L’année 2023 est en passe de devenir la plus chaude jamais enregistrée sur Terre. La climatisation peut soulager la chaleur. Mais si trop de personnes en dépendent, le réseau électrique ne peut pas suivre le rythme, obligeant les compagnies d'électricité à couper temporairement le service à des millions de foyers.
Les climatiseurs solaires offrent une solution simple à ce dilemme.
Là où je vis, sur la côte centrale de la Californie, la chaleur est rarement aussi étouffante qu'en Californie du Sud, en Arizona, au Texas ou dans le sud-est. Mais rarement ne veut pas dire jamais. Ainsi, dans le cadre de la mise à niveau solaire de notre propriété hors réseau, nous étudions de près les options de climatisation.
Nous penchons fortement en faveur d'un système de pompe à chaleur, car il refroidit et chauffe, et notre panneau solaire devrait très bien le gérer. Mais il s’avère que nous pourrions emprunter d’autres voies.
Un exemple : l'Organisation australienne de recherche scientifique et industrielle du Commonwealth (CSIRO) développe un système de toit qui utilise l'énergie du soleil pour chauffer l'eau, qui se vaporise et passe à travers une roue déshydratante en rotation pour sécher. Il passe ensuite par un refroidisseur par évaporation et enfin dans un système de conduits pour refroidir la maison.
Le système fournit de l’eau chaude et de l’air frais à la maison tout en utilisant juste assez d’électricité pour faire tourner la roue déshydratante et les ventilateurs de circulation. Ce n’est pas une option réaliste pour nous, mais cela pourrait l’être pour d’autres propriétaires.
Comment fonctionne un climatiseur à énergie solaire ?
La conception de climatiseur solaire la plus courante utilise des panneaux photovoltaïques (PV) pour alimenter le compresseur et le ventilateur. Le compresseur peut se connecter à des unités d'évaporation intérieures (pensez aux mini-splits) ou faire circuler de l'air frais à travers un système de conduits. Il tire toute son énergie des panneaux, bien que des unités hybrides soient disponibles et peuvent également utiliser l’énergie du réseau.
Dans les endroits où le réseau électrique n'est pas disponible, une batterie peut être ajoutée pour permettre au climatiseur de fonctionner la nuit.
Un autre type, appelé climatiseur solaire thermique, utilise de l'eau chauffée par le soleil pour alimenter le réfrigérant. Comme un compresseur, l'eau chaude condense un réfrigérant et l'entraîne dans les serpentins de l'évaporateur, le vaporisant et absorbant la chaleur de la maison.
Ce type d’unité a besoin d’un peu d’électricité pour faire fonctionner les ventilateurs de circulation, mais pas autant qu’un climatiseur conventionnel, et fonctionne avec des panneaux plus petits.
Types de climatiseurs à énergie solaire
Les climatiseurs photovoltaïques sont disponibles en trois types : courant continu, courant alternatif et hybrides pouvant fonctionner avec les deux types d'alimentation.
- Unités CC : Les panneaux solaires produisent de l’énergie CC. Ainsi, si le ventilateur et le compresseur du climatiseur sont équipés de moteurs à courant continu, ils peuvent utiliser cette énergie directement. De telles unités fonctionnent généralement à 12, 24 ou 48 volts.
- Unités AC : Ceux-ci utilisent le signal CA de 120 volts du réseau électrique. Ils peuvent fonctionner directement à partir d’un panneau solaire, mais le signal du panneau doit d’abord passer par un onduleur, ce qui réduit l’efficacité.
- Unités hybrides : Ceux-ci utilisent des signaux DC et AC. Ils peuvent puiser directement sur les panneaux lorsque le soleil est au rendez-vous et sur le réseau électrique lorsqu'il ne fait pas soleil.
Les systèmes mini-split sont assez courants. Ils comprennent une unité de compresseur extérieure et une ou plusieurs unités intérieures contenant des serpentins d'évaporation et un ventilateur de circulation. Les panneaux sont généralement montés à proximité du compresseur. Les fils regroupés avec les tubes de réfrigération transportent l’électricité vers les unités intérieures.
Des unités montées sur fenêtre sont également disponibles. Ils sont généralement livrés avec un réseau de panneaux qui se monte sur le toit ou sur le côté de la maison.
Avantages et inconvénients du climatiseur à énergie solaire
La climatisation solaire offre une solution au problème persistant de la surcharge du réseau électrique par temps chaud, mais seulement si suffisamment de propriétaires l’adoptent.
Pour faciliter la décision, le gouvernement fédéral offre un crédit d'impôt solaire de 30 % pour l'achat et l'installation de nouveaux équipements solaires. C'est une grande incitation. En voici d'autres :
Avantages
- Vous resterez au frais même en cas de surcharge du réseau et de panne d'électricité.
- Vous pouvez relier votre climatiseur à votre système photovoltaïque existant et économiser sur les coûts de matériaux.
- Vous économiserez de l'argent sur votre facture d'énergie.
- Votre système de climatisation fonctionne mieux lorsque vous en avez le plus besoin, c’est-à-dire lorsque le soleil est au rendez-vous.
Le principal inconvénient ? Cela ne fonctionnera pas s'il n'y a pas assez de soleil. C'est un problème pour les personnes vivant sur des propriétés ombragées ou dans la mauvaise zone climatique. D'autres inconvénients incluent :
Les inconvénients
- Votre climatiseur ne fonctionnera pas la nuit à moins qu'il ne soit connecté au réseau ou que vous n'achetiez une batterie.
- Les climatiseurs solaires coûtent plus cher que les climatiseurs conventionnels. Le coût moyen pour en acheter et en installer un est d’environ 3 400 dollars, bien que les incitations fiscales le réduisent de 30 pour cent.
- Votre climatiseur peut ne pas fonctionner pendant une période prolongée de temps nuageux ou pluvieux, même si vous disposez d'une batterie.
- Les panneaux solaires ne durent pas éternellement. Leur espérance de vie moyenne est d’environ 30 ans, mais elle peut être raccourcie par des intempéries ou un air salin et corrosif.
Quel est le résultat final ?
Si votre propriété reçoit suffisamment de soleil, un climatiseur solaire est un investissement judicieux qui réduira votre facture énergétique et augmentera probablement également la valeur de votre propriété. Vous contribuerez également à maintenir le réseau électrique opérationnel.