Tout savoir sur la climatisation solaire

L’intérêt de la climatisation solaire réside dans la simultanéité de la demande en rafraîchissement et d’un bon ensoleillement. Il est donc tout à fait judicieux d’exploiter le soleil en été pour climatiser sa maison. La climatisation solaire existe principalement sous deux formes : par absorption et par adsorption.

La climatisation solaire par absorption

La climatisation par absorption utilise des cycles d’absorption et désorption d’une solution (souvent du bromure de lithium) pour créer du froid à partir d’une source chaude, ici le soleil. Elle est composée de 4 éléments : l’évaporateur, le condenseur, l’absorbeur et le désorbeur ainsi que d’un fluide réfrigérant (souvent de l’eau). Dans l’évaporateur, le réfrigérant s’évapore en prélevant des calories à un circuit d’eau. C’est cette eau refroidie qui sert à climatiser. Elle est dirigée vers un ventilo-convecteur pour pulser de l’air frais dans la maison. Mais le fonctionnement ne s’arrête pas là car une fois qu’il est totalement évaporé, le réfrigérant n’est plus efficace. Il faut donc le condenser pour recommencer le cycle. Pour cela, la vapeur est absorbée par la solution dans le bloc absorbeur. Une fois saturée en vapeur, cette solution se régénère dans le désorbeur, cela consiste à réchauffer la solution pour que l’eau s’évapore. C’est ici qu’intervient la chaleur du soleil, elle permet de chauffer la solution. Une fois l’eau évaporée, la solution est régénérée et peut retourner dans l’absorbeur. Quant à la vapeur produite, elle se dirige ensuite dans un condenseur pour devenir liquide puis retourne dans l’évaporateur pour recommencer le cycle depuis le début.

Ce sont ces multiples étapes qui permettent de produire de l’eau froide en bénéficiant de la gratuité des rayons du soleil.

Faites des économies avec la climatisation réversible

La climatisation solaire par adsorption

La climatisation par adsorption utilise le principe de la « roue dessicante » ou « roue à dessiccation ». Il y a deux circuits d’air à distinguer : celui de l’air extérieur qui est déshumidifié et refroidi puis injecté à l’intérieur de la maison et celui de l’air extrait dans la maison qui est humidifié et réchauffé avant d’être relâché à l’extérieur. Le procédé étape par étape est le suivant :

• Dans un premier temps, l’air extérieur est déshumidifié dans une roue à dessiccation. Cette roue est en rotation et contient un solide adsorbant qui va capturer la vapeur d’eau contenue dans l’air et ainsi le déshumidifier. Ceci entraîne une augmentation de la température de l’air car la transformation de la vapeur d’eau en eau liquide produit de la chaleur. Cet air chaud est sec est ensuite refroidi dans un échangeur puis ramené à une humidité normale. Il peut ensuite être injecté dans une pièce de la maison pour la rafraîchir.
• Concernant le deuxième circuit, celui de l’air extrait de la maison puis rejeté à l’extérieur, l’air est au départ chaud. Il est donc refroidi en étant humidifié puis il passe dans l’échangeur pour refroidir le premier circuit d’air. Il ressort de cet échangeur plus chaud mais pas suffisamment pour permettre de régénérer l’adsorbant dans la roue de dessiccation. En effet, une fois saturé en eau, cet adsorbant n’est plus capable de capturer la vapeur d’eau de l’air extérieur entrant, il doit donc être régénéré. Pour cela, il faut évaporer l’eau fixée dans les pores de la roue en apportant de la chaleur. C’est le rôle de la batterie chaude qui sert à amener le second circuit d’air à la bonne température pour qu’il régénère l’adsorbant. Dans le cas de la climatisation solaire, la batterie chaude est constituée de capteurs solaires thermiques. Ils captent les rayons du soleil pour réchauffer de l’eau qui à va son tour réchauffer l’air.

Ce système a l’avantage de ne pas utiliser de fluide frigorifique, ce qui élimine une source de pollution. La roue dessicante est surtout intéressante lorsque la source chaude est renouvelable, car l’investissement à rentabiliser est conséquent. Ce type de climatisation est moins performant dans les régions très humides car la roue ne suffit pas à déshumidifier l’air ambiant.

Malgré son coût, la climatisation solaire reste avantageuse car elle combine la présence de soleil avec le besoin estival de rafraîchissement. Elle permet de profiter d’une source renouvelable et gratuite qu’est le soleil. En revanche, elle est soumise à l’intermittence du rayonnement solaire, elle ne peut donc fonctionner qu’en journée et en présence de soleil. C'est pourquoi il vaut mieux préférer la climatisation réversible.

L’aérovoltaïque pour rafraîchir les nuits d’été

Dans les systèmes de rafraîchissement à base de rayonnement solaire, on peut également citer l’aérovoltaïque. C’est un système très récent basé sur le constat suivant : les panneaux photovoltaïques conçus initialement pour produire de l’électricité dégagent de la chaleur et celle-ci est tout simplement rejetée dans l’air extérieur. L’aérovoltaïque exploite donc ces calories présentes sous les panneaux photovoltaïques pour chauffer la maison. Le système est réversible puisqu’il permet aussi de capter la fraîcheur sous les panneaux durant les nuits d’été. On parle alors plutôt de rafraîchissement que de climatisation. C’est un système efficace car il combine plusieurs usages : production d’électricité, chauffage, rafraîchissement, et même ventilation de la maison.

Fonctionnement du système aérovoltaïque