Le soleil est nouveau tous les jours.
Héraclide d'Ephèse
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LE SYSTÈME ICESOL : LE SOLEIL A RENDEZ-VOUS AVEC LA GLACE
ICESOL, c'est un système de chauffage novateur qui se décline en trois éléments: une pompe à chaleur, un capteur sélectif non vitré... et de la glace. Oui, se chauffer avec de la glace, c'est possible! En plus, c'est efficace et économique.
Avec ICESOL, l'énergie solaire couvre la majorité des besoins en eau chaude et en chauffage pendant environ six mois par an. Pendant cette période, la pompe à chaleur se repose. Pendant le reste de l'année, les panneaux solaires et la pompe à chaleur fonctionnent de concert pour assurer le confort dans votre maison.
ICESOL se présente comme un système de chauffage alternatif aux solutions de chauffage avec pompe à chaleur conventionnelles.
Chauffer avec de la glace, comment ça marche ?
Quand le soleil ne suffit pas pour chauffer la maison, la pompe à chaleur du système IceSol se met en marche. Elle va puiser son énergie dans un récipient de stockage rempli d'eau (le "stock de glace"). A mesure que la PAC lui soutire de l'énergie, l'eau gèle petit à petit et libère de la chaleur gratuite. La réserve d'eau se transforme en glace. La température reste constamment à 0°C lors du changement de l'état de l'eau en glace car c'est la chaleur latente qui est restituée (changement de phase).
Dès que le soleil brille et que la température des panneaux solaires monte au dessus de 0°C, la chaleur produite par les capteurs dégèle la glace. Le cycle peut recommencer.
Le stock de glace va donc osciller entre un état 100% eau et 100% glace tout au long de l'hiver. Le volume du stock de glace est dimensionné de manière à toujours présenter une source de chaleur primaire à min 0°C à l’entrée de l’évaporateur de la PAC. On maintient ainsi un Coefficient de Performance ( C.O.P) élevé même par conditions météorologiques défavorables.
Image interactive, découvrez les composants d'une installation ICESOL
CAPTEUR SOLAIRE THERMIQUE
CAPTEURS
HYBRIDES:
THERMIQUES
&
PHOTOVOLTAÏQUES
DURANT LA NUIT, LE SYSTEME ICESOL PERMET DE FAIRE DES ÉCONOMIES EN DIMINUANT LA CONSOMMATION ÉLECTRIQUE DE LA POMPE A CHALEUR
DURANT LA NUIT, L'INSTALLATION SOLAIRE THERMIQUE ET/OU PHOTOVOLTAÏQUE EST COUPÉE
STOCK DE GLACE :
DURANT LA NUIT, LA PAC SOUTIRE DE LA CHALEUR AU STOCK DE GLACE CE QUI A POUR EFFET DE LE FAIRE GELER.
POMPE A CHALEUR
RESERVE
EAU CHAUDE SANITAIRE
RESERVE
EAU DE CHAUFFAGE
SITUATION : PENDANT LA NUIT
Le système IceSol exploite surtout la chaleur disponible dans le stock de glace car il fait plus froid dehors. L’antigel (saumure) qui sort de la PAC à une température de -3°C ( par exemple ), traverse le stock de glace. Un échange thermique se crée entre l’eau du stock de glace, qui se met à geler (changement de phase eau-glace), et l’antigel qui circule dans les échangeurs. Celui-ci gagne quelques degrés et ressort à une température de -1°C. Ce gain de température qui n'a rien coûté en consommation électrique est utilisé par la PAC pour la production de chaleur.
RESERVE
EAU DE CHAUFFAGE
Le système de chauffage ICESOL utilise jusqu'à 4 sources d'énergies renouvelables:
Le système IceSol exploite surtout la chaleur disponible dans le stock de glace car il fait plus froid dehors. L’antigel qui sort de la PAC à une température d’environ -3°C, traverse le stock de glace. Un échange thermique se crée entre l’eau du stock de glace, qui se met à geler (changement de phase eau-glace), et l’antigel qui circule dans les échangeurs. Celui-ci gagne quelques degrés et ressort à une température d’environ -1°C pour alimenter la PAC.
Lorsque la température remonte avec l’apparition du soleil, les capteurs solaires thermiques et photovoltaïques se mettent en marche. Le système thermique va d’abords s’employer à faire fondre la glace et à chauffer le stock de glace jusqu’à une température d’environ 25degrés. Le système photovoltaïque produit de l’électricité.
Lorsque la température chute à l’extérieur, la PAC va d’abord utiliser « la chaleur » du stock de glace qui est elle-même encore alimenté par l’apport des capteurs solaires. Lorsque le soleil est couché, ils ne produisent plus d’énergie/chaleur et ce système se coupe. On va alors rebasculer en mode « fabrication de glace » entre la PAC et le stock de glace durant la nuit.
Le système IceSol exploite surtout la chaleur disponible dans le stock de glace car il fait plus froid dehors. L’antigel qui sort de la PAC à une température d’environ -3°C, traverse le stock de glace. Un échange thermique se crée entre l’eau du stock de glace, qui se met à geler (changement de phase eau-glace), et l’antigel qui circule dans les échangeurs. Celui-ci gagne quelques degrés et ressort à une température d’environ -1°C pour alimenter la PAC.
- La glace: c'est une des clés du système. Quand l'eau se transforme en glace, elle dégage une importante quantité... de chaleur.
- Le soleil: IceSol utilise l'énergie solaire au maximum, même à très basse température. Une partie de la chaleur fait fondre le stock de glace. Puis cette eau est congelée, ce qui fournit l'énergie nécessaire au fonctionnement de la pompe à chaleur. La boucle est bouclée.
- L'air: les panneaux solaires sans vitrage fonctionnent également comme un échangeur de chaleur. Ils captent l'énergie contenue dans l'air ambiant.
- La terre: si le stock de glace est souterrain, la terre lui transmet son énergie.
Avantage: la PAC fonctionne uniquement dans une plage de température optimale, entre 0°C et 20°C.
Les avantages du système ICESOL :
- Une solution idéale pour les nouvelles maisons et les immeubles bien isolés.
- La simplicité administrative: pas besoin d'autorisation pour des forages de sondes, pas de conflits légaux sur l'utilisation de la nappe phréatique, pas de nuisances sonores.
- Une performance équivalente ou supérieure à celle des pompes à chaleur géothermiques.
- Une valorisation maximale de l'énergie solaire, une source inépuisable.
- Une excellente adaptation aux situations favorablement ensoleillées.
- Possibilité d'utiliser le stock de glace pour faire du rafraîchissement en été.
Les composants du système ICESOL :
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Les capteurs solaires
Les capteurs solaires non vitrés à revêtement sélectif (Toiture Solaire AS, Capteur AS) se marient très bien avec tous le système IceSol. Ils sont d'abord utilisés pour transformer le rayonnement solaire en chaleur. Mais pas seulement: Les capteurs prélèvent aussi l'énergie du vent, de la pluie, de la condensation ou du givre, ceci à basse température. Cette énergie, ils la transmettent à la pompe à chaleur 24 heures sur 24, de jour comme de nuit.
La PAC est plus performante, consomme moins d'électricité, et les capteurs tirent le maximum non seulement du soleil, mais aussi de l'air ambiant.
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Les groupes hydrauliques pré-fabriqués
Un capteur solaire performant ne sert pas à grand chose, si la chaleur qu'il a généré n'est pas transmise au consommateur de manière efficace. Energie Solaire SA dimensionne et livre des groupes hydrauliques pré-farbriqués sur mesure en usine pour des installations pouvant dépasser 1'000 m2 de surface de capteurs.
Quand nous dimensionnons ce composant clé, nous faisons particulièrement attention à ce que les capteurs solaires puissent fonctionner en mode "high-flow" avec un faible delta-T sur le champ de capteurs et faible perte de température sur l'échangeur du groupe hydraulique. Ceci est essentiel lors du fonctionnement à basse température.
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Les pompes à chaleur saumure/eau
Les pompes à chaleur du système ICESOL sont de type "saumure/eau". Le liquide dans le circuit de l'évaporateur (côté froid) est de l'eau mélangée avec de l'antigel. L'eau de chauffage circule dans le circuit du condenseur.
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Les stocks de glace
Les accumulateurs de glace ne sont autre que des bacs en béton ou des réservoirs métalliques remplis d’eau. A l’intérieur se trouvent des échangeurs de chaleurs dans lesquels circule un mélange d’eau et d’antigel (saumure) qui extrait la chaleur de l’eau.
Les accumulateurs de glace fonctionnent pendant le semestre hivernal à une température de 0 °C. Pendant la « recharge » ( en journée ), l’accumulateur de glace absorbe de la chaleur qui fait fondre la glace dans l’accumulateur. La température à l'intérieure du stock de glace va monter jusqu'à environ 25 degrés et servir de première source de chaleur pour la PAC lorsque la température extérieure va baisser.
Lors de la « décharge » ( durant la nuit ) le processus s’inverse: le mélange d'eau et d'antigel (saumure ) amené dans les échangeurs à une température en dessous de 0 degré fait geler l'eau qui se trouve dans l’accumulateur de glace. Ce passage de l'état liquide à la glace libère de la chaleur qui est récupérée par les échangeurs. La température du liquide dans les échangeurs augmente ainsi de quelques degrés entre l'entrée et la sortie du stock de glace. Ce gain de température est ensuite utilisée par une pompe à chaleur qui subvient aux besoins de chauffage et de production d’ECS.
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Les régulations ICESOL
Afin de coordonner tous les éléments du système ICESOL, Energie Solaire SA, en collaboration avec l'entreprise Applitec, développe et réalise des régulations sur mesure. Notre entreprise a également conçu un portail internet afin de recueillir et analyser les données de toutes nos installations ICESOL.
En installant un accès à distance grâce à une connexion internet, vous pouvez voir le fonctionnement de l'installation ( production de chaleur des capteurs solaires, fonctionnement de la PAC, etc... ) en temps réel. Ceci nous permet, si besoin, de modifier les paramètres de l'installation directement depuis notre usine. Nous avons également la possibilité de procéder à une analyse du système sur un laps de temps et ainsi optimiser les réglages afin de faire fonctionner l'installation de manière optimale dans la durée.
De plus, en cas de dysfonctionnement, notre service technique reçoit automatiquement des alarmes et peut analyser et régler les problèmes éventuels sans forcément devoir intervenir sur place.
Grâce à notre portail internet, nos ingénieurs peuvent en tout temps vérifier les paramètres des installations IceSol et les modifier si nécessaire.
L'onglet "Paramètres" permet de modifier les réglages des différents composants de nos installations IceSol à distance afin de bénéficier d'un fonctionnement optimal
Grâce à notre portail IceSol, nous pouvons analyser le fonctionnement et la productivité des installations IceSol dans la durée.
Grâce à notre portail internet, nos ingénieurs peuvent en tout temps vérifier les paramètres des installations IceSol et les modifier si nécessaire.
Voici une vue sur notre portail Internet spécialement conçu pour la maintenance et l'analyse de performance de nos installations ICESOL.