Le dérèglement climatique est à l’œuvre et chaque été voit des records de températures tomber. Chaque année, il fait un peu plus chaud et la demande de climatiseurs pour les maisons individuelles ou les entreprises ne faiblit pas. En 2020, l’Ademe estimait qu’environ un quart des foyers français et 40 % des entreprises du secteur tertiaire en étaient équipés.
Mais les appareils de climatisation classique, qui refroidissent l’air ambiant, font globalement partie du problème : ce sont des appareils énergivores et polluants. On considère qu’ils sont responsables de 5 % des émissions de gaz à effet de serre rejetés par le secteur du bâtiment. Quelle alternative ? La climatisation solaire.
Or, tout comme à propos de n’importe quel sujet qui touche aux panneaux solaires, il est aisé de se perdre en route lorsqu’on cherche des infos en ligne. Dans cet article sur la climatisation solaire, nous allons revenir pas à pas sur les questions principales. Et commençons d’ailleurs par les bases : sachez tout d’abord qu’il n’y a pas une, mais plusieurs climatisations solaires. Allons-y.
La climatisation solaire, quésaco ?
La climatisation solaire, c’est l’exploitation des rayons du soleil pour rafraîchir l’air ambiant. C’est tout à fait judicieux en été, quand le soleil brille, et cela évite de faire fonctionner un appareil de climatisation uniquement grâce au réseau électrique.
Il y a plusieurs façons d’obtenir une climatisation solaire. Chaque méthode a ses avantages et ses inconvénients, et les comprendre demande un peu de concentration. Mais en savoir plus sur les offres de climatisation solaire va vous aider à faire votre choix. Les voilà ci-dessous.
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Quels sont les différents systèmes de climatisation solaire ?
La climatisation solaire photovoltaïque C’est très simple : achetez un climatiseur classique, ou une pompe à chaleur réversible, et alimentez-les grâce à l’électricité de vos panneaux solaires, en autoconsommation totale, ou partielle avec vente de surplus. Non, il ne s’agit pas d’un climatiseur solaire à proprement parler, mais cette technique allie énergie solaire et refroidissement de l’air.
La climatisation solaire thermique Il faut avant tout être familier avec la notion de solaire thermique. Alors que les panneaux solaires photovoltaïques captent l’énergie du soleil pour produire de l’électricité, les panneaux solaires thermiques captent l’énergie du soleil pour produire de la chaleur. Ici, les panneaux solaires thermiques agissent en augmentant la température du fluide réfrigérant (ou fluide frigorigène), l’un des éléments de la climatisation, et provoquent un phénomène de compression thermique : de quoi produire de l’eau froide en été, du chauffage en hiver, et de l’eau chaude pour toute l’année.
Climatisation par absorption ou par adsorption Attention, ne pas confondre ! Il n’y a qu’une consonne de différence, et pourtant ces deux systèmes sont bien différents. On vous explique :
Le principe de climatisation par absorption fonctionne en chauffant de l’eau mélangée à du bromure de lithium, un composé chimique utilisé comme agent de séchage. Le fluide réfrigérant se change alors en vapeur, se condense et redevient liquide pour produire du froid.
Dans le modèle de climatisation par adsorption, il n’y a besoin que d’eau ! Ici, l’énergie solaire agit en créant des cycles de vaporisation et de condensation, à l’aide d’une roue dessicante qui assèche l’air par rotation, avant que l’air ne soit refroidi.
Climatisation par dessiccation Ce modèle fonctionne même sans eau. La climatisation par dessiccation fonctionne en circuit ouvert, contrairement à d’autres systèmes de climatisation qui marchent en circuit fermé. La dessiccation travaille à la déshydratation et au refroidissement de l’air.
Climatisation par système aérovoltaïque L’aérovoltaïque est encore une autre façon de refroidir l’air ambiant, grâce à une technique plutôt ingénieuse. Elle consiste en l’exploitation de la chaleur rejetée dans l’air extérieur par les panneaux d’une installation photovoltaïque, qui produit de l’électricité grâce aux panneaux solaires. La technique aérovoltaïque piège la chaleur générée par les panneaux solaires la journée, et se sert aussi de leur fraîcheur la nuit. Avec ce système, on combine l’efficacité de la production photovoltaïque au bien-être thermique.
→ Pour résumerClimatisation et énergie solaire font incontestablement bon ménage ! Vous avez le choix entre de nombreux modèles de clim, et surtout entre les deux grandes familles du solaire : le thermique et le photovoltaïque.
Quelle puissance électrique pour faire marcher la climatisation solaire ?
Autre question importante que vous vous posez sans doute : la climatisation solaire, est-ce gourmand en électricité ? Quelle puissance de panneaux solaires dois-je installer pour rester au frais l’été ? Combien de kWh faut-il compter ?
Tout d’abord, comme dans n’importe quel projet d’énergie solaire, une petite préparation s’impose. Avant de choisir une climatisation solaire, vous devez réaliser un état des lieux de votre consommation électrique. Mais aussi de votre potentiel solaire. Par exemple avec le cadastre solaire.
L’ensoleillement, une donnée clé Pour créer de l’électricité ou de la chaleur, les panneaux solaires ont besoin d’être frappés par les rayons du soleil. Comme vous pouvez vous en douter, la puissance de ces rayons n’est pas la même partout : que vous habitiez en Bretagne, en Guadeloupe ou à Saint-Pierre-et-Miquelon, la différence peut être de taille. C’est cela qu’on nomme l’ensoleillement, ou insolation. Cette donnée permet d’établir la quantité d’électricité qu’il est théoriquement possible de produire à un endroit bien précis, et l’estime grâce à la formule suivante : KWh / m² / an
Pour estimer la puissance électrique théorique d’une installation, il faut donc au moins estimer :
votre propre consommation énergétique,
l’ensoleillement,
l’orientation et l’inclinaison des panneaux.
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La climatisation est réputée pour être un poste particulièrement énergivore. Mais tout dépend de l’ambition de votre climatiseur : souhaitez-vous une clim pour toute la maison, ou bien pour une pièce ? Changer considérablement la température, ou bien seulement rafraîchir un peu l’air ambiant ?
La puissance électrique nécessaire dépend également de plusieurs facteurs. Et c’est là que ça se corse : il va falloir croiser de nombreuses données, comme le type de climatisation, la capacité de refroidissement, le rendement du système solaire et l’efficacité énergétique de l’équipement. C’est parti ?
Capacité de refroidissement de la climatisation L’unité standard de la capacité de refroidissement de l’appareil de climatisation est mesuré en BTU (British Thermal Units). Mais on trouve aussi des kilowatts (kW). Une climatisation résidentielle typique affiche une capacité de refroidissement de 12 000 BTU, soit environ 3,5 kW.
Efficacité énergétique de la climatisation (EER ou SEER) Les systèmes de climatisation ont une cote d’efficacité énergétique, appelée EER (Energy Efficiency Ratio) ou SEER (Seasonal Energy Efficiency Ratio). C’est une donnée qui va vous servir dans vos calculs. Retenez avant tout que plus ce ratio est élevé, plus le système est efficace. Un EER de 10 signifie que pour 1 watt de puissance électrique consommée, la climatisation produit 10 watts de refroidissement.
Consommation électrique de la climatisation Pour déterminer la consommation électrique de votre appareil de clim, divisez la capacité de refroidissement par le ratio EER. Reprenons les chiffres de nos exemples : une climatisation de 3,5 kW (12 000 BTU) affichant un EER de 10. Appliquez le calcul suivant :
Production d’énergie solaire Vous l’avez lu plus haut, la quantité d’énergie solaire nécessaire dépend au moins de ces facteurs : la puissance de votre système de panneaux solaires, les conditions d’ensoleillement, ainsi que l’orientation et l’inclinaison de votre installation. En moyenne, un panneau solaire de 1 kW produit environ 4 à 5 kWh par jour dans des conditions optimales.
Nombre de panneaux solaires nécessaires Avec notre exemple, nous avons établi que votre climatisation consomme 350 watts. Imaginons désormais que vous estimez la faire fonctionner 8 heures par jour. Appliquez le calcul suivant :
Energie nécessaire par jour = 350 watts x 8 heures = 2800 Wh (ou 2,8 kWh)
Si un panneau solaire d’1 kW produit 4 kWh par jour,il faut donc calculer comme ceci :
2,8 kWh / 4 kWh = 0,7 kW
→ Conclusion Pour alimenter votre climatisation à l’énergie solaire, vous aurez donc besoin d’environ 0,7 kW de panneaux solaires. Soit l’installation de deux panneaux de 350 watts chacun, dévolus entièrement à l’alimentation de votre climatisation, qui fonctionne 8 heures par jour. Et voilà !
Attention ! Prévoir le rendement d’un panneau solaire, c’est estimer en théorie. Ce n’est nullement une science exacte et les chiffres peuvent varier en fonction de nombreux facteurs que nous avons mis de côté. Un exemple ? Une météo à la grisaille qui s’installe pour quelques jours, et qui fait baisser durablement le rendement d’une installation solaire.
Quels avantages ?
Résumons désormais quelques avantages liés à la climatisation solaire, thermique et photovoltaïque.
Avec son système d’inversion, la climatisation thermique a un avantage de taille : plus il fait chaud, plus l’appareil de clim produit de l’air froid.
La climatisation solaire photovoltaïque est une climatisation plus écologique que la climatisation standard. L’électricité qu’elle pompe est issue de la transformation des rayons du soleil en électricité.
Il s’agit pour vous d’un réel avantage économique : pour alimenter ce poste électrique particulièrement énergivore, il suffit d’investir dans des panneaux photovoltaïques ou thermiques.
Et quels inconvénients ?
Il y a forcément quelques inconvénients à la climatisation solaire.
Un coût d’investissement élevé, même s’il est vite rattrapé par les possibles économies d’énergie si votre système de production solaire est bien dimensionné.
Une multiplication de prestations, car désormais il faut non seulement faire appel à des experts en solaire, mais aussi à des experts en climatisation… sans compter qu’il vont devoir s’entendre autour de votre projet.
Vous êtes dépendant de la météo. Si le soleil ne brille pas assez fort, votre climatisation n’aura plus grand chose de solaire, et deviendra une climatisation standard.
La climatisation solaire, c’est rentable ?
Ce guide ne serait pas complet sans aborder la question du budget. Comme de nombreux éléments de production solaire, les prix varient énormément suivant la durée de vie du matériel, sa provenance, le fournisseur, les coûts de main d’œuvre, etc.
Il faut compter entre 1 000 et 25 000 € pour une installation de climatisation solaire digne de ce nom, qu’elle soit thermique ou photovoltaïque.
Existe-t-il des aides financières pour la climatisation solaire ?Bonne nouvelle ! Avec un projet de climatisation solaire, vous pouvez bénéficier de l’aide d’État MaPrimeRenov’. Il y a cependant des conditions, notamment celle d’acheter un climatiseur réversible (qui peut aussi produire de l’air chaud). Jetez aussi un œil du côté des dispositifs de l’Agence nationale de l’habitat (Anah) ou de l’Ademe. Et pour finir, il se peut également que votre collectivité locale file un petit coup de pouce financier : commune, intercommunalité, département ou région.
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