × 8 400 = 504 000 kWh cumac.

Exemple 3, hypermarché en Cas 3, Option 1, avec alimentation des évaporateurs en régime saturé (Option 3). L’installation transcritique délivre Pf+ = 90 kW et Pf- = 25 kW, soit 115 kW. Calcul : 115 × 14 100 = 1 621 500 kWh cumac. Sans le régime saturé, le forfait serait de 10 300 et le montant de 115 × 10 300 = 1 184 500 kWh cumac.

Exemple 4, commerce de proximité, installation neuve sans remplacement. Le point de vente s’équipe d’une installation transcritique de 33 kW au total (Pf+ = 25 kW, Pf- = 8 kW), donc inférieure à 40 kW, en Option 0 sans régime saturé. Calcul : 33 × 8 500 = 280 500 kWh cumac.

La mise en place est réalisée par un professionnel, et elle fait l’objet d’un rapport daté et signé par un professionnel, installateur ou bureau d’études. Ce rapport doit démontrer la cohérence entre le besoin de froid du site et l’installation posée.

Les températures des besoins en froid positif et négatif sont justifiées au regard de l’utilisation faite du froid, par exemple « Tnég = -30°C pour meubles frigorifiques de vente négatifs ». Les puissances le sont aussi, par exemple « Pfnég = 50 kWf pour X ml de meubles frigorifiques de vente négatifs ».

Le point de fonctionnement auquel ont été déterminées les puissances (températures négative, positive et extérieure) doit être cohérent avec les températures du besoin en froid et avec la zone climatique de l’opération. C’est lui qui permet de vérifier que la puissance déclarée n’est pas gonflée.

Chaque cas a ses règles de périmètre : pas de compresseurs négatifs en Cas 1 ; en Cas 2, compresseurs moyenne température hors calcul et aucun frigoporteur vers les évaporateurs négatifs ; dans tous les cas, exclusion des compresseurs de secours.

La fiche liste le contenu du rapport de l’installateur ou du bureau d’études. Chaque élément manquant fragilise la preuve de réalisation.

• La raison sociale et l’adresse du bénéficiaire, et l’adresse du chantier si elle en diffère.
• Les températures des besoins en froid positif et négatif, avec leur justification au regard de l’utilisation faite du froid.
• Les puissances des besoins en froid positif et négatif, avec leur justification.
• Les caractéristiques du groupe existant : nature des fluides frigorigènes, puissances installées des compresseurs positifs et négatifs, architecture (cascade, circuits séparés, détente directe, nature du frigoporteur).
• Les marque et référence du groupe de production de froid neuf, mono-compresseur ou multi-compresseurs.
• La puissance frigorifique utile positive totale en kW des compresseurs positifs neufs, la puissance utile négative totale en kW des compresseurs négatifs CO2 neufs, et le point de fonctionnement (températures négative, positive et extérieure) auquel elles ont été déterminées.
• Le cas retenu parmi les cas 1, 2 et 3.

Le contrôle se fait d’abord sur pièces, en confrontant le rapport du professionnel au calcul déclaré. Le contrôleur part de la puissance retenue et remonte au document de l’installateur frigoriste : la puissance utile doit y figurer, pour les compresseurs neufs au CO2, au point de fonctionnement indiqué.

Premier motif de rejet, l’écart de périmètre : compter un compresseur de secours, intégrer les compresseurs moyenne température dans un Cas 2, ou déclarer un Cas 1 avec des compresseurs négatifs.

Deuxième motif, l’incohérence du point de fonctionnement : une puissance déterminée à des températures sans rapport avec le besoin réel du site ou avec la zone climatique ne peut pas être retenue.

Troisième motif, le montage lui-même : un Cas 2 dont les évaporateurs négatifs sont alimentés par un frigoporteur, une installation neuve sans remplacement de 40 kW ou plus, ou un existant remplacé qui n’était pas aux HFC.

Enfin, la forme : rapport non daté, non signé, sans le cas retenu, sans marque et référence du groupe neuf, sans les caractéristiques de l’existant. Un dossier complet dès la fin de chantier est le meilleur rempart.