Climatiseur

Définition du produit

Les climatiseurs se classent en différentes catégories suivant la technologie utilisée pour extraire la chaleur d’une pièce, en fonction :

– Des fluides utilisés au niveau des échangeurs de chaleur : l’eau ou l’air ;

– De leur conception, en un seul bloc ou en plusieurs blocs (appareils « split system »).

Les climatiseurs monobloc sont la plupart du temps des produits mobiles :ils regroupent l’ensemble des composants au sein d’un même boitier. Les dispositifs « split system » se décomposent en deux sous-ensembles reliées entre eux par une liaison frigorifique. La partie principale (appelée groupe de condensation) contenant notamment le compresseur est située à l’extérieur de la pièce à climatiser. La chaleur extraite du bâtiment est expulsée vers l’extérieur. La seconde partie (caisson de traitement d’air) est située dans le local à rafraichir : il ne contient généralement qu’un système d’échangeur thermique et de ventilation. Ce produit est parfois dit « réversible » : il est alors capable de fonctionner en été (climatisation) comme en hiver (chauffage).

Les différents sous-ensembles que l’on retrouve sur un climatiseur monobloc air/air sont :
– Le compresseur
– L’échangeur
– Le ventilateur
– La carte électronique
– Le châssis

Composition du produit


Figure 1 : composition d’un climatiseur (Etude : Masahiro Oguchi et al.)
La catégorie « Autre » comprend notamment le gaz réfrigérant. Le gaz réfrigérant le plus utilisé dans ce genre de produit est le R-410A.

Parc actuel


Figure 2 : données de vente des climatiseurs air/air (Donnée : Clim’Info)

Dépollution et recyclage du produit

Dépollution / prétraitement

Les climatiseurs contiennent du gaz réfrigérant, la première étape de dépollution consiste à récupérer ces gaz. L’opération de dépollution est similaire à celle des autres GEM froid (Cf. réfrigérateurs), et semi-automatisée. Un opérateur vient poinçonner le circuit de climatisation : les gaz réfrigérants ainsi que l’huile du compresseur sont ensuite aspirés.
Selon l’opérateur de traitement, les câbles d’alimentation peuvent également être retirés lors de cette étape de dépollution.

Traitement / Recyclage

Après l’étape de dépollution, les climatiseurs sont broyés afin de permettre le tri des différents matériaux valorisables. Les compresseurs (pièces massives) peuvent parfois être retirés des climatiseurs avant le broyage afin de ne pas endommager les installations de broyage.
Après l’opération de broyage, des étapes de tri permettent de séparer les métaux ferreux, le non ferreux et les plastiques afin de les diriger vers des filières de traitement adéquates.

Composants/matièresFilière de traitement
CondensateurIncinération spécialisée
GazIncinération spécialisée
HuilesRégénération ou incinération
CompresseurRecycleur métaux (acier, cuivre)
FerraillesAciérie
PlastiquesExtrusion, Industriels plastiques
Aluminium/CuivreRecycleur Métaux

Tableau 1: Filières de traitement des différentes fractions

Plans de progrès proposés

Le tableau ci-dessous propose quelques idées pour améliorer le recyclage de DEEE. Ces pistes sont issues d’études sur le recyclage de certains produits et de difficultés rencontrées par les opérateurs chargés du traitement des DEEE. Ces pistes d’amélioration permettent d’amorcer une réflexion plus approfondie de la part des producteurs. Chaque produit possède cependant ses spécificités et un certain nombre d’autres contraintes à respecter.

Difficultés rencontréesImpacts pour le recyclagePistes d'éco-conception proposées
Au niveau de la dépollution, du recyclage
Fuite de gaz réfrigérant du produit avant son arrivée sur le site de traitement.Il n'est pas possible de collecter les fluides frigorigènes (gaz à effet de serre)Protéger le circuit des chocs qu'il pourrait subir lors de la manipulation du produit
Préférer l'utilisation de gaz non-destructif pour la couche d'ozone et avec un faible PRG(1)
Assemblage de matériaux non-compatibles entre eux pour le recyclage : aluminium/cuivre/acier
cf figures 3 et 4
Le broyage de ces pièces ne permet pas toujours une bonne séparation de ces différents matériaux.Favoriser les pièces mono-matières.
Choisir des éléments d'assemblage qui se briseront lors du broyage pour libérer les différents pièces/matières.
La diversité des plastiques utilisés et leur assemblageLes plastiques doivent être triés pour être valorisés.Préférer les plastiques de couleur claires, plus faciles à trier avec des appareils de tri par proche infra-rouge.
Réduire le nombre de plastiques au sein d'un même produit.
Présence de pièces peintes ou recouverts d'adhésifs. Cf Figure 5.Les adhésifs ne seront pas séparés des pièces lors du broyage et viendront contaminer les fractions valorisables.Éviter l'utilisation d'adhésifs ou d'étiquettes collées.
Éviter les matériaux en sandwich.
Au niveau de la réutilisation, du réemploi
Il est difficile de recharger le produit en gaz réfrigérant en cas de fuite.Le manque de gaz réfrigérant ne permet plus un fonctionnement correct du produit.Rendre le circuit contenant le gaz réfrigérant moins sensible aux fuites.
Permettre un rechargement en gaz réfrigérant de manière simple.
La disponibilité des pièces de rechange.Certaines pièces de rechange ne sont plus disponibles, ou sont difficiles à trouver pour l'utilisateur.Assurer un service après-vente et une disponibilité des pièces de rechange sur une période de temps compatible avec la durée de vie du produit et non seulement sur sa durée commerciale.
Standardiser les pièces/composants d'un produit à l'autre.
Proposer des pièces d'occasions ou remanufacturées.

(1) PRG : Potentiel de réchauffement global. Cet indice mesure la capacité d’un gaz à contribuer à l’effet de serre sur une période de temps donnée. Le PRG du CO2, qui sert de référence, est de 1. Chaque gaz a un PRG, ce qui permet de connaitre l’impact d’un gaz par rapport à un autre.

De plus, le règlement 206/2012 de la commission Européenne à récemment mis en place des mesures d’exécution à destination des climatiseurs dans le cadre de la directive ErP. Ce règlement vise notamment à promouvoir l’utilisation de réfrigérants possédant un faible potentiel de réchauffement planétaire. Le règlement fixe également des exigences minimales quant à l’efficacité énergétique des climatiseurs à partir du 1er janvier 2013.

Cas concret : démontage d’un climatiseur

Echangeur thermique

Figure 3 : Echangeur thermique issu d’un climatiseur

Le broyage risque de ne pas être suffisant pour dissocier la partie en cuivre de celle en aluminium de cet échangeur. Une conception monomatière (tout cuivre ou tout aluminium) pourrait être envisagée.

Stator du ventilateur

Figure 4 : Stator d’un ventilateur de climatiseur

Cette pièce est très compacte et associe deux matériaux qu’il serait souhaitable de séparer lors du broyage. L’aluminium pourrait être remplacé par un surmoulage en polymère permettant une meilleure séparation des deux matériaux lors du broyage.

Panneau arrière

Figure 5 : Panneau arrière de climatiseur en acier sur lequel est collé un ruban de mousse adhésive.

Ici l’adhésif sur la tôle métallique risque de rester collé sur la tôle après broyage et venir polluer la fraction métallique issue du broyage.

Références

– Techniques de l’ingénieur : Chauffage et rafraîchissement par systèmes thermodynamiques – B2157 B. PLEYNET (1992)

A preliminary categorization of end-of-life electrical and electronic equipment as secondary metal resources – Masahiro Oguchi (2011)

Inventaires des Emissions des fluides frigorigènes et leurs prévisions d’évolution jusqu’en 2025 – Stéphanie BARRAULT, Sabine SABA, Denis CLODIC (2011)

RÈGLEMENT (UE) N° 206/2012 DE LA COMMISSION du 6 mars 2012 portant application de la directive 2009/125/CE du Parlement européen et du Conseil en ce qui concerne les exigences d’écoconception applicables aux climatiseurs et aux ventilateurs de confort.

Mis à jour le février 6, 2017

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