L’Institut international de la réfrigération entièrement naturelle (IIAR) procède actuellement à la mise à jour de sa norme de sécurité relative au CO₂ (R744) afin de tenir compte des nouvelles approches en matière de hautes pressions dans les systèmes au CO₂ transcritiques.
Ces mises à jour ont été présentées par Eric Smith, vice-président et directeur technique de l’IIAR, lors de la conférence ATMOsphere (ATMO) America 2026 qui s’est tenue à Tarrytown, dans l’État de New York, le 2 juin.
L’IIAR, qui a élaboré pendant de nombreuses années des normes de sécurité approuvées par l’ANSI pour la réfrigération à l’ammoniac (R717) utilisée dans les applications industrielles, a élargi son champ d’action afin de créer des normes pour le CO₂ et les hydrocarbures tels que le propane (R290), applicables à la réfrigération industrielle et commerciale.
La norme relative au CO₂ (Norme de sécurité pour les systèmes de réfrigération au dioxyde de carbone en circuit fermé) a été publiée en 2021 et adoptée par des codes types (tels que l’International Mechanical Code et l’Uniform Mechanical Code) en 2024. L’IIAR est sur le point de publier sa norme relative aux hydrocarbures, a déclaré M. Smith.
La norme de sécurité relative au CO₂ a été élaborée pour les « systèmes non répertoriés », qui englobent les équipements conçus sur mesure et montés sur site. Elle couvre la conception, l’inspection, les essais, la maintenance et l’installation.
« Si vous souhaitez influencer le secteur, c’est ainsi qu’il faut procéder. »
Eric Smith, vice-président et directeur technique de l’IIAR
En avril, l’IIAR a approuvé un addendum A à la norme relative au CO₂, qu’il prévoit de publier prochainement, a déclaré M. Smith. L’addendum A met à jour le calcul de la capacité de décharge, c’est-à-dire la capacité minimale requise d’une soupape de sûreté, exprimée en livres d’air par minute, pour les systèmes au CO₂ transcritiques. « Il s’agit d’un calcul indispensable pour déterminer la taille des soupapes de sécurité nécessaires afin de protéger un réservoir ou d’autres équipements contre toute rupture en cas de surpression », a-t-il expliqué.
Pour calculer la capacité de décharge, il faut multiplier le diamètre et la longueur d’un réservoir par un facteur de capacité standard (f). Lorsque la norme CO₂ de l’IIAR a été publiée en 2021, « nous nous basions sur un facteur f égal à un, ce qui était erroné », a déclaré M. Smith. « Il s’applique à certaines pressions et températures, mais il reposait sur d’anciennes normes de l’ASHRAE. »
En 2022, l’ASHRAE a développé des facteurs de capacité pour une gamme de températures et de pressions applicables au CO₂, mais ceux-ci ne dépassaient pas 935 psi (64,5 bar), ce qui est inférieur au point critique du CO₂ (1 072 psi/74 bar) à partir duquel le système passe en fonctionnement transcritique.
« Les facteurs de capacité pour le fonctionnement transcritique sont restés difficiles à déterminer pendant plusieurs années », jusqu’à ce que le comité de recherche de l’IIAR établisse des valeurs appropriées au-delà du point critique, a déclaré M. Smith. L’addendum A de la norme CO₂ de l’IIAR comprend un tableau présentant les facteurs de capacité spécifiques requis en fonctionnement transcritique.
Combler les lacunes concernant le CO₂
Le comité de recherche de l’IIAR s’efforce de combler « quelques lacunes » dans les connaissances sur le CO₂ en ce qui concerne les hautes pressions, a déclaré M. Smith. L’une d’entre elles concerne la fixation de tuyauteries de décharge au collecteur des soupapes de sûreté lors d’une purge vers l’ATMOsphere. Cette pratique n’est pas jugée appropriée « car il existe un risque de formation de glace carbonique lorsque le [CO₂] passe d’une pression élevée à une pression très faible », a-t-il expliqué, ajoutant que la glace carbonique pourrait obstruer la soupape.
L’IIAR collabore avec l’université de Californie à Berkeley pour étudier ce phénomène et « déterminer quand et où la formation de glace carbonique pourrait se produire, ainsi que dans quelles conditions », afin de pouvoir élaborer de nouvelles recommandations, a déclaré M. Smith. La résolution de ce problème aiderait le secteur de la réfrigération « car il n’est pas très logique de ne pas pouvoir raccorder vos soupapes de sûreté » à une tuyauterie de refoulement.
Le comité de recherche de l’IIAR prévoit également de mettre au point un outil de conception d’équipements côté basse pression afin de mieux gérer les pics de pression en cas de coupures de courant. « Si vous subissez une coupure de courant du côté basse pression, lorsque le fluide frigorigène atteint l’équilibrage, la pression devient très élevée », a expliqué M. Smith. Le comité étudie comment relâcher la pression sans « rejeter le CO₂ » dans l’atmosphère. « Nous espérons y parvenir d’ici un an environ. »
M. Smith a invité les participants à ATMO America 2026 à rejoindre l’un des comités de l’IIAR. « Si vous souhaitez influencer le secteur, c’est ainsi qu’il faut procéder », a-t-il déclaré. « Impliquez-vous au sein des comités qui mènent ce travail, [comme] le comité de recherche [et] le comité de rédaction des normes. C’est très enrichissant. »
