Brevet FR2651032A1 — publié le 19910222

Climatisation et Réfrigération grâce à l'énegie solaire. La présente invention concerne un système de climatisation et de réfrigération fonctionnant exclusivement grâce à l'énergie solaire. On connait des appareils ou installations de réfrigération utilisant, non le principe de la compression-détente d'un gaz spécifique, mais celui de la diffusion et absorbtion d'un gaz dans de l'eau en présence d'un gaz non condensable.Lénergie nécessaire au déroulement de ce processus d'évaporation-condensation-absorbtion est généralement fournie par le pétrole,le gaz ou l'électricité. On connait d'autre part les capteurs solaires constitués généralement d'un corps noir, réchauffant un fluide,ou de piles photo-voltaïques qui, exposés au sieil,durantle jour,reçoivent le rayonnement et le transforment en chaleur ou énergie électrique. On connait -enfin le principe du rayeennement,en particMlier nocturne, notamment des corps noirs L'idée inventive, à l'origine du présent brevet, consiste à utiliser successivement, pour le même effet (la réfrigération) les deux phénomènes opposés: le rechauffement diurne d'un corps noir et son refroidissemnt nocturne. Durant la journée, l'installation permettra de chauffer un alcool lourd ou aras (glycol,polyol ou autre) de faible chaleur spécifique et de point d'ébullition élevé à la pression atmospMerique.Cet alcool porté sous le capteur solaire à une température comprise entre 100 et 130 remplira dans l'installation frigorifique à absorbtion le role du gaz ou du pétrole des réfrigérateurs classiques,en vaporisant, dans le bouilleur l'ammoniac dissout dans l'eau. Le processus du froid est par ailleurs totalement conservé.ll s'asit donc d'une installation classique où l'énergie d'apport est fournie par le soleil. La nuit, ce processus est interrompu et remplacé par celui du refroidissement du capteur-corps noir. Dans cette phase, l'alcool circulant voit sa température baisser en dessous de 15"c et un simple serpentin continuera à refroidir le même fluide frigoporteur qui avait été réfrigéré par l'installation "à diffusion".Le passage d'un processus à l'autre se fera grâce à une vanne 3 voies manuelle ou automatique. Selon la puissance du rayonnement solaire et selon la valeur du rayonnement nocturne fonction de la clarte de la nuit et de l'absence de couverture nuageuse) le rendement de l'installation variera dans des proportions non négligeables de 200 à 900 Watts/m2Xh. C'est pourquoi il faudra inscrire dans cet ensemble frigorifique un important volant de fluide frigoporteur tel qu'une solution de chlorure de sodium ou de calcium. La concentration et la densité de cette solution seront choisies en fonction de la température que l'on voudra obtenir et donc de l'usage que l'on voudra faire -dé ce fluide frigoporteur.Climatisation,refrigération eqcongélation sont les principaux usages envisagés. Dans certains gasoil sera possible d'adjoindre,au capteur simple, un panneau de piles photo-voltaiques susceptible d'alimenter une batterie d'accumulateurs capable d'assurer le fonctionnement de ventilateurs,d'accélérateurs ou d'appareils,de régulation et de controle,de faible puissance électrique. A titre d'exemple, dans des zones à fort ensoleillement, une telle installation de faibles dimensions r8 m24 serait susceptible de fournir une puissance de réfrigération de 4 Kw et un travail de 100 Kw/h chaque jour.Ce travail correspond aux besoins de la climatisation d'un volume habitable de 100m3.C'est sur cette base que pourrait être calculée la durée de l'amortissement d'un tel ensemble. Il n'y a théoriquement pas de limites au format de ce genre d'installation, on sait seulement qu'il existe des ensembles de réfrigération par absorbtion de 350 KW. Dans certains cas, la même installation peut être utilisée pour assurer le chauffage de volumes comparables,moyennant l'adaptation d(s circuits d'utilisation, et ! orclanisation d'un volant t-hermique C' chauffage est alors assuré par le capteur solaire, dc jour et le fluide caloriporteur (polyalcool) evon i oat:i ons Système de climatisation et de réfrigération utilisant exclusivement l'énergie solaire, I. L'invention est caractérisée par l'utilisation d'un capteur de l'énergie solaire pour assurer le fonctionnement d'une installation classique de.réfrigération par absorbtion ou diffusion, grâce à un fluide caloriporteur adapté. Il, Système de réfrigération, selon la revendication I, caractérisé par l'utilisation du même capteur pour assurer, grâce au rayon -nement nocturne, la poursuite de l'action de réfrigération d'un volant de fluide frigoporteur.Le transfert des frigories est réalisé par le même fluide caloriporteur ramené par le refroidis -sement à une température basse. III. Système de climatisation, selon la revendication I, caractérisé par l'utilisation du capteur solaire et du même fluide caloriporteur pour assrer le chauffage d'un réseau d'utilisation avec volant thermique.