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Résumé :
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A l'échelle mondiale, la production de froid dans l'habitat (individuel ou collectif) apparaît comme un enjeu énergétique majeur de ce nouveau siècle. L'essor économique des pays en voie de développement, soumis dans leur majorité à des climats chauds, va entraîner une demande croissante des besoins en froid. L'enjeu est également de réduire la consommation en énergie primaire et de limiter les pics de puissance en électricité. Or actuellement, les solutions de production de froid reposent essentiellement sur des systèmes frigorifiques grands consommateurs en énergie électrique. Cette nouvelle demande croissante risque ainsi d'annuler les gains énergétiques obtenus dans le domaine du chauffage (efficacité énergétique des systèmes, isolation des habitats, contrôle/régulation, ... ). Il convient alors de préparer des solutions acceptables socio-éconorniquement et adaptées à la satisfaction de ces besoins futurs sans compromettre les engagements internationaux relatifs à la protection de l'environnement, en particulier pour la réduction des gaz à effet de serre (GES) par une diminution de la consommation en énergie fossile, et pour une meilleure protection de la couche d'ozone par une utilisation de fluides frigorigènes neutres. Dans ce contexte le recours à de nouveaux systèmes de production de froid, tels que les systèmes à sorption (absorption liquide /gaz, adsorption solide/gaz ou réaction chimique solide/gaz) couplés à une source énergétique non polluante en terme de GES (source solaire, source géothermique, rejets thermiques, ... ) répondrait à ces exigences. Dans le domaine du rafraîchissement solaire (production de froid positif), il existe diverses techniques émergentes pouvant offrir une alternative aux systèmes classiques à compression : les systèmes à absorption HzO/LiBr (production d'eau glacée à 7°C), les systèmes à adsorption silicagel/eau ou zeolithe/eau, les cycles de refroidissement d'air par déshumidification (dessicant evaporative cooling). Dans le domaine de la réfrigération solaire (entre 0 et -10°C), il n'existe que peu de systèmes capable de produire du froid négatif. Ces systèmes utilisent l'ammoniac comme fluide de travail, totalement neutre pour J'environnement. Ce sont principalement des systèmes à sorption liquide/gaz (NH)/HzO) ou solide/gaz (SrClz/NH), CaClz, NH) utilisant l'ammoniac comme fluide de travail. Ces systèmes qui permettent au mieux une production de froid à -10°C, pour l'obtention de glace solaire, nécessitent une température de source chaude minimale de 120°e. Ces niveaux de température élevés requièrent une technologie avancée pour la captation solaire, augmentant de façon drastique le coût global du système (utilisation de capteurs sous-vide, de concentrateurs paraboliques ou cylindro-paraboliques). Dans le domaine de la congélation solaire, c'est-à-dire pour une production de froid à une température inférieure à -20°C, aucun système basé sur la technologie de l'état de l'art n'a actuellement été testé du fait des températures élevées requises par la source chaude. Un verrou technologique doit être levé quant à la captation d'énergie solaire à des température supérieure à 130°C avec de bons rendements et des coûts acceptables afin de pouvoir développer des procédés de production de froid basés sur les concepts de cycles classiques simple effet à sorption.
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