Les énergies renouvelables : état des lieux et perspectives

La climatisation solaire

Définition

La climatisation solaire permet de climatiser en utilisant comme ressource énergétique primaire[1] la chaleur communiquée par les rayonnements du Soleil. Ce mode de climatisation qui peut se substituer à l'utilisation de ressources fossiles présente comme principal intérêt de pouvoir fournir le plus de froid quand il fait le plus chaud, ce qui correspond généralement aux périodes où le Soleil est le plus disponible.

Avantages :

  • Production de froid grâce à une énergie inépuisable (l'énergie solaire) ;

  • Synchronisation idéale entre la demande frigorifique et le gisement solaire ;

  • Utilisation de la chaleur solaire en complément du chauffage en hiver  ;

  • Consommations électriques très faibles comparées à celles dues à un compresseur frigorifique ;

  • Pas de fluide frigorigène polluant, dégradant la couche d'ozone ou à effet de serre (CFC, HCFC, HFC...) ;

Inconvénients :

  • La production frigorifique dépendant des apports solaires, le système ne fonctionne qu'en journée. Il est donc plutôt adapté à la climatisation d'entreprises, locaux ou machines ne fonctionnant que le jour ;

  • Il est cependant possible de stocker de la chaleur emmagasinée en journée dans des ballons tampons ou des étangs solaires afin d'utiliser le système pendant les périodes non ensoleillées.

Schéma de principe d'une climatisation solaire
Schéma de principe d'une climatisation solaireInformationsInformations[2]

Le coefficient de performance (COP), donne le rapport entre la quantité d'énergie frigorifique extraite et la quantité d'énergie fournie.

ExempleSystème de climatisation solaire mis en œuvre pour rafraîchir les caves du Cellier des Templiers à Banyuls (Pyrénées Orientales)

La société TECSOL a développé depuis 1991, une technique de climatisation solaire. Les cellules photovoltaiques servent à alimenter une source chaude à la limite de l'ébullition (90°C-100°C). Cette source chaude est utilisée par une machine à absorbtion qui génère du froid. Ce système révolutionnaire n'utilise pas de CFC et consomme très peu d'électricité, (électrité qui peut être générée par le capteurs photovoltaiques), uniquement pour les pompes de circulation d'eau et est silencieux. Il a été mis en oeuvre pour rafraîchir les caves du Cellier des Templiers à Banyuls (Pyrénées Orientales).

134 m² de capteurs sous vide alimentent une machine à absorption d'une puissance "froid" de 50 kW.

Système de climatisation solaire mis en œuvre pour rafraîchir les caves du Cellier des Templiers à Banyuls (Pyrénées Orientales)
Système de climatisation solaire mis en œuvre pour rafraîchir les caves du Cellier des Templiers à Banyuls (Pyrénées Orientales)InformationsInformations[3]

Adéquation besoin frigorifique et apport solaire

Les figures ci-dessous illustre le fait qu'il y a adéquation entre le maximum de la ressource solaire (été) et les besoins en froid qui sont alors totalement couvert. En hiver, le Soleil couvre une partie des besoins en chaud ; un complément (électricité EDF ou panneau photovoltaïque) est alors nécessaire.

Idem durant une journée d'été, le maximum d'énergie solaire est disponible quand les besoins en froid sont les plus importants.

Adéquation entre le maximum de la ressource solaire (été) et les besoins en froid
Adéquation entre le maximum de la ressource solaire (été) et les besoins en froidInformationsInformations[4]
Adéquation entre le maximum de la ressource solaire (été) et les besoins en froid
Adéquation entre le maximum de la ressource solaire (été) et les besoins en froidInformationsInformations[5]
  1. Énergie primaire

    Énergie n'ayant subi aucune conversion humaine.

  2. Source : tiré du cours de Master Énergie Solaire de Régis Olives

  3. Source : www.tecsol.fr

  4. Source : tiré du cours de Master Énergie Solaire de Régis Olives

  5. Source : tiré du cours de Master Énergie Solaire de Régis Olives

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