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Mieux évaluer les performances de l'énergie solaire

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Une équipe du CEA, en collaboration avec le CNRS-Université de Savoie et le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB), vient de mettre au point à l’Institut National de l’Energie Solaire (INES), un banc d’essais permettant de tester tous les systèmes thermiques solaires.

Jusqu’à présent, les industriels qui utilisent et proposent des équipements intégrant les systèmes thermiques solaires sur le marché, ne disposaient pas d’indication fiable sur la performance de ces installations, en conditions réelles de fonctionnement, compte-tenu de la fluctuation de la ressource solaire.

Grâce au banc d’essais, financé par la Région Rhône-Alpes et installé dans un bâtiment mis à disposition par le Conseil Général de la Savoie, ils pourront ainsi tester et optimiser leurs équipements, et bénéficier de nouvelles générations de systèmes thermiques solaires.

L’énergie solaire est exploitée via des systèmes combinés (capteurs solaires thermiques combinés avec un générateur de chaleur classique) qui peuvent couvrir de 25 à 60% des besoins annuels, selon la région et la taille du dispositif. Ces systèmes sont cependant très sensibles aux fluctuations de la ressource solaire (jour / nuit, saisons, latitude, couverture nuageuse…) et des besoins en énergie. Il est donc indispensable de pouvoir mesurer les performances de ces équipements et ce, dans un délai le plus court possible.

Pour cela, les chercheurs ont développé à l’INES, un banc spécifique dédié à l’évaluation, d’une part des systèmes solaires combinés, et d’autre part, des technologies de production de froid à partir de capteurs solaires thermiques. Ce banc est complémentaire de ceux qui existent aujourd’hui en Europe et notamment en France au CSTB de Sophia Antipolis et se distingue par ses conditions de fonctionnement extrêmes.

Ce banc d’essai associe les éléments du système thermique solaire – combiné en grandeur réelle – dont on veut connaître le comportement ou mesurer les performances ainsi qu'un outil de simulation numérique qui reproduit fidèlement le contexte environnant le système à caractériser : le bâtiment, les émetteurs de chaleur, les capteurs solaires, les capteurs horizontaux ou verticaux des pompes à chaleur, ou les tours de refroidissement dans le cas des systèmes de climatisation solaire…

Cette approche semi-virtuelle, permet notamment de tester et développer des solutions couplées chauffage/eau chaude sanitaire et des unités de rafraîchissement solaire (solutions de climatisation).

(src: CP-CEA)