Accumulateur de glace solaire

Quand le sol ne peut pas être utilisé comme source d'énergie, on peut recourir à une citerne d'eau réfrigérée. L'accumulateur de glace solaire est une nouvelle forme de production d'énergie 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 le premier choix quand il s'agit de chauffer de nouvelles habitations avec une énergie à faible intensité de carbone. Le forage dans le sol en vue d'y installer une sonde géothermique en profondeur est toutefois souvent interdit pour des raisons liées à la protection de la nappe phréatique. Mais où prendre l'énergie de compensation lorsqu'il n'est pas permis d'introduire une sonde géothermique dans le sol ? Un bac à glace souterrain d'un nouveau genre peut maintenant servir de nouvelle source d'énergie sur place, indépendamment de la qualité du sous-sol. Cet « accumulateur de glace solaire » est même en mesure de remplir deux rôles : il fournit de la chaleur pour le chauffage et stocke, la chaleur ambiante et l'énergie solaire excédentaires. C'est pourquoi un système de chauffage à accumulateur de glace solaire adapté aux maisons individuelles comprend les trois composants suivants : outre la citerne souterraine de glace solaire et la pompe à chaleur à la cave, il fait encore appel à des capteurs solaires robustes sans verre installés sur le toit.

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L'énergie de cristallisation

L'accumulateur de glace solaire ne contient en fait que de l'eau et abrite un entrelacement d'échangeurs de chaleur. Son principe de fonctionnement ressemble à celui d’un congélateur : la chaleur nécessaire est prélevée de la citerne d'eau et amenée à la température de chauffage à l'aide d’une pompe à chaleur à sorption. La température de l'eau dans la citerne descend ainsi à 0°C et il y a même formation de glace. Cette dernière est expressément autorisée, car la cristallisation de l'eau en glace dégage une énergie supplémentaire utilisable : « Quand l'eau se transforme en glace, la formation de cristaux libère une quantité d'énergie disponible supplémentaire. La teneur en chaleur correspond à la quantité d'énergie nécessaire pour chauffer de l'eau de zéro à 80 °C » explique l'inventeur de la glace solaire, Alexander von Rohr.   

Le gel intégral de la citerne est toutefois empêché, car l'échange de chaleur entre la maison et le soleil est réversible. Le capteur solaire approvisionne en permanence l'accumulateur en l'énergie solaire, ce qui ralentit le processus de congélation jusqu'à la fin de la saison de chauffage. Les journées chaudes permettent à la citerne d'eau souterraine de dégeler et de se réchauffer dans la mesure du possible. La citerne fraîche contribue en même temps à la climatisation en été. Les capteurs solaires à air installés sur le toit servent alors non seulement à recharger la citerne en énergie, mais aussi à réchauffer l'eau sanitaire.

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Adapté aux maisons individuelles

La technique de glace solaire a commencé à être utilisée dans le secteur professionnel. Elle est avantageuse partout où il faut passer du refroidissement au chauffage en peu de temps. Les archives, les complexes hôteliers ou les grands immeubles sont des exemples d'application alimentés en conséquence et dont les besoins énergétiques fluctuent beaucoup. Entre-temps, le système a été aussi adapté aux besoins du segment des maisons individuelles. L'accumulateur à glace solaire est une citerne de béton d’environ 12 m3 qui peut être enfouie dans le jardin devant la maison. Pour son remplissage, la citerne peut être connectée à un collecteur d'eau de pluie. Cela dit, il n'existe sur le marché que quelques rares systèmes standard comprenant les composants nécessaires.

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'achat et d'installation du système d'accumulateur de glace solaire sont comparables à ceux d’une pompe à chaleur avec sonde géothermique. En comparaison directe, la consommation de courant en exploitation est plus faible, car l'accumulateur permet une exploitation plus efficace sur le plan énergétique. 

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