Chauffage par accumulateur de glace solaire

L'accumulateur de glace solaire est une nouvelle forme d'approvisionnement en énergie thermique renouvelable.

L'accumulateur de glace solaire ne contient en fait que de l'eau et abrite un entrelacement d'échangeurs de chaleur.
L'accumulateur de glace solaire ne contient en fait que de l'eau et abrite un entrelacement d'échangeurs de chaleur.

(knü) Les pompes à chaleur géothermiques sont depuis quelques années devenues le premier choix quand il s'agit de chauffer des habitations avec une énergie à faible intensité de CO2. Cependant, le forage dans le sol est souvent interdit pour des questions de protection des eaux. Mais où prélever l'énergie de compensation s'il est interdit d'installer une sonde géothermique en profondeur ? Un caisson à glace souterrain innovant constitue donc – indépendamment de la qualité du support – une source d'énergie alternative sur place. Cet accumulateur dit de glace solaire apporte même une double fonction : il fournit la chaleur pour assurer le chauffage et retire en cas de besoin en réfrigération l'excédent de chaleur ou d'énergie solaire de la pièce. C'est la raison pour laquelle un système de chauffage par accumulateur de glace solaire correspondant aux besoins des maisons individuelles comprend les trois composants suivants : outre le réservoir de glace solaire souterrain et la pompe à chaleur dans la cave, il est nécessaire d'avoir à cet effet des capteurs solaires sans vitre sur le toit.

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L'énergie issue de la cristallisation

L'accumulateur de glace solaire ne contient que de l'eau et abrite un entrelacement d'échangeurs de chaleur tubulaires. Son fonctionnement est similaire à celui d'un congélateur : la chaleur est retirée du réservoir d'eau et amenée à la température de chauffe à l'aide d'une pompe à chaleur à sorption. De ce fait, la température d'eau dans le réservoir descend jusqu'à 0 °C, respectivement il se forme un peu de glace. Cela présente des avantages : « Lorsque l'eau gèle et se transforme en glace, il se forme des cristaux qui dégagent une énorme énergie thermique. Le contenu calorifique correspond à la quantité d'énergie nécessaire pour chauffer l'eau de zéro à 80 °C », explique Alexander von Rohr, inventeur de la glace solaire. 

Le réservoir ne gèle cependant pas complètement, parce que l'échange de chaleur entre la maison et le soleil est réversible. Le capteur solaire fournit en permanence de l'énergie à l'accumulateur, ce qui ralentit le processus de congélation jusqu'à la fin de la saison de chauffage. Au cours de la saison chaude, l'eau dégèle de nouveau dans le réservoir souterrain et se réchauffe autant que possible. Le contenu frais du réservoir peut être utilisé simultanément pour le rafraîchissement du bâtiment en été. Les capteurs solaires à air chargent non seulement le réservoir de glace solaire, mais chauffent également l'eau sanitaire.

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Conçu pour les maisons individuelles

La technique de la glace solaire a commencé à être utilisée dans le secteur industriel. Elle est avantageuse partout où il faut passer du refroidissement au chauffage en peu de temps – par exemple dans les archives, les hôtels ou les immeubles. Entre-temps, le système a aussi été adapté aux besoins des maisons individuelles : Le réservoir de glace solaire, un réservoir cylindrique en béton de 12 m3 est enterré dans le jardin sur rue. Le réservoir est rempli à l'aide de collecteurs d'eaux météoriques ou de collecteurs d'eaux pluviales. Toutefois, il n'y a que peu de systèmes standard avec les composants nécessaires disponibles sur le marché. 

De plus, le système décide automatiquement de quelle source la chaleur peut être soutirée de manière optimale pendant le fonctionnement : l'air réchauffé ou l'eau de la citerne. 

Les coûts d'acquisition et d'installation du système à accumulateur de glace solaire sont comparables à ceux d'une pompe à chaleur utilisant des sondes géothermiques. Les besoins en électricité en exploitation sont plus faibles en comparaison directe, parce que la fonction accumulateur autorise une exploitation avec une meilleure efficacité énergétique.

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