Innovation technologique récente, la climatisation solaire est désormais en vogue. Mais savez-vous comment tout ça fonctionne réellement ? Il existe 4 moyens principaux d’utiliser l’énergie solaire pour produire du froid. Nous faisons le point sur l’état de l’art.
4 Façons de tirer avantage du soleil toute l’année
La climatisation solaire désigne l’ensemble des systèmes utilisant l’énergie solaire comme ressource énergétique primaire afin de refroidir un bâtiment.
En théorie, il existe quatres moyens de produire du froid à partir de la ressource énergétique du soleil :
- Utiliser les panneaux solaires photovoltaïques pour produire de l’électricité afin d’alimenter une climatisation traditionnelle. Cela demande une grande surface de capteurs.
- Convertir l’énergie solaire thermique en énergie mécanique couplée avec un climatiseur à compression et des panneaux solaires thermiques.
- Utiliser l’énergie solaire thermique pour alimenter une machine à froid dite à « absorption » , soit à « adsorption »
- Utiliser l’énergie solaire thermique pour alimenter un système de conditionnement d’air par évaporation ou dessiccation
1 . Les panneaux solaires photovoltaïques
Dans ce premier cas, le climatiseur ne fonctionne qu’avec le courant continu produit par les panneaux, une utilisation directe de la source solaire.
L’énergie produite par les panneaux photovoltaïques est régulée pour simultanément charger les batteries pendant la journée et fournir l’énergie nécessaire pour le fonctionnement de la climatisation.
Les batteries ainsi chargées prennent la relève pendant la nuit et les jours moins ensoleillés pour fournir l’énergie électrique au système.
Grâce à son autonomie d’énergie, la climatisation 100 % solaire photovoltaïque est indiquée pour les sites isolés où le réseau de distribution classique d’électricité fait défaut. De plus, les modèles présent actuellement sur le marché brillent par leur simplicité d’installation et leur adaptabilité à tous les besoins domestiques.
2. Les panneaux solaires thermiques
Ici, les panneaux solaires thermiques participent à l’élévation de température du fluide réfrigérant à l’intérieur de l’unité de climatisation, ce qu’on appelle la compression thermique.
Ce type d’installation permet un fonctionnement toute l’année, en produisant de l’eau glacée pour la climatisation en été, de l’eau chaude de chauffage en hiver, et de l’eau chaude sanitaire toute l’année. Cette installation permet de réduire le temps de retour sur investissement, et d’optimiser le système.
3. Les climatiseurs à absorption et adsorption
Comme dans les réfrigérateurs à compression, un réfrigérant s’évapore à basse température et à basse pression.
Le fonctionnement dans notre cas, consiste à créer du froid en utilisant le soleil dans un dispositif à circuit fermé comme source chaude. Ce phénomène est appelé absorption.
A base de bromure de lithium, les cycles d’absorption et de désorption permettent la création du froid. L’ébullition permet d’isoler l’eau du bromure de lithium et le réfrigérant produit ainsi l’effet frigorifique souhaité, avant de l’envoyer dans le système de climatisation.
La climatisation solaire par « adsorption » utilise aussi de l’eau comme pour les systèmes par « absorption ». Mais la particularité de cette technique est que l’eau est absorbée à la surface d’un corps solide, comme le gel de silice, qui agit comme réfrigérant en libérant de la chaleur de liaison.
Contrairement aux systèmes à « absorption » qui peuvent développer des puissances allant jusqu’à 5 000 kW, une climatisation solaire à « adsorption » se limite dans des puissances de 50 à 430 kW. De plus l’entretien est très simple et l’eau peut être utilisée comme réfrigérant.
4. La climatisation solaire par dessiccation
Contrairement à la climatisation solaire produisant de l’eau froide dans un cycle de froid fermé, la climatisation solaire par dessiccation, est un système ouvert qui travaille directement par déshydratation et refroidissement de l’air.
Il ne demande pas des températures d’entrée très élevées (45 à 95°C), donc de simples capteurs plans ou à air sont suffisant, du fait que le réfrigérant qui est ici que de l’eau, soit en contact direct avec l’atmosphère.
On aspire l’air extérieur, le filtre et on le déshydrate avec une roue à sorption pour être ensuite pré-réfrigéré dans un système de récupération de la chaleur.
Ensuite arrosé d’eau, celle-ci s’évapore, en prenant dans l’air la chaleur d’évaporation nécessaire et donc en refroidissant le milieu ambiant.
On peut ainsi refroidir l’air jusqu’à 16°C. Ce procédé fonctionne d’autant mieux que l’air est plus sec, d’où la déshydratation en amont.
Les principaux avantages d’une climatisation solaire
Vous voilà à présent expert dans l’art d’utiliser l’énergie solaire en tout temps, que ce soit pour se rafraîchir ou se réchauffer.
Mais quels sont les véritables cadeaux d’une telle installation vous demandez-vous? N’en dites pas plus, en voici trois pour vous.
1. Elles vous feront économiser de l’argent
Nombreux sont ceux qui rechignent devant les coûts initiaux d’installation de panneaux solaires et de climatiseurs solaires. Cependant, la quantité d’énergie économisée au fil des ans peut être énorme et rapidement compenser les coûts initiaux.
Bien que vous ayez encore besoin d’utiliser une partie de l’énergie électrique du réseau lors du fonctionnement de la climatisation, votre consommation électrique devrait chuter de 50% ou plus. (N’oubliez pas, l’énergie du soleil est gratuite .)
2. Elles sont faciles à entretenir
Les panneaux sur le toit ne nécessitent pas d’entretien important. Tant qu’il pleut à quelques reprises au cours de l’année, vos panneaux solaires recevront tout le lavage et le nettoyage dont ils auront besoin. Ils peuvent nécessiter des réparations occasionnelles, mais beaucoup moins que pour un climatiseur standard.
3. Elles aident l’environnement
L’énergie solaire est une source d’énergie renouvelable et produit très peu d’émissions de gaz à effet de serre. Il réduit également la demande sur les réseaux électriques.
La climatisation solaire est système de climatisation qui consomme l’énergie solaire pour rafraîchir l’espace désiré: elle émet de l’air conditionné à partir de l’énergie thermique accumulée à l’aide d’un processus de réfrigération fixée.
En accord et respectueuse l’environnement, la climatisation solaire a également l’avantage de se traduire par des économies d’électricité, donc moins d’émissions de carbone et gaz à effet de serre, ainsi que la possibilité d’être utilisé lorsque le courant est coupé.
Plutôt révolutionnaire n’est-ce pas ? Ne vous emballez pas tout de suite car il reste encore quelques points à aborder pour vous ayez une image claire et complète du dispositif.
A savoir avant de passer au vert
Si vous envisagez sérieusement de remplacer votre unité de climatisation conventionnelle, il y a certaines choses que vous devez savoir.
Bien que les refroidisseurs évaporatifs à énergie solaire réduisent la consommation d’énergie dans votre maison, certains systèmes augmenteront la consommation d’eau.
En effet, ses unités doivent être connectées à une conduite d’eau ou à un réservoir de stockage d’eau, ce qui rend l’option des refroidisseurs un peu moins verte par rapport à d’autres systèmes.
De plus, le passage à un climatiseur solaire va vous coûter cher, quel que soit le système que vous choisissez. Les panneaux solaires à installer – à moins que vous les ayez déjà – peuvent parfois être 10 fois plus chers que certains systèmes de climatisation conventionnels de taille moyenne.
Et surtout n’oubliez pas de prévoir un système d’appoint pour la nuit en fonction du dispositif choisi, car le soleil ne pourra rien pour vous !
