La climatisation est l'un des plus gros postes de consommation d'énergie d'un bâtiment, et elle repose généralement sur des fluides frigorigènes qui n'ont rien d'écologique. Dans le cadre du programme TÜBİTAK 1507 de soutien au démarrage des start-up de R&D des PME, nous, chez Innorma R&D, la start-up de R&D de Solimpeks, avons mis au point un rafraîchisseur évaporatif indirect assisté par le solaire (S-IEC) — et lors des essais, il a atteint un COP maximal de 8,92, en fournissant 3,12 kW de puissance frigorifique pour environ 350 W de puissance électrique.
Pourquoi un rafraîchisseur évaporatif indirect ?
Un rafraîchisseur évaporatif indirect refroidit l'air sans ajouter d'humidité supplémentaire dans le local — un véritable atout, en particulier sous les climats humides. Là où les climatiseurs classiques fonctionnent avec des fluides frigorigènes chimiques tels que le R134a ou le R410a, qui contribuent aux émissions de gaz à effet de serre, notre système n'utilise que de l'eau et de l'air — aucun circuit frigorifique, pas même avec des fluides naturels comme le R290. L'autre moitié de la promesse : une consommation d'énergie plus faible que celle des systèmes conventionnels.
Comment avons-nous conçu les prototypes ?
Nous sommes partis des fondamentaux : avant-projet, croquis et modèles mathématiques — dont des diagrammes psychrométriques pour comprendre le comportement de la chambre d'humidification. Ansys Designmodeler, Ansys Meshing et Ansys Fluent ont pris en charge les analyses détaillées des écoulements et des transferts thermiques, ce qui nous a permis d'expérimenter virtuellement différentes configurations. Un résultat net : pour notre conception, une configuration à contre-courant offrait en général de meilleures performances d'échange thermique.
Vint ensuite la fabrication. L'exploration de deux approches légèrement différentes a donné deux versions distinctes — le prototype A et le prototype B — chacune exigeant ses propres techniques de fabrication. Cette phase a aussi couvert l'approvisionnement en composants, la mise en place de la chambre d'humidification et la détermination soignée de l'emplacement des sondes pour obtenir des données précises.
Que montrent les essais ?
Les deux prototypes ont subi de nombreux essais dans une salle à climat contrôlé simulant toute une gamme de conditions environnementales, y compris extrêmes. Le prototype A a généralement montré un meilleur rendement, d'où un COP plus élevé ; le prototype B s'est distingué dans les conditions de température plus élevée, avec des écarts de température plus importants. Chaque conception a ses propres points forts, ce qui aide à réserver chacune aux applications qui lui conviennent le mieux.
Le résultat marquant : un COP maximal de 8,92, soit environ 3,12 kW de puissance frigorifique pour environ 350 W de consommation électrique.
Peut-il fonctionner entièrement à l'énergie solaire ?
Oui — c'était l'objet de notre analyse approfondie de l'intégration photovoltaïque, qui portait à la fois sur les performances et sur l'aspect économique. Environ 780 Wc de puissance photovoltaïque, associés à un système MPPT (Maximum Power Point Tracking, suivi du point de puissance maximale) et à un onduleur, devraient largement suffire à couvrir les besoins énergétiques annuels du rafraîchisseur. Cela laisse entrevoir un fort potentiel de commercialisation, notamment pour les applications hors réseau — et cela signifie que le projet a atteint tous les principaux objectifs que nous nous étions fixés.
À qui s'adresse le S-IEC ?
La conception à haut rendement, assistée par le solaire, convient aux secteurs où les besoins de rafraîchissement sont élevés et où l'indépendance énergétique compte : les sites industriels tels que les usines, les ateliers, l'industrie automobile, la métallurgie et la construction navale ; les espaces publics ou commerciaux, notamment les centres commerciaux, cinémas, restaurants, universités, centres culturels, lieux de culte, hôpitaux, ainsi que les logements. Les environnements spécialisés — serres, élevages et centres de stockage de données — constituent un domaine d'application essentiel, où une régulation précise du climat avec une hausse minimale de l'humidité et une faible consommation d'énergie est indispensable.
Les régions cibles stratégiques sont les pays dominés par le climat méditerranéen, dont la Turquie et les pays européens, ainsi que l'ensemble de la région MENA : températures et humidité élevées, ressources solaires abondantes idéales pour un fonctionnement assisté par le photovoltaïque, besoin de rafraîchissement presque toute l'année, et transition active vers les technologies d'énergies renouvelables et propres.
Un avenir plus frais et plus vert
L'achèvement des essais marque une avancée majeure. Ce projet ne se résume pas à un rafraîchisseur : il s'agit de repousser les limites de l'efficacité énergétique et de la responsabilité environnementale — des économies d'énergie considérables et une forte puissance frigorifique avec zéro fluide frigorigène chimique.
