Climatisation solaire, faisons le point

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Climatiser avec des panneaux solaires est-il un rêve ? Alors que les besoins en rafraîchissement sont maximum en plein soleil, cette énergie solaire ne peut-elle pas servir à climatiser à l'aide de panneaux solaire ? Faisons le point.

L'énergie solaire peut être captée via des panneaux photovoltaïques qui produisent de l'électricité, ou des capteurs solaires thermiques qui produisent de l'eau chaude.


Climatiseur relié à des panneaux photovoltaïques : pas pour tout de suite

La climatisation traditionnelle demande aujourd'hui de faire fonctionner un compresseur électrique. Nous pourrions imaginer alimenter électriquement ce compresseur via des panneaux PV photovoltaïques. Pourquoi pas si ce n'est que les puissances frigorifiques en jeu aujourd'hui sont trop importantes et que la surface de capteurs photovoltaïques serait trop grande et bien trop chère. Cependant avec la venue très prochaine du BBC, bâtiment basse consommation, celui-ci sera très bien isolé thermiquement et aura une protection solaire et une inertie naturelle lui apportant un confort d'été. Les puissances frigorifiques à mettre en oeuvre vont être de plus en plus faibles à l'avenir : bâtiment protégé, éclairage basse consommation, appareils électriques de catégorie A,...




Climatisation solaire à absorption : c'est la solution en développement

Par rapport à une climatisation électrique classique avec compresseur, le froid est produit en comprimant électriquement non pas un fluide frigorigène type fréon, (GES gaz à effet de serre nocif), mais par une compression thermique de deux fluides : le réfrigérant et une substance qui absorbe le réfrigérant : l'absorbant.

Concrètement, on utilise de l'eau comme réfrigérant et du bromure de lithium comme absorbant. Le duo ammoniac/eau peut également être utilisé. Seule une consommation de pompe est à prendre en compte pour faire tourner le mélange.



Détail d'un groupe froid à absorption
(à double effet)

Ce type de climatisation nécessite une source de chaleur d'eau chaude, traditionnellement le gaz. Cette technique de clim au gaz est très connue dans les pays où l'électricité est chère et rare, elle n'est ni plus ni moins que la vielle bonne technique de frigo de camping (utilisé dans les camping-cars). A cet effet et pour apporter cette source chaude les panneaux solaires thermiques vient à point nommé surtout quand l'ensoleillement est maximum ainsi que les besoins de climatisation Ce sont des climatiseurs ou groupes frigorifiques à absorption. On obtient alors un rafraîchissement avec de l'eau glacée produite autour de 7°C environ. Une source chaude est nécessaire pour faire fonctionner ce type de climatisation. C'est de l'eau entre 80 et 120°C que peuvent fournir des capteurs solaires.


Titre schéma de fonctionnement d'une climatisation solaire




Ces machines de type groupe à absorption représentent aujourd'hui la majorité des installations de climatisation solaires. D'autres techniques comme l'absorption ou la dessiccation-évaporation existent mais sont peu adaptées pour le moment à une utilisation intensive et économique dans le résidentiel comme dans le tertiaire.

La climatisation solaire à absorption fonctionne généralement au gaz pour l'énergie d'appoint énergie.

  • Sa consommation électrique est 20 fois inférieure à celle d'une climatisation à compresseur
  • Pas de fluide frigorigène offensif, car c'est de l'eau et du sel absorbant présent à l'état naturel et sans impact environnemental
  • Pas de vibration ni de puissance sonore du compresseur
Si le solaire couvre plus de 80% des besoins, un appoint est néanmoins nécessaire: appoint possible au gaz mais COP faible, voire électrique avec une autre pompe à chaleur.
Les machine présentes sur le marché ont encore des puissances supérieures à 35 kW, néanmoins des groupes de petites capacités font leur apparition : 4,5 kW matériel Rotartica (Espagnol), Allemand (Sonnenklima), ou Suédois (Climatewell).


Puissances frigorifiques des climatisations à absorption et marques industrielles





Solar Guidelines
« Installation de chauffage et de climatisation solaire de petites et moyennes puissances »


Pour en savoir plus : dossier
« Climatisation au gaz, climatisation solaire »



Sources et liens utiles
www.gazdefrance.fr
www.raee.org

www.xpair.com




Pour en savoir plus : dossier
« CHAUFFAGE ET EAU CHAUDE SOLAIRE »


Mai 2010

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