Jean-Philippe Praene, vous avez travaillé sur un modèle de rafraîchissement solaire. Pourriez-vous nous en dire plus sur ce que votre thèse a apporté ?

- Il s’agit plus précisément de la modélisation d’un dispositif de froid solaire. Le principe de froid solaire est connu depuis le premier exemple de Ferdinand Carré en 1859. Nous n’avons pas inventé ce procédé. Nous sommes dans une phase d’étude et de développement de cette technologie, il convient donc de disposer de pilotes expérimentaux et d’outils de simulation fiables. Mon travail de thèse s’est donc axé sur la mise en œuvre d’un environnement de modélisation, en apportant des nouveautés en divers points, en particulier sur la description d’un capteur solaire sous vide.

Pourriez-vous nous rappeler comment, à partir de la chaleur, fabriquer du froid ?
- Un champ de capteurs solaires (plans ou sous vide) produit, à partir de l’énergie solaire, de la chaleur (pour cela, la température de l’eau doit être supérieure à 80°C). Cette chaleur alimente une machine à absorption qui permet la production de froid. La chaleur permet de séparer à haute pression (88 millibars) une solution de Bromure de lithium (LiBr) / eau. L’eau se vaporise et se liquéfie sur un condenseur. Au travers des orifices de détente, cette eau réfrigérante se vaporise à une pression de 8 millibars pour une température de 5°C, sur l’échangeur du circuit d’utilisation à refroidir. C’est ainsi qu’on alimente le réseau de distribution d’eau glacée qui viendra rafraîchir les locaux.

Votre modèle de climatiseur solaire réduit de 4 degrés la température interne d’une pièce de l’IUT de Saint-Pierre. Est-ce possible, et, si oui, à quel coût, de diminuer encore cette température ?
- Les simulations effectuées montrent que l’on arrive à cet écart de 4 degrés (voir plus dans certains cas). La nouvelle phase d’étude s’effectue en ce moment avec le programme RAFSOL (RAFraichissement SOLaire). Le LPBS (Laboratoire de Physique du Bâtiment & des Systèmes) va mettre en place un pilote de recherche à l’IUT de Saint-Pierre. Ce pilote permettra d’apporter des éléments de validation expérimentale à mon outil de simulation, mais également l’observation du comportement réel d’un dispositif de rafraîchissement solaire.

Pendant la soutenance, M. Alain Bastide a parlé du lithium qui est utilisé pour produire le froid à partir de la chaleur des panneaux solaires. En outre, il a été indiqué que la pollution générée par la construction de capteurs solaires et le stockage de l’énergie par le biais de batteries nécessaires à une installation de rafraîchissement solaire était compensée au niveau des énergies qu’elle économisait sur une durée de 10 à 15 ans. Or, votre thèse se situe dans une optique de développement durable. La climatisation solaire ne serait-elle pas aussi propre que ce que l’on peut en dire ?
- Le Bromure de lithium a une certaine nocivité. Cependant, contrairement aux systèmes à compression utilisant des CFC (chlorofruorocarbone, gaz à effet de serre), HCFC (hydrochlorofluorocarbone, moins dommageable pour l’environnement que le CFC), pour la machine à absorption, le fluide frigoporteur (porteur de froid), c’est de l’eau. Donc, non nocif pour l’environnement. L’impact environnemental est très largement réduit par rapport aux systèmes conventionnels.

La climatisation solaire, est-ce souhaitable pour les logements individuels ? Et, si oui, à quel horizon pourrait-on voir les installations se multiplier à La Réunion ?
- A l’heure actuelle, non, pour une raison purement économique. Dans le cadre de l’habitat individuel, ce procédé n’est pas compétitif avec le système classique de type “split-système”. Une installation solaire de 35 kilowatts frigorifiques (kWf) solaires se chiffre aux alentours de 160.000 à 200.000 euros pour les DOM.

La production de chaleur générée par la production de froid est beaucoup plus importante que la production de froid classique. Afin d’éviter que cette production d’énergie soit rejetée dans l’air, il est question de réutiliser cette chaleur dans des lieux tels que les hôpitaux où l’on a à la fois besoin de froid (climatiser les chambres), mais aussi de chaleur (blanchisserie, cuisine, etc...). Quels sont les meilleurs endroits pour les premières installations de climatiseurs solaires à La Réunion ?
- Pas tout à fait, l’idée est qu’un système comme le nôtre trouve encore plus d’intérêt dans un environnement où le bâtiment a besoin à la fois du froid et de la chaleur. C’est effectivement le cas des hôpitaux ou aéroports, hôtels etc...

La climatisation solaire marche exclusivement pendant l’été. Que faire de l’installation l’hiver ?
Pour éviter toute détérioration du champ de capteurs solaires, l’une des solutions sera de vider les capteurs de l’eau qu’ils contiennent. Cela évite les problèmes de stagnation.

Matthieu Damian