Climatisation de camion 24 V pour pièce de 9 m² + alimentation solaire
Modèle analysé
Climatiseur DC portable / parking pour camion (toit ou mural)
Caractéristiques principales
- Tension : 12 V / 24 V DC
- Puissance frigorifique : 1800 W
- Consommation électrique : 750 W
- Volume d’air : 350 m³/h
- Niveau sonore : 60 dB
- Type : système complet (compresseur + condenseur + évaporateur)
- Installation : toit ou paroi arrière
- Usage : camions, camping-cars, véhicules utilitaires
Évaluation technique
Points positifs
- Vrai système de climatisation complet (pas un simple ventilateur)
- Puissance adaptée pour une petite pièce (9 m²)
- Fonctionnement en 24 V DC compatible solaire
- Consommation raisonnable (~750 W)
- Peut fonctionner sans onduleur 230 V
Points de vigilance
- Qualité variable (produits génériques)
- Performances réelles parfois inférieures aux annonces (1800 W théorique peut être plus faible en pratique)
- Niveau sonore perceptible (60 dB)
- Pics de démarrage possibles (900 à 1200 W)
- Nécessite une installation correcte (étanchéité + fixation solide)
Adaptation pour une pièce de 9 m²
Besoin réel
- Puissance nécessaire : 1000 à 1500 W de froid
- Ce modèle est donc suffisant (voire un peu surdimensionné)
Alimentation solaire recommandée
Configuration conseillée
- 2 panneaux photovoltaïques de 450 W (900 Wc total)
- Régulateur MPPT 24 V / 40–50 A
- Climatisation 24 V (750 W en fonctionnement)
Option fortement recommandée (stabilité)
Ajouter un tampon électrique :
- Batterie 24 V (20 à 50 Ah) OU
- Supercondensateurs
Rôle :
- absorber les pics de démarrage
- stabiliser les variations dues aux nuages
- éviter les coupures de fonctionnement
Schéma simplifié
Panneaux solaires (900 Wc) ↓ MPPT 24 V ↓ Tampon (batterie ou condensateurs) ↓ Climatisation camion 24 V (750 W)
Avantages du système global
- Pas d’onduleur 230 V
- Bonne compatibilité solaire directe
- Installation compacte
- Consommation maîtrisée
- Adapté à une petite pièce (9 m²)
Limites du système
- Dépend fortement de l’ensoleillement
- Moins efficace sans tampon énergétique
- Matériel souvent non standardisé (qualité variable selon vendeur)
- Bruit modéré
Conclusion
Ce type de climatisation de camion 24 V est une solution réaliste et cohérente pour :
- une petite pièce (~9 m²)
- une alimentation solaire directe
- un système sans batterie lourde
C’est actuellement l’une des solutions les plus simples pour faire fonctionner une climatisation avec des panneaux solaires sans onduleur 230 V.
Pour fiabiliser le système, l’ajout d’un petit stockage tampon (batterie ou supercondensateurs) est fortement recommandé.
ventilation des combles
Comment réduire la chaleur des combles perdus grâce à un extracteur solaire ?
En été, les combles peuvent devenir de véritables zones de surchauffe, avec des températures dépassant largement celles de l’extérieur. Cette chaleur accumulée impacte directement le confort des pièces situées en dessous. L’extracteur d’air solaire Solar Star apparaît alors comme une solution simple, naturelle et efficace pour limiter ce phénomène.
Schéma illustrant l'installation d'un ventilateur de grenier Solar Star, alimenté par un panneau solaire, évacuant l'air chaud. Aucun câblage nécessaire.
Pourquoi les combles surchauffent en été ?
Les combles sont situés juste sous la toiture, une zone fortement exposée au rayonnement solaire. Les matériaux de couverture absorbent la chaleur et la transmettent à l’air contenu dans les combles, créant un effet de serre.
Le manque de ventilation naturelle accentue ce phénomène : l’air chaud stagne, monte en température et finit par se diffuser vers les pièces de vie. Même avec une bonne isolation, l’absence de renouvellement d’air peut fortement dégrader le confort thermique intérieur.
Principe de fonctionnement d’un extracteur d’air solaire
Utilisation de l’énergie solaire
L’extracteur d’air solaire Solar Star est équipé d’un panneau photovoltaïque intégré. Celui-ci capte l’énergie du soleil pour alimenter un ventilateur, sans aucun raccordement électrique. Plus l’ensoleillement est important, plus l’extraction est efficace.
Extraction de l’air chaud en continu
L’extracteur aspire l’air chaud accumulé dans les combles et l’évacue vers l’extérieur. Ce renouvellement permanent permet de faire entrer de l’air plus frais par les entrées d’air existantes, réduisant progressivement la température sous toiture.
Fonctionnement autonome et sans électricité
Totalement autonome, l’extracteur solaire fonctionne sans consommation d’énergie du réseau. Il est conçu pour être fiable et fonctionne également en hiver, contribuant à limiter l’humidité et à améliorer la qualité de l’air dans les combles.
Les bénéfices d’un extracteur solaire pour les combles perdus
L’installation d’un extracteur solaire permet de :
- réduire significativement la température dans les combles perdus en période estivale
- améliorer le confort thermique
- préserver les performances de l’isolation existante
- limiter le recours à la climatisation
- adopter une solution écologique et économique
C’est une réponse efficace aux problématiques de surchauffe, sans travaux lourds (installation facile en 2h30) ni consommation énergétique supplémentaire.
Dans quels cas l’extracteur solaire est-il le plus efficace ?
Les combles perdus sont particulièrement sensibles à la surchauffe. L’extracteur solaire Solar Star y est très efficace, car il agit directement sur le volume d’air chaud accumulé sous la toiture. L’extracteur d’air Solar Star peut ventiler jusqu’à 220 m² de grenier selon l’ensoleillement. Au-delà, il faudra installer plusieurs unités.
La création d'un refuge climatique, particulièrement dans un contexte méditerranéen comme celui d'Estagel, repose sur une approche systémique combinant l'architecture bioclimatique, la gestion intelligente de l'eau et la végétalisation stratégique. Voici les axes fondamentaux pour transformer un lieu en havre de fraîcheur et de résilience.
1. Stratégies d'inertie et de ventilation (Architecture)
L'objectif premier est de limiter les apports solaires en journée et de maximiser le déstockage thermique la nuit.
- Isolation par l'extérieur (ITE) : Si possible, privilégier une isolation performante pour protéger les murs des rayonnements directs.
- Protection solaire active : Installer des systèmes occultants extérieurs (volets persiennés, stores bannes) plutôt qu'intérieurs, car une fois la chaleur passée à travers le vitrage, elle est piégée.
- Ventilation naturelle nocturne : Créer des ouvertures opposées pour favoriser le tirage thermique (effet cheminée) dès que la température extérieure chute en soirée, permettant ainsi de refroidir la masse des murs.
2. Gestion de l'eau et humidification (Bioclimatisme)
Dans une zone sujette aux fortes chaleurs, l'eau devient un vecteur de rafraîchissement essentiel.
- Récupération des eaux de pluie : Installer des cuves pour alimenter un réseau d'arrosage goutte-à-goutte, essentiel pour maintenir une végétation vivante autour de l'habitat.
- Zones humides tampons : Créer de petits bassins ou des points d'eau près des zones d'entrée, où l'évaporation naturelle réduit localement la température de quelques degrés.
3. Végétalisation stratégique
La végétation agit comme une climatisation naturelle vivante.
- Canopée et ombrage : Planter des arbres à feuilles caduques devant les façades exposées au Sud et à l'Ouest. Ils bloquent le soleil en été et laissent passer la lumière en hiver.
- Tapis végétal : Privilégier les plantes grimpantes sur les murs exposés ou la mise en place de haies denses qui créent une barrière contre les vents chauds.
- Choix des espèces : Privilégier la flore locale, adaptée aux épisodes de sécheresse, pour limiter les besoins en entretien.
4. Autonomie et résilience technique
Pour sécuriser son refuge, il est primordial de s'affranchir des dépendances au réseau général lors des pics de chaleur.
- Gestion énergétique décentralisée : Utiliser des solutions comme le photovoltaïque pour alimenter les pompes de circulation d'air ou les systèmes de pompage d'eau.
- Surveillance domotique : Automatiser l'ouverture et la fermeture des volets en fonction de l'ensoleillement et des températures intérieures/extérieures (via des capteurs type ESP32/Tasmota pour rester fidèle à vos préférences techniques).
5. Approche philosophique et comportementale
Comme le soulignait Spinoza dans une vision holistique de la nature, comprendre les nécessités de son environnement permet de mieux s'y adapter. Le refuge climatique n'est pas seulement une forteresse thermique, c'est un espace ajusté au cycle des saisons, acceptant une certaine frugalité énergétique pour garantir la pérennité du confort.
Souhaitez-vous que j'approfondisse un aspect technique spécifique, comme la conception d'un script Tasmota pour automatiser vos volets en fonction de la température ?
Votre projet est cohérent et techniquement réalisable. Utiliser 1000W de panneaux solaires (2 x 500W) pour refroidir une pièce de 10 m² est un excellent ratio, car une climatisation efficace pour ce volume consomme généralement entre 300W et 600W en fonctionnement stabilisé.
Analyse de la solution 24V (Batterie/Compresseur)
L'utilisation d'une climatisation 24V (type camion/camping-car) présente un avantage majeur : vous évitez les pertes de conversion (l'énergie passe directement du solaire/batterie au compresseur sans passer par un onduleur 220V).
- Puissance disponible : Avec 1000W de panneaux, vous avez une marge confortable pour charger vos batteries tout en faisant fonctionner le compresseur, même lors de journées ensoleillées mais légèrement voilées.
- Buffer énergétique : Pour une pièce de 10 m², une batterie de 24V d'au moins 100Ah (Lithium LiFePO4 conseillée) est nécessaire pour lisser les pics de démarrage du compresseur et assurer une autonomie en soirée.
Schéma d'installation (Logique de câblage)
Voici la structure de votre installation pour assurer la priorité au solaire tout en gardant une sécurité réseau :
- Production : 2 panneaux 500W reliés en parallèle ou série (selon la tension d'entrée de votre régulateur MPPT).
- Régulation : Un contrôleur de charge MPPT 24V capable de gérer au moins 40A.
- Stockage : Parc batterie 24V (LiFePO4 recommandée pour la durée de vie sous forte chaleur).
- Consommation : La climatisation 24V est branchée directement sur la sortie batterie (avec un fusible adapté).
- Secours : Un chargeur de batterie 220V vers 24V (type Victron Blue Smart) branché sur le secteur, configuré pour ne s'activer que si la tension batterie chute sous un seuil critique.
Recommandations pour l'optimisation
- Gestion du courant d'appel : Les compresseurs de climatisation ont un fort appel de courant au démarrage. Assurez-vous que votre BMS (Battery Management System) de batterie est calibré pour supporter ce pic.
- Isolation de la pièce : Dans 10 m², l'efficacité dépend à 50% de l'isolation. Si la pièce est exposée au soleil, installez des films anti-chaleur sur les vitrages ou des volets extérieurs. Sans cela, votre clim tournera à plein régime inutilement.
- Configuration du régulateur : Utilisez un régulateur MPPT de qualité (type Victron SmartSolar) pour optimiser la collecte d'énergie même si vos panneaux sont très chauds, car la chaleur réduit le rendement des panneaux solaires.
Avantages de cette approche
- Indépendance : En cas de canicule intense et de coupure de réseau, votre refuge reste opérationnel.
- Durabilité : Le 24V continu est plus sûr et plus efficace pour ce type d'usage nomade adapté à une pièce fixe.
Avez-vous déjà choisi le modèle de climatisation 24V, ou souhaitez-vous des précisions sur le choix du régulateur MPPT en fonction de la tension de vos panneaux ?
Ce modèle EAC02.T23.06 est tout à fait approprié pour une pièce de 10 m². Avec une capacité de refroidissement de 1800W, il est largement dimensionné pour un tel espace (généralement, on estime 100W par m² pour une isolation standard, donc vous avez une réserve de puissance confortable pour les journées de canicule extrême).
Analyse de votre configuration technique
Avec une consommation de 750W, votre système va puiser environ 30 Ampères en 24V constant ($750W / 24V = 31,25A$).
- Autonomie : Avec deux panneaux de 500W, vous produisez idéalement 1000W. En conditions réelles (inclinaison, chaleur), comptez plutôt sur 700W-800W en crête. Vous êtes donc quasiment à l'équilibre solaire pendant les heures d'ensoleillement maximal.
- Buffer indispensable : Pour pallier les passages nuageux, le parc batterie est votre "poumon". Si vous utilisez une batterie de 100Ah, vous disposez théoriquement de 2400Wh. En respectant une décharge de 80% pour préserver la chimie (soit 1920Wh utilisables), vous avez environ 2h30 d'autonomie sans soleil avant d'atteindre la limite de sécurité.
Schéma d'installation recommandé
Voici les composants clés pour structurer votre refuge climatique :
- Sectionneur/Protection : Un disjoncteur thermique (fusible 40A ou 50A) entre la batterie et le climatiseur est impératif pour protéger l'unité EAC02.
- Régulateur MPPT : Choisissez un modèle de 40A ou 50A (type Victron SmartSolar 100/50). Il acceptera vos deux panneaux de 500W et optimisera la charge en 24V.
- Câblage : Utilisez du câble de section généreuse (minimum 10mm² ou 16mm²) entre la batterie et la clim pour éviter les chutes de tension qui pourraient déclencher une erreur de sous-tension sur le compresseur.
- Gestion 220V : Pour le secours, vous pouvez ajouter un chargeur AC/DC 24V branché sur votre secteur domestique. Si la batterie descend à 23V, le chargeur prend le relais automatiquement.
Conseils d'installation pour une pièce fixe
- Étanchéité : Ce modèle est conçu pour être monté sur un toit de véhicule. Pour une pièce en dur, assurez-vous de créer un support rigide et une étanchéité parfaite au niveau de la découpe (souvent une plaque de support en contreplaqué marine ou métal fixée au mur ou au plafond).
- Gestion du condensat : En mode refroidissement, l'unité va produire beaucoup d'eau. Assurez-vous que le tuyau d'évacuation est dirigé vers l'extérieur avec une pente suffisante.
- Évacuation de la chaleur : Si vous montez l'unité en "paroi arrière", assurez-vous que la partie condenseur (l'arrière de la clim) est bien ventilée à l'extérieur. Si elle est confinée dans un espace clos, le rendement chutera instantanément.
Votre choix est robuste car le 24V est une tension standard dans le monde du poids lourd, ce qui facilite grandement l'approvisionnement en composants (fusibles, câbles, connecteurs).
Souhaitez-vous des précisions sur le type de batterie (LiFePO4 vs Plomb/AGM) le plus adapté pour tenir dans la durée avec cette consommation constante ?
Pour répondre à votre besoin, l'utilisation du 220V comme source principale ou complémentaire nécessite un système qui priorise l'énergie solaire tout en basculant intelligemment sur le réseau (ou en combinant les deux) sans risque pour votre clim 24V.
Comme votre climatiseur est un modèle 24V DC, il ne peut pas être branché directement sur le 220V. Il lui faut un transformateur de tension (Alimentation à découpage) ou une gestion par batterie.
Voici le schéma fonctionnel pour intégrer votre 220V domestique à votre système 24V :
Schéma de l'installation
- Source 1 (Solaire) : 2 panneaux 500W -> Régulateur MPPT -> Parc batterie 24V.
- Source 2 (Réseau 220V) : Prise murale 220V -> Alimentation 220V/24V (50A minimum) -> Entrée DC parallèle sur le parc batterie.
- Sortie : Batterie -> Protection (Fusible 50A + Interrupteur) -> Climatiseur 24V.
Détail des composants et fonctionnement
-
Alimentation à découpage (220V AC vers 24V DC) :
- Vous devez installer un transformateur industriel de forte puissance (type 24V 60A / 1500W).
- C'est lui qui fournira le courant quand le soleil est absent.
- Astuce de montage : Il doit être connecté en parallèle sur la batterie avec une diode anti-retour ou, plus simplement, branché via un relais inverseur si vous voulez isoler totalement le solaire du réseau.
-
Le rôle de la batterie :
- La batterie sert de "tampon" (buffer). Même avec le 220V, elle absorbe les pics d'intensité au démarrage du compresseur. C'est crucial pour ne pas faire disjoncter votre alimentation 220V lors des appels de courant.
-
Gestion automatique (priorité solaire) :
- Pour automatiser cela sans effort, vous pouvez utiliser un relais de tension (Low Voltage Disconnect) :
- Tant que la tension batterie est haute (> 24.5V), le système tire du solaire.
- Si la tension chute (< 23V), le relais ferme le circuit 220V qui alimente le transformateur pour charger la batterie et soutenir la clim.
- Pour automatiser cela sans effort, vous pouvez utiliser un relais de tension (Low Voltage Disconnect) :
Résumé des branchements
[Panneaux Solaires] ----> [Régulateur MPPT] ----> [Batterie 24V] ----> [Climatiseur 24V] ^ | [Prise 220V] ----------> [Alim 220V/24V 60A] ------------+
Conseils de mise en œuvre
- Le démarrage du compresseur : Avec une batterie présente, le compresseur démarrera sans aucun problème car la batterie fournit instantanément les ampères nécessaires (bien plus qu'une alimentation 220V classique).
- Sécurité : Placez un disjoncteur différentiel en amont de votre alimentation 220V pour protéger votre installation domestique.
- Refroidissement : L'alimentation 220V/24V va chauffer. Installez-la dans un endroit ventilé, idéalement hors de votre pièce de 10m² pour ne pas rajouter de chaleur dans votre refuge.
Cette configuration est la plus fiable : vous utilisez le solaire en priorité et le 220V prend le relais automatiquement si la batterie faiblit. Cela garantit que votre refuge reste frais, même lors d'une semaine sans soleil.
L'intérêt d'utiliser le 220V en complément d'un parc batterie dans votre refuge climatique est une question de fiabilité et de dimensionnement économique. Voici pourquoi cette hybridation est la stratégie la plus rationnelle :
1. Garantir la continuité de service (Zéro coupure)
La météo est imprévisible. Avec uniquement du solaire, une série de journées nuageuses ou un épisode de poussière sur vos panneaux réduirait l'autonomie de votre refuge. Le 220V agit comme une assurance de confort : il prend le relais dès que la tension batterie descend en dessous d'un seuil critique, garantissant que votre clim ne s'arrête jamais.
2. Diminuer le coût du parc batterie
Si vous vouliez une autonomie totale (100% solaire) pour affronter trois jours de canicule sans soleil, il vous faudrait un parc batterie colossal, extrêmement coûteux et encombrant.
- Approche hybride : Vous dimensionnez votre batterie pour 4 à 6 heures d'autonomie (suffisant pour passer la nuit ou une baisse de luminosité passagère).
- Approche 100% solaire : Vous devriez multiplier par 4 ou 5 la capacité de stockage.
- Conclusion : Le 220V permet de réduire drastiquement l'investissement initial dans les batteries tout en conservant le même niveau de service.
3. Gestion des appels de courant (Démarrage du compresseur)
Un compresseur de clim demande, à la fraction de seconde où il démarre, une intensité bien supérieure à sa consommation nominale.
- Si vous aviez une alimentation 220V/24V seule (sans batterie), il vous faudrait une alimentation surdimensionnée (très chère) pour encaisser ce choc.
- Avec la batterie, c'est elle qui encaisse le pic. Le 220V n'a alors besoin que de fournir le "courant de croisière" pour recharger la batterie progressivement.
4. Préservation de la durée de vie des batteries
Les batteries (surtout Lithium) s'usent prématurément si elles subissent des décharges très profondes répétées. En utilisant le 220V pour "maintenir" la charge pendant les fortes chaleurs prolongées, vous évitez à vos batteries de tomber sous le seuil des 20% de charge, prolongeant ainsi leur durée de vie de plusieurs années.
En résumé : Pourquoi le 220V est-il votre allié ?
- Le Solaire : Fournit l'énergie gratuite pour le fonctionnement quotidien et le rafraîchissement durable.
- La Batterie : Sert de tampon pour stabiliser la tension et encaisser les démarrages du compresseur.
- Le 220V : Garantit la pérennité de la fraîcheur en cas d'aléa climatique ou de demande exceptionnelle, tout en permettant de limiter la taille (et le coût) de votre stockage.
C'est un système "hybride prioritaire solaire" : vous profitez du soleil au maximum, et le réseau domestique devient une sécurité silencieuse qui ne s'active que si nécessaire.
Souhaitez-vous des détails sur les composants spécifiques (type de relais ou chargeur intelligent) permettant cette bascule automatique entre le solaire et le réseau ?
Pour une installation de type "trafic" (terme désignant ici un montage robuste, type véhicule de loisirs/camping-car, optimisé pour une autonomie maximale et une fiabilité totale), voici le schéma détaillé. Ce montage utilise le 220V comme source de secours automatique via un chargeur intelligent, assurant une bascule transparente.
Schéma de principe (Flux Énergétiques)
PANNEAUX SOLAIRES (2x500W)
|
[Régulateur MPPT 50A] -------------------------+
| |
| [BATTERIE 24V LiFePO4]
| |
[CHARGEUR 220V/24V] <--- [Réseau 220V] |
| |
+----------------------------------------+
|
[Fusible 60A / Coupe-circuit]
|
[CLIMATISEUR 24V DC]
Détails techniques de l'installation
1. Le Cœur Solaire (Gestion MPPT)
- Entrée : Vos deux panneaux de 500W doivent être câblés en série si votre régulateur MPPT accepte une tension élevée (Voc > 100V), ou en parallèle si vous restez sur une basse tension.
- Sortie : Réglée impérativement sur le profil de charge "Lithium" (LiFePO4).
2. La Section Secours (220V AC -> 24V DC)
- Alimentation : Utilisez un chargeur de batterie type Victron Blue Smart IP67 (24V/16A ou plus).
- Automatisme : Ce chargeur est intelligent. Il détecte la tension de la batterie. Si vous l'ajustez à un seuil de tension faible (ex: 24.0V), il ne consommera rien tant que le solaire fait le travail. Dès que le solaire fléchit et que la batterie baisse, il injecte du courant 24V dans le circuit pour soutenir la clim.
3. La Distribution et Protection (Le point critique)
- Section de câble : Pour une puissance de 750W en 24V, le courant nominal est de ~32A.
- Utilisez du câble 16 mm² minimum pour les liaisons entre la batterie, le chargeur et la clim afin d'éviter toute chute de tension.
- Protection :
- Un coupe-circuit bipolaire (24V 60A) est essentiel pour isoler la clim en cas de maintenance.
- Un fusible ANL de 50A ou 60A au plus proche de la borne positive de la batterie.
4. Intégration dans votre pièce de 10 m²
- Emplacement : Placez la batterie et le régulateur dans un endroit sec et ventilé.
- Évacuation : Puisque le climatiseur EAC02 est un modèle "parking", il est monobloc. Si vous l'installez en paroi, l'unité intérieure et extérieure font corps. Assurez-vous que l'étanchéité entre la partie chaude (extérieur) et froide (intérieur) est faite avec un isolant haute densité (type mousse polyuréthane ou plaque de polystyrène extrudé).
Liste de matériel type "Trafic"
- Régulateur : Victron SmartSolar MPPT 100/50.
- Batterie : LiFePO4 24V 100Ah (plus compacte et résistante à la chaleur qu'une batterie AGM).
- Chargeur secours : Chargeur 24V (compatible Lithium).
- Connectique : Cosses à sertir, câble souple de 16 mm², disjoncteur thermique 60A.
Pourquoi ce mode est-il "Trafic" ?
Ce schéma est celui utilisé dans les flottes de véhicules utilitaires pour maintenir le froid à l'arrêt sans user le moteur. Il est auto-régulé : le système ne demande jamais "d'ordre" pour basculer du solaire au 220V, c'est la physique des tensions qui gère la bascule. Si la tension batterie est haute, le courant vient des panneaux ; si elle baisse, le chargeur 220V prend le relais.
Souhaitez-vous que je développe les paramètres de configuration du régulateur MPPT pour optimiser la charge de votre batterie LiFePO4 ?
Utiliser des sels hydratés pour refroidir une pièce
Les sels hydratés peuvent être utilisés pour stocker le froid grâce à leur changement de phase (fusion et solidification). Ils ne produisent pas de froid par eux-mêmes, mais permettent de stocker la fraîcheur disponible pendant la nuit pour la restituer durant la journée.
Ce principe est utilisé dans les accumulateurs de froid des glacières, mais peut également être appliqué au rafraîchissement d'une habitation.
Principe de fonctionnement
- Pendant la nuit, lorsque l'air extérieur est plus frais que la température de fusion du matériau, les sels hydratés se solidifient.
- Durant la journée, ils fondent progressivement en absorbant une grande quantité de chaleur.
- Un ventilateur fait circuler l'air de la pièce à travers un échangeur contenant les sels hydratés.
- L'air ressort légèrement refroidi avant d'être redistribué dans la pièce.
Ce procédé est appelé stockage thermique par matériaux à changement de phase (PCM : Phase Change Material).
Schéma de principe
Air chaud de la pièce
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┌─────────────────┐
│ Ventilateur │
└─────────────────┘
│
▼
┌─────────────────────────────┐
│ Modules de sels hydratés │
│ (plaques ou bidons plats) │
└─────────────────────────────┘
│
▼
Air plus frais
│
▼
Vers la pièce
Recharge pendant la nuit
Lorsque la température extérieure devient suffisamment basse, les modules se rechargent naturellement.
Nuit
Air extérieur : 18 °C
│
▼
Ventilateur
│
▼
Modules PCM
│
▼
Les sels se resolidifient
Le lendemain, ils pourront absorber une nouvelle fois la chaleur de la maison.
Quels sels hydratés utiliser ?
Plusieurs familles de sels hydratés existent.
Acétate de sodium trihydraté
- Température de fusion : environ 58 °C
- Principalement utilisé pour le stockage de chaleur.
- Peu adapté au refroidissement d'une habitation.
Sulfate de sodium décahydraté
- Température de fusion : environ 32 °C
- Convient pour limiter les surchauffes des bâtiments.
- Très utilisé comme matériau à changement de phase.
Chlorure de calcium hexahydraté
- Différentes formulations permettent d'obtenir une température de fusion comprise entre 20 et 30 °C.
- Convient bien au stockage de fraîcheur.
Pour une habitation, on recherche généralement un matériau ayant une température de fusion comprise entre 20 °C et 26 °C.
Rendement énergétique
Les matériaux à changement de phase stockent beaucoup plus d'énergie qu'un simple réservoir d'eau.
À titre indicatif :
- chaleur latente : environ 200 kJ/kg
- soit environ 55 Wh/kg
Exemples :
- 20 kg → environ 1,1 kWh de froid
- 50 kg → environ 2,8 kWh
- 100 kg → environ 5,5 kWh
Cette énergie est restituée progressivement tout au long de la journée.
Avantages
- fonctionnement entièrement silencieux
- très faible consommation électrique (uniquement le ventilateur)
- aucun compresseur
- aucun gaz réfrigérant
- entretien réduit
- longue durée de vie
- énergie gratuite si les nuits sont fraîches
- compatible avec une installation solaire
Inconvénients
- les sels hydratés ne produisent pas de froid ; ils ne font que le stocker ;
- les nuits doivent être suffisamment fraîches pour permettre leur recharge ;
- une masse importante de matériau est nécessaire pour obtenir un effet significatif ;
- certains sels présentent des phénomènes de surfusion ou de séparation de phases qui nécessitent des additifs stabilisateurs.
Installation recommandée
Une installation performante pourrait être composée des éléments suivants :
Toiture
Extracteur solaire
│
▼
Air chaud évacué
────────────────────────────────
Entrée d'air nocturne
│
▼
Filtre à poussières
│
▼
Ventilateur basse consommation
│
▼
┌───────────────────────────────┐
│ Échangeur contenant les PCM │
│ (sels hydratés) │
└───────────────────────────────┘
│
▼
Air rafraîchi
│
▼
Pièces de la maison
Association avec un puits canadien
Pour améliorer encore les performances, il est possible d'ajouter un puits canadien.
L'air extérieur circule dans un conduit enterré à environ 2 mètres de profondeur où la température reste proche de 12 à 15 °C toute l'année.
L'air est ainsi prérefroidi avant de traverser les modules de sels hydratés.
Le schéma devient alors :
Air extérieur
│
▼
Puits canadien
│
▼
Ventilateur
│
▼
Modules de sels hydratés
│
▼
Air rafraîchi
│
▼
Habitation
Conclusion
Les sels hydratés constituent une excellente solution de stockage de fraîcheur. Ils ne remplacent pas une climatisation traditionnelle mais permettent de réduire sensiblement la température intérieure avec une consommation électrique très faible.
Associés à un extracteur solaire de combles, une ventilation nocturne, un échangeur thermique et éventuellement un puits canadien, ils permettent de réaliser un système de rafraîchissement passif particulièrement économique, silencieux, écologique et durable.
Cette technologie est déjà utilisée dans de nombreux bâtiments à haute performance énergétique et représente une alternative intéressante à la climatisation classique dans les régions où les nuits restent suffisamment fraîches.