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outilssolaires.com CHAUFFE-EAU
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CLIMATISATION SOLAIRE |
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Faire du froid avec la chaleur La chaleur et l’énergie solaire vont de pair. Nous avons bien vu les applications solaires pour la production d’eau chaude et le chauffage. Mais si on pouvait concevoir un « combi-système solaire reversible » qui pourrait fournir de la chaleur en hiver et du froid en été, la boucle serait bouclée. C’est possible, mais pas si simple. La technique la plus commune consiste à utiliser des capteurs solaires pour fournir de la chaleur qui est dirigée vers une machine à absorption. Cette machine dissocie, par ébullition, une solution d'eau et de bromure de lithium. Après refroidissement, la recombinaison des deux composants produit du froid, par absorption de chaleur. Le froid est ensuite distribué comme pour la climatisation classique. C'est une solution propre, efficace et silencieuse. Elle réduit des émissions de CO2, l'emploi de fluides frigorigènes et le bruit urbain. Mais la technique est encore en phase de développement et il n'y a qu'une cinquantaine d'installations en Europe. Les caves de Banyuls Le système de climatisation solaire utilisé pour rafraîchir les caves viticoles du GICB à Banyuls sur Mer dans le sud de la France. Cette installation composée de 130 m2 de capteurs solaires sous vide et une machine à absorption de 50kWf. fonctionne parfaitement depuis 1991.
La
DIREN en Guadeloupe Le nouveau siège de la Direction Régionale de l'Environnement de Guadeloupe, à Basse Terre, est un bâtiment de deux étages. Les 36 bureaux d'une superficie totale de 570 m2 sont climatisés. Le système solaire, composé d'un réseau de 61 m2 de capteurs solaires sous vide, devrait produire 50% des besoins énergétiques nécessaires à la climatisation. Le complément du système solaire à absorption est fourni par un appoint traditionnel à compression.
Les
bureaux du CSTB |
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Ces trois exemples de climatisation solaire ont été conçus par le bureau d'études Tecsol à Perpignan, voir www.tecsol.fr |
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Les principes de la climatisation solaire |
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1. Climatisation par absorption
L'utilisation
des capteurs solaires
sous vide est recommandée pour assurer des températures supérieures à 80°C nécessaires au bon fonctionnement de la machine frigorifique à
absorption. Impact
environnemental La
climatisation solaire à absorption supprime la quasi-totalité des
nuisances dues aux techniques de climatisation conventionnelles : - La
source d’énergie est le soleil, donc sans rejet. - La
consommation électrique des auxiliaires est plus de vingt fois inférieure
à celle du compresseur remplacé. -
L’appoint éventuel se limite le plus souvent à une chaudière gaz
à haut rendement, intervenant pour moins de 30% des besoins. - Les fluides frigorigènes employés sont totalement inoffensifs, à la différence des fluides de type HCFC utilisés dans les systèmes conventionnels. - Les sources de bruit le plus importantes (moteur et compresseur) sont totalement supprimées. -
Et
l’absence de pièces mécaniques en mouvement conduit en conséquence à
une durée de vie nettement plus longue que les groupes de réfrigération
classiques. 2.
Climatisation par dessiccation/évaporation L'évaporation de la vapeur d'eau dans l'air sec réduit la
température et augmente l'humidité de l'air. Pour
savoir plus : Voir le projet européen "Climasol"
coordonnées par Rhônalpénergie www.raee.org/climasol
Vous trouverez une analyse de : Aussi le livre en anglais "Solar assisted air conditioning in buildings - a handbook for planners" Hans-Martin Henning; Springer, Vienne (ISBN : 3211006478) 40 euros |
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Perspectives pour la climatisation solaire |
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Machines frigorifiques de faible puissance La fourniture d'électricité en été pour la climatisation est déjà un problème majeur dans plusieurs pays et la demande ne cesse de croître. La climatisation solaire est vue comme une solution, si l'équipement nécessaire est adapté à la demande du marché. Jusqu'à maintenant, la puissance importante des machines frigorifiques disponibles a limité les réalisations de climatisation solaire aux grands et coûteux systèmes. Actuellement, de nouveaux équipements sont en train d'être développés pour ce marché prometteur. Comme pour d'autres techniques solaires, c'est l'Allemagne et l'Espagne qui sont à l'avant garde de la recherche et du développement.
- La machine frigorifique à absorption de 4,5 kW de l'entreprise espagnole Rotartica. - Les machines frigorifiques Schüco de 15 kW et de 30 kW. Voir Schüco climatisation solaire La répartition des centaines d'installations solaires actuellement en fonctionnement en Europe est la suivante : Allemagne 41%, Espagne 27%, Grèce 9%, France 6%. Capteurs solaires à haute rendement La température de la source chaude d'une machine frigorifique à absorption doit dépasser 80°C pour fonctionner avec un rendement correct. La solution habituelle est l'utilisation de capteurs solaires à tubes sous vide, mais les capteurs à concentration pourraient être préférable dans les régions où le rayonnement direct du soleil est prédominent.
Le capteur solaire thermique Chromosun MCT utilise une série de miroirs Fresnel pour obtenir une concentration de 25 soleils sur le tuyau collecteur au foyer. L'ensemble avec son mécanisme de suivie du soleil est enfermé dans un caisson comme un capteur plan, installé en toiture sur un axe Est-Ouest. Cette technologie développée par une entreprise californienne, est utilisée pour fournir une source de chaleur qui dépasse 150°C afin d'alimenter un système de climatisation par absorption à haut rendement. La
plus grande installation de climatisation solaire d'Europe est exploitée
depuis novembre 2007 par le centre technologique de l'entreprise Festo à
Esslingen en Allemagne. Utilisé pour climatiser ses bureaux et son centre
de calculs, le système devrait permettre une économie de 500 MWh par an. Le
système se présente comme une machine frigorifique à adsorption ayant
pour source de chaleur le plus grand champ de collecteurs solaires
thermiques à tubes sous vide au monde (1.330 m2 de surface). |
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Plusieurs
machines frigorifiques de petite taille sont à l'essai, par
exemple : 