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Climatisation solaire : comment ça marche ?

09 mars 2022
Climatisation
Sommaire

Utiliser un climatiseur apparaît comme la solution la plus efficace pour rafraîchir son intérieur. Instinctivement, les dispositifs monoblocs de climatisation classique viennent à l’esprit. Pourtant, il existe un autre système particulièrement économique et respectueux de l’environnement : la climatisation solaire.

Comment fonctionne-t-il ? Quelles en sont les caractéristiques ? Ootravaux vous éclaire.

L'essentiel
  • Écologique, la climatisation solaire produit de l’air froid à partir d’une énergie renouvelable : le soleil.
  • Gratuite, l’énergie solaire réduit votre consommation électrique.
  • Un climatiseur solaire peut également être réversible et produire ainsi du chauffage et de l’eau chaude pour votre maison.

Comment fonctionne une climatisation solaire ?

Le fonctionnement d'un climatiseur solaire est semblable à celui d'une climatisation classique au gaz. Seule différence : le système est alimenté par les calories contenues dans les rayons du soleil. L’appareil utilise ainsi une énergie renouvelable pour produire de l’air frais dans votre logement.

Fonctionnement d’un système de climatisation

De la même manière qu’un réfrigérateur, un climatiseur fonctionne par transfert thermique. Il puise la chaleur de la pièce dans laquelle il se trouve pour générer de l’air froid.

Un système de climatisation comprend une unité extérieure complétée par un ou plusieurs diffuseurs intérieurs. Pour mieux comprendre comment un climatiseur produit de l’air réfrigéré, Ootravaux vous détaille ses différents composants :

  • le fluide frigorigène : il est contenu dans un circuit fermé qui relie les différentes unités. En contact avec la chaleur, il assure la production d’air frais ;
  • l’évaporateur : situé dans l’unité intérieure, il capte les calories présentes dans l’air ambiant. Un transfert thermique se produit : le liquide frigorigène devient vapeur et s’achemine vers le compresseur ;
  • le compresseur : placé dans l’unité extérieure, il comprime la vapeur afin d’en élever la température. La vapeur haute pression passe ensuite dans le condensateur ;
  • le condensateur : il évacue les calories grâce à un ventilateur, ce qui provoque une chute de la température du fluide redevenu liquide ;
  • le détendeur : il abaisse la pression du fluide puis le refroidit avant de le réinjecter au niveau de l’évaporateur. Le souffleur de l’unité intérieur peut alors diffuser de l’air frais.

La climatisation solaire reprend le même principe de fonctionnement, mais elle utilise l’énergie du soleil pour actionner le mécanisme du compresseur. Elle peut aussi être réversible et donc servir de chauffage durant la saison hivernale. Pour cela, l’installation d’une pompe à chaleur (PAC) - qui comprend le système de réfrigération de l’air - sera nécessaire.

Climatisation solaire : utiliser la chaleur du soleil pour se rafraîchir

La climatisation solaire est un système de production d’air frais particulièrement économique et plus respectueux de l’environnement qu’un climatiseur traditionnel. En effet, elle se sert de la chaleur du soleil pour refroidir votre maison : une source énergétique verte, gratuite et illimitée.

Il existe 2 sortes de climatiseurs solaires :

  • photovoltaïque : le compresseur mécanique est alimenté en énergie solaire pour fonctionner ;
  • thermique : le compresseur utilise les calories du soleil pour chauffer le fluide caloporteur.

Les 2 systèmes mobilisent des panneaux solaires pour puiser l’énergie nécessaire à leur fonctionnement. La différence ? Alors que le photovoltaïque alimente le compresseur de l’appareil en électricité, le modèle thermique prélève de la chaleur pour remplacer la source électrique. Besoin d’y voir plus clair ? Pas de panique, Ootravaux vous explique tout dans la suite de cet article !

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Avec les artisans Ootravaux

La climatisation solaire photovoltaïque : de l’énergie gratuite

Ce type de climatisation est équipé de panneaux photovoltaïques, généralement installés sur le toit de votre maison. Ils alimentent en énergie le climatiseur ou la pompe à chaleur (PAC) réversible.

Fonctionnement

La technologie photovoltaïque est utilisée pour produire l’électricité nécessaire au fonctionnement de votre climatiseur. Les panneaux installés sur la toiture emmagasinent les calories solaires pour les convertir en énergie électrique. Ainsi, ils alimentent le compresseur de votre clim : son action mécanique met sous pression le fluide frigorigène, de jour comme de nuit.

De quelle manière ? Les panneaux photovoltaïques fournissent l'énergie au climatiseur pour l’actionner en journée mais rechargent aussi les batteries de l’installation pour l’utiliser de nuit. Ils peuvent être couplés à une climatisation électrique classique ou alimenter une pompe à chaleur (PAC) réversible : un bon moyen de faire des économies tout au long de l’année.

Bon A Savoir

Une PAC réversible produit de l’air frais en été et du chauffage en hiver. Pour cela, elle pompe les calories présentes dans l’air extérieur afin de les redistribuer dans votre intérieur : sous forme d’air chaud (PAC air-air) ou d’eau chaude si elle est couplée à un chauffe-eau (PAC air-eau).

De plus, les panneaux sont raccordés au circuit électrique de votre maison. Ainsi, ils n’alimentent pas seulement votre climatisation, mais l’intégralité de votre logement. Plutôt pratique, non ?

Avantages

Le photovoltaïque est le système de climatisation solaire le plus simple pour rafraîchir efficacement votre intérieur et s’avère avantageux pour 3 raisons principales :

  • écologique : l’électricité utilisée pour faire fonctionner l’appareil est issue d’une énergie renouvelable. Les ressources fossiles et nucléaires ne sont plus mobilisées pour actionner le mécanisme de la clim ou de la PAC ;
  • économique : l’énergie produite ne coûte rien et peut alimenter tous vos équipements domestiques. Elle peut même être revendue auprès de fournisseurs en cas de surplus ;
  • accessible : les panneaux photovoltaïques constituent une technologie de plus en plus répandue et maîtrisée, avec un prix en baisse constante ;

Inconvénients

Un point négatif doit cependant être soulevé pour ce type de climatisation solaire : la dépendance du système aux conditions météorologiques. Logiquement, la climatisation est mise en route lorsqu’il fait particulièrement chaud et que le soleil tape fortement. Mais si le ciel est couvert ou que la durée d’ensoleillement est courte, l’appareil aura moins d’énergie en stock pour fonctionner. Un paramètre qui peut se révéler problématique pour rafraîchir votre intérieur lorsqu’il fait lourd ou pour alimenter la PAC en période hivernale. Il est donc recommandé de se raccorder à l’électricité publique pour fournir l’énergie nécessaire à l’appareil en cas de manque de ressource.

La climatisation solaire thermique : un système écologique indépendant

Contrairement au photovoltaïque, la climatisation solaire thermique n’utilise pas d’électricité pour actionner le compresseur de l’unité extérieure. Les calories du soleil sont directement exploitées pour mettre sous pression le fluide à l’origine de la production d’air réfrigéré.

Fonctionnement

La climatisation thermique mobilise également des panneaux solaires. La différence avec le photovoltaïque est simple : les panneaux ne produisent pas d’électricité mais assimilent les calories du soleil. Ainsi, la chaleur est directement redistribuée dans le circuit de l’appareil pour faire monter la température du fluide caloporteur.

Un climatiseur solaire thermique peut exploiter différentes techniques pour rafraîchir votre logement :

  • l’absorption ;
  • l’adsorption ou dessiccation.

Une clim à absorption renferme du bromure de lithium. Une fois la chaleur de l’air ambiant captée, le fluide de l’appareil se transforme en vapeur. Cette vapeur est ensuite enfermée dans le bloc absorbeur pour être condensée puis reprendre sa forme liquide sous l’action de la chaleur issue des panneaux solaires.

Un climatiseur à adsorption ou dessiccation est constitué d’un adsorbant (gel de silicium) qui sert à refroidir la vapeur d’eau nécessaire au rafraîchissement de l’air. Là encore, les panneaux solaires apportent la chaleur nécessaire aux différents cycles d’évaporation et de condensation. C’est une méthode qui est plutôt utilisée pour climatiser des entrepôts et locaux professionnels.

Ces technologies assurent également la production de chauffage en période hivernale, de la même manière qu’une PAC réversible.

Avantages

Une clim solaire thermique est tout aussi écologique qu’un système de climatisation photovoltaïque et s’avère positive sur de nombreux autres points :

  • longévité : les équipements affichent une durée de vie assez longue, pouvant aller jusqu’à 25 ans ;
  • production adaptée : plus il fait chaud, plus le climatiseur tourne pour produire de l’air rafraîchissant ;
  • économique : vous n’avez plus besoin d’électricité pour alimenter l’appareil. Votre consommation électrique est donc revue à la baisse ;
  • confort : le dispositif est silencieux.

Inconvénients

Elle comporte cependant quelques inconvénients importants :

  • utilisation limitée : l’usage nocturne n’est pas possible. Vous ne pourrez donc pas utiliser le climatiseur durant les chaudes nuits d’été ;
  • prix : son coût est plus conséquent qu’une clim photovoltaïque. (voir ci-dessous).
  • installation : les équipements sont encombrants et donc difficiles à mettre en place.

Comment installer une climatisation solaire ?

L’installation d’une climatisation solaire reste une opération complexe qu’il vaut mieux confier à un professionnel agréé. Il se chargera de la pose des panneaux solaires (thermiques ou photovoltaïques) après avoir déterminé le meilleur emplacement pour capter l’énergie. Il procèdera également au branchement des équipements complémentaires (unité extérieure et diffuseurs). Il peut également être amené à réaliser des travaux complémentaires comme le renforcement de la charpente avant de placer les panneaux sur le toit.

Le prix d’installation d’une clim solaire est compris en moyenne :

  • entre 6 000 et 20 000 € (fourniture comprise) pour un modèle photovoltaïque
  • entre 20 000 et 30 000 € (fourniture comprise) pour un modèle thermique (1).

Toutefois, des aides à la rénovation énergétique mises en place par l’État peuvent financer totalement ou partiellement votre climatisation solaire et son installation. Pour cela, vous devrez faire appel à un professionnel certifié RGE(reconnu garant de l’environnement). Convaincu ? Alors il ne vous reste plus qu’à demander des devis et trouver le meilleur artisan pour votre projet sur Ootravaux !

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(1) Prix issus de sites spécialisés en travaux et rénovation.