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Un bilan effectué en 2014 par son propriétaire démontre la durabilité de la plus ancienne installation de climatisation solaire d’Europe.
Programme Des besoins en rafraîchissement
La climatisation solaire des caves de vieillissement viticole de Banyuls-sur-Mer (Pyrénées-Atlantiques) est la deuxième plus ancienne installation de ce type du monde. La cave avait été mise en service en 1989, sans système de rafraîchissement. En 1991, il a été décidé de mettre en place une climatisation solaire à absorption, afin de rafraîchir les chais et de limiter les grandes variations estivales de température. Le bâtiment compte trois étages pour une surface de 3 500 m². Le rez-de-chaussée est réservé à la distribution, tandis que les deux niveaux de chais sont enterrés. La capacité de stockage de ces derniers s’élève à trois millions de bouteilles.
En août 1991, 131 m² utiles de capteurs à tubes sous vide (Giordano Cortec) ont été mis en service. Ils sont implantés en toiture avec une inclinaison de 15° et orientés sud/sud-ouest. Ces capteurs alimentaient au départ une boucle solaire contenant un antigel qui, via un échangeur, distribuait de l’eau chaude aux deux machines à absorption de la climatisation solaire. De type WFC 15 (Yazaki), ces machines fonctionnent en cycle fermé et mettent en œuvre un couple eau-bromure de lithium, avec une puissance frigorifique de 52 kW. Le circuit du capteur solaire affiche une température de fonctionnement comprise entre 60 et 95°C, et de 85°C pour le refroidissement.
Les besoins en froid sont largement supérieurs à la production d’eau glacée d’origine solaire. Chaque niveau est ventilé et rafraîchi par une centrale de traitement d’air (AHU de Daikin), équipée d’une batterie froide eau glacée et d’un ventilateur centrifuge assurant un débit de 25 000 m3 par heure. La différence entre l’entrée et la sortie du régime théorique de température eau glacée est d’environ 4°C, afin d’éviter tout risque de choc thermique. L’installation devait fonctionner toute l’année et participer, l’hiver, au chauffage du rez-de-chaussée. Elle comprend aussi un ballon tampon d’eau chaude de 1 000 litres et une tour de refroidissement située sur la façade nord. Le coût d’investissement initial pour la production d’eau glacée s’élève à 223 k€, soit 4,3 k€/kW de froid installé.
Le projet a été financé en majeure partie par le maître d’ouvrage. L’Ademe a participé à hauteur de 20 % ; et la région Languedoc Roussillon, à hauteur de 17 %. Le suivi, l’analyse et le diagnostic ont été réalisés par Tecsol. Entre 1992 et 1995, le suivi était chiffré à 1 750 € par an. Depuis, Tecsol l’effectue à titre gracieux, à distance.
État des lieux Optimiser les boucles de circulation
En deux décennies de fonctionnement, les travaux ont porté sur l’optimisation des boucles de circulation. Rapidement, des problèmes de corrosion importants dus à la nature du fluide antigel (Gilotherm) sont apparus, avec une fuite au niveau des flexibles onduleux des capteurs. En 1995, l’installation a dû être vidangée et nettoyée, et le fluide caloporteur remplacé par de l’eau, tandis que le vase d’expansion et le ballon tampon ont été changés. En 2002, l’installation a été optimisée pour la période estivale. L’échangeur initial, implanté entre la boucle solaire et la boucle secondaire, a laissé place à une vanne trois voies. Les flexibles onduleux en bronze corrodables ont été remplacés par des onduleux en inox, et la tour de refroidissement d’origine par une tour Mita de 180 kW. Dès lors, l’installation fonctionnera en eau, et uniquement de mai à septembre. Les travaux se chiffrent à environ 29 000 € ; et l’Ademe apporte une aide de 13 680 €. En 2003, le vase d’expansion ouvert est remplacé par un modèle fermé ; et la centrale de suivi, par une unité de télécontrôle Rio de Napac.
L’événement le plus grave se produit en 2011 : un épisode de grêle endommage une petite douzaine des 77 capteurs. L’installation est arrêtée, réparée, puis remise en service pour l’été 2012. En parallèle, le GICD construisait une deuxième cave de conservation, et confiait l’installation des équipements de chauffage, ventilation et climatisation à l’agence Brunet. Celle-ci reprenait la maintenance des deux caves, en 2013. « Lors de nos visites effectuées à intervalles réguliers, nous vérifions les périphériques, la qualité de l’eau ; contrôlons les débits et le delta de température ; et nous réparons les éventuelles fuites sur les capteurs. Nous devons aussi nous montrer vigilants sur la tour de refroidissement », détaille Yannick Quennehen, responsable commercial de l’agence Brunet, à Servian (Hérault). L’exploitation de la climatisation solaire est similaire à celle d’une installation de génie climatique traditionnel, d’autant que le contrat de Brunet s’arrête au droit de la machine à absorption, dont la maintenance est assurée par le fabricant.
Bilan un fonctionnement régulier
L’installation de climatisation solaire de Banyuls-sur-Mer continue de fonctionner depuis plus de vingt ans, pendant la saison chaude, de mai à septembre. En 2014, le GICB a dressé un bilan, qui confirme une production régulière année après année. Si la durabilité est prouvée, le coefficient de performance électrique du système n’est pas prodigieux et pourrait encore être amélioré. D’après Tecsol, cela serait possible en changeant les pompes d’origine qui alimentent le circuit solaire et sont surdimensionnées, ainsi qu’en remplaçant le capteur crépusculaire par un capteur d’ensoleillement. « Parmi les pistes d’amélioration figure l’installation de capteurs plus performants. Concernant le suivi de l’installation - incluant de la télémétrie assurée par Tecsol -, il serait utile de mettre en place des compteurs d’énergie et de contrôler la circulation d’eau », complète Yannick Quennehen, responsable commercial de l’agence Brunet. Le grand atout de cette installation est d’être adaptée aux besoins et bien maîtrisée, avec une production de rafraîchissement lorsque le soleil est présent, donc lorsque les besoins sont là.
