LES CLES DU DIMENSIONNEMENT
Ouvrages en commandePhotovoltaïque autonome
Photovoltaïque raccordé au réseau
Machine frigorifique à adsorption
 Figure 6.5 Principe d’un système à adsorption |
 Figure 6.6 Machine à adsorption MYCOM |
Les machines à adsorption ont partie liée avec le solaire ou la récupération d’énergie thermique fatale car l’efficacité énergétique (rapport de la puissance frigorifique à la puissance thermique fournie) est faible, de l’ordre de 0,6, mais l’intérêt est qu’elle valorise de la chaleur à faible niveau de température de 70 à 80 °C. Comme le fait voir la figure 6.5, le système comporte une matrice solide qui peut être soit de l’aérogel de silice, soit une zéolithe. Cette matrice solide adsorbe de la vapeur d’eau quand elle est refroidie et désorbe la vapeur d’eau piégée dans la matrice solide lorsqu’elle est chauffée. On comprend par cette simple description qu’il y a une perte énergétique majeure lorsqu’il faut refroidir la matrice qui vient juste d’être chauffée. D’où un des perfectionnements possibles en faisant fonctionner le système à adsorption avec au moins 4 échangeurs et non pas 2 pour récupérer une partie des énergies de chauffage et refroidissement. La figure 6.6 montre le côté massif de ces installations qui fonctionnent bien sûr sous vide puisqu’elles évaporent de l’eau.
La marque Mayekawau (Mycom) présente à la fois la variation des performances (cf. figure 6.7) mais aussi les caractéristiques des machines : une machine produisant 100 kW de froid à 15 °C soit à 17 milllibar, utilise de la chaleur à 68 °C mais a besoin de 50m3/h d’eau au condenseur pour évacuer la chaleur à 27 °C et pèse 6,6 tonnes ! A 200 kW : 10 tonnes et à 430 kW : 25 tonnes. Il faut donc disposer de beaucoup de chaleur perdue à 70 °C pour valoriser un tel investissement.
Figure 6.7 Variation de la puissance frigorifique en fonction de la température
Les fabricants de machines
MAYEKAWA, Weatherite, et des start-up comme SORTECH
Les usages sont :
- le froid solaire,
- la récupération de chaleur perdue à basse température.
- le fonctionnement en dépression implique des épaisseurs significatives car il faut de grands volumes
- la masse significative d’aérogel de silice ou de zéolithe car l’ordre de grandeur pour les fonctionnements mono-étagés est de 1 kg de zéolithe pour adsorber 50 g de vapeur d’eau ; ce chiffre peut passer à 100 g de vapeur d’eau /kg d’adsorbant pour des systèmes bi-étagés.