Alimenter un climatiseur/pompe à chaleur avec des panneaux solaires

Bonjour,

UN PAS DE PLUS VERS L'AUTOPRODUCTION ET L'AUTOCONSOMMATION D'ELECTRICITE.

Je sais qu'un climatiseur n'est pas ce qu'il y a de plus écolo (mais les pompes à chaleur le sont) de plus, avec le réchauffement climatique mémé et les gosses souffrent vraiment trop même avec le ventilo à fond!

Voila pourquoi je souhaite utiliser une pompe à chaleur alimentée par des panneaux solaires pour climatiser une petite chambre. Quand je dit "climatiser" j'entends faire descendre la température de quelques degrés seulement.
C'est pourquoi j'ai cherché des infos sur internet sans jamais trouver de système de ce type à part pour des "gros" systèmes avec batteries, régulateurs... à 10000 euros pour 20 m2!!!

Théoriquement ça ne peut pas être impossible de brancher "en direct" des panneaux solaires sur un climatiseur. Par contre ça me semble difficile de pouvoir le faire de façon simple et confortable.
Mon but n’étant que d'abaisser légèrement la température d'une petite pièce (12m2). Je pars aussi du principe que je ne veux pas forcement climatiser la nuit.

Une pompe à chaleur pour ma pièce coute 500 euro et consomme 900W (à pleine puissance).
Cette puissance en panneaux solaires coute 1000 Euros (panneaux seuls).
Un onduleur éventuellement si la pompe à chaleur ne peut pas être adaptée pour du 12, 24 ou 48V continu par exemple, coute 750 euro.
Ne trouvant pas de pompe à chaleur en courant continu, j'en déduit qu'il n'est pas possible de réaliser ce projet sans onduleur. Je peux me tromper.

Bref, même en prenant du matériel haut de gamme et des batteries on n'arrive pas à 10000 Euro...
Donc je veux le construire moi même et profiter d'un forum pour créer un groupe de travail à ce propos.

PS / je veux que le système soit "modulable" pour me servir de la pompe à chaleur en hiver (mais avec une autre source d’énergie) et utiliser les panneaux solaires pour autre chose quand la température n'est pas trop haute.

Merci de m'aiguiller afin de trouver des solutions, observer les contraintes et partager ce projet.

Salut Leonard, et merci pour ce sujet qui va surement intéresser du monde.

Ca ne va pas être simple de répondre sans rentrer dans un minimum de considérations techniques.

Pour commencer, un panneau solaire de 1000wc (valeur choisie pour simplifier les calculs) ne pourra pas alimenter quoique ce soit de 1000w en direct, pour plusieurs raisons :

- la puissance d'un panneau se mesure en Wc = watts crète, c'est une valeur testée en usine en conditions d'ensoleillement de 1000w/m², ce qu'on n'a pas partout en France, et pas toute l'année non plus, il faut un rayonnement perpendiculaire (ce qui n'est pas le cas toute l'année ni toute la journée) et 25°C (on a souvent beaucoup plus en plein soleil), la température augmentant faisant baisser la puissance
Un panneau de 1000Wc orienté plein sud donnera 0w au lever du jour, puis la puissance augmentera doucement jusqu'à un maximum quand le soleil l'illumine à 90° pour atteindre peut-être 1200w dans la moitié sud puis continuera à diminuer jusqu'au soir. Par contre les journées nuageuses il faudra pas s'attendre à plus de 20% de cette puissance

- Un panneau photovoltaïque est un générateur de courant continu, qui sera maximum dans les conditions idéales, alors que son voltage va beaucoup varier en fonction de la température, saison etc.
C'est à dire que pour un panneau de 250Wc, on pourra avoir 8 ampères sous 36v par exemple en conditions idéales, mais en réalité la tension pourra évoluer entre 25 et 40v et le courant toujours en dessous de son maximum de 8a. Ces caractéristiques sont indiquées au dos de chaque panneau. Pour faire simple, le courant qui en sort est très variable et difficilement utilisable tel quel.

- Ton appareil, ici la clim, fonctionne en 230v alternatif, consomme 900w max (mais le compresseur aura surement besoin de plus du double pour démarrer).
Donc pour avoir un temps d'utilisation correct en direct (sans stockage sur batteries) il faudra que l'installation photovoltaïque soit surdimensionnée par rapport à la machine, au moins 3 ou 4 fois plus, et le courant devra être mis en forme car ce qui sort du panneau n'a rien à voir avec ce dont la machine a besoin.

Une installation photovoltaïque autonome prend généralement cette forme :

Sur l'exemple que tu donnes pour 10000€, voici une idée de la répartition du budget :
-5000€ pour les batteries
-3000€ pour les panneaux
-2000€ pour l'onduleur, cables, raccordements, fixations etc
Il faudra rajouter si tu le fais poser par une entreprise une majoration de 30% (marge de l'installateur) + 1500 à 2000€ de main d'oeuvre de pose.

On comprend vite en voyant le prix des batteries pourquoi l'installation autonome n'est pas tellement répandue.
Alors si on cherche à alimenter en direct, sans stockage sur batteries, il existe depuis quelques années des onduleurs dit Hybrides, qui sont capables de travailler en multi-modes, dont le générateur simple. C'est à dire qu'ils peuvent par exemple générer du 230v alternatif en direct à partir d'un parc de panneaux solaires.
Il existe un modèle assez répandu chez les bricoleurs en quête d'autonomie c'est le PIP 4048, et ça vaut dans les 1000€ pour 4000watts max.

En reprenant l'exemple de ta clim de 900w, un tel onduleur pourra l'alimenter et amortir le pic de démarrage, en plein soleil et pour être certain de disposer d'assez de puissance photovoltaïque pour garantir 900watts, il faudra installer au moins 2500wc de panneaux, toujours en fonctionnement sans stockage.

Si on part sur un parc de batteries, le calcul est bien différent, mais ce sera pour un autre épisode.

J'ai volontairement simplifié les calculs à la puissance (watts) nécessaire car on raisonne en direct.
Normalement le raisonnement se fait en besoins énergétique (watts-heure).
L'énergie c'est le produit de la puissance par le temps : Wh = Watts x temps(en heures)
C'est à dire qu'une clim d'une puissance de 900 Watts qui tourne pendant 2 heures aura utilisé 1800Wh d'énergie. Les Wh c'est aussi ce qu'on paye sur nos factures d’électricité, c'est important de comprendre la différence entre puissance et énergie.

Il existe un site très bien fait pour réaliser des estimations assez précises :
http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php?lang=fr&map=europe

Voila un petit début d'explication, j'espère que ce sera pas trop indigeste,
A suivre..
Cédric

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J-200 à la maison, [url=http://www.ecologie-pratique.org/forum/viewtopic.php?showtopic=3919]Batch180 dans la grange [/url]

bonjour.

as tu des source de chaleur importante dans ta maison? utilisation du four , veilles de nombreux appareils electronique , fenetres sud , est ou ouest?
la piece a refroidir est elle bien isolée , est elle orienté au sud?

si la surchauffe n'est que de quelques degres , il serais peut etre bon de faire la chasse aux sources de chaleur dans ta maison si tu ne l'as pas deja fait , plutot que d'investir des milliers d'euro.

Salut Sim,
Oui tu as bien raison, avant de chercher à alimenter de nouveaux systèmes, il faut d'abord chasser les consommations et tendre vers une réduction des besoins, mais bon fallait pas me brancher sur l'autonomie électrique aussi, depuis un an que je m'y suis mis, ça me rend tout enthousiaste :)

Vous avez surement entendu parler des maisons à énergie positive qui suivent le même écueil : une isolation et orientations imparfaites genre RT 2012 à peine améliorée, et ensuite on recouvre le bâtiment de panneaux solaires à tunes (injection réseau) pour "compenser" la consommation du bâtiment...et ce sont les autres abonnés qui payent le tarif de rachat prohibitif...

Mais bon, avec les 2,5kWc de panneaux dont Leonard a "besoin" pour sa clim, il pourra alimenter plein d'autres usages un peu plus vertueux ;)

A bientôt
Cédric

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J-200 à la maison, [url=http://www.ecologie-pratique.org/forum/viewtopic.php?showtopic=3919]Batch180 dans la grange [/url]

Salut à tous,

Sujet super intéressant, ça fait plaisir de voir des projets comme ça autour du solaire et de la PAC

Je me pose une question un peu dans la continuité de ce que vous disiez :
est-ce qu’il existe aujourd’hui des petites PAC air/air capables de fonctionner directement sur du courant continu sans passer par un onduleur classique ?

Je vois de plus en plus de kits “solaires directs” pour les pompes de piscine ou les ventilations, et je me demande si la même logique pourrait s’appliquer à une mini-clim.

Techniquement, ça éviterait les pertes liées à la double conversion, non ?
Mais j’imagine que le compresseur et la régulation électronique ne facilitent pas les choses...

Quelqu’un aurait déjà vu ou testé ce genre de montage ?

Up si quelqu'un voit mes questions je suis toujours en recherche de réponse :)

Voici une réponse simple et adaptée à un message de forum :

Salut,

À ma connaissance, il n’existe pas encore de petites PAC air/air domestiques fonctionnant directement en courant continu sur panneaux solaires, sans passer par un onduleur.

Ce principe existe surtout pour des équipements spécifiques comme les pompes de piscine, ventilations, ou petits systèmes 12/24 V destinés aux véhicules ou sites isolés.

Les PAC air/air classiques utilisent des compresseurs et des régulations électroniques qui nécessitent du courant alternatif stable. Même les modèles dits « DC inverter » fonctionnent en réalité à partir d’un secteur AC converti en interne.

En théorie, un système 100 % DC réduirait bien les pertes liées à la double conversion, mais aujourd’hui, ce n’est pas encore disponible sur le marché résidentiel standard.

Si quelqu’un a déjà testé une solution “solaire directe” sur une mini-clim, ce serait intéressant d’avoir un retour.