Rackam produit du froid à partir de l'énergie du soleil et remporte une bourse Technoclimat

Rackam produit du froid à partir de l'énergie du soleil et remporte une bourse Technoclimat

Une subvention provinciale de près de 400 000 $ faisant partie du programme Technoclimat vient d'être attribuée à Rackam par le ministère de l'Énergie et des Ressources naturelles du Québec. Cette subvention souligne l'excellence et l'innovation de la nouvelle centrale énergétique hybride du nouveau pavillon Alouette. Situé sur le campus de l'UQAC à Sept-Îles, le bâtiment a été dessiné par la firme d'architecte BGLA et sa nouvelle centrale énergétique y sera opérationnelle à partir de janvier 2016.

Ce nouveau projet de Rackam répond parfaitement aux critères du programme Technoclimat qui vise à réduire les émissions de gaz à effet de serre et à encourager le développement de nouvelles technologies en matière d'efficacité énergétique et d'énergies émergentes.

En effet, Rackam en collaboration avec le laboratoire de recherche fédéral CanmetÉnergie de Varennes, vient de réaliser avec cette centrale une prouesse mondiale : produire du froid avec de l'énergie solaire ! Cette nouvelle installation permettra donc à ce bâtiment d'être climatisé et chauffer toute l'année avec l'énergie solaire et géothermique.
L'installation hybride est composée d'un champ de concentration solaire ultramoderne situé sur le toit de la bâtisse, comprenant 15 rangées de capteurs S10 et totalisant 214 m² de surface de miroirs paraboliques, en plus de plusieurs puits géothermiques situés aux alentours du site.
L'hiver, le champ solaire captera l'énergie lumineuse pour la transformer en énergie thermique, afin d'alimenter ce bâtiment pouvant accueillir 400 personnes. Les puits géothermiques compléteront alors l'apport de chaleur.
L'été, ce sera une première mondiale : le système produira du froid à partir de l'énergie solaire, avec un tout nouveau système d'éjecto-compresseur activé thermiquement, qui permettra de climatiser le nouveau pavillon.

Comment produire du froid à partir du soleil ?
Dans un système traditionnel, l'énergie électrique est la force motrice qui entraîne la pompe à chaleur. Celle-ci soutire alors l'énergie d'un environnement pour la transférer dans un autre. Dans le cas d'un système d'éjecto-compresseur activé thermiquement, cette source d'énergie motrice est principalement la chaleur produite par les concentrateurs solaires,
l'éjecto-compresseur développé par l'équipe de CanmetÉnergie jouant alors le rôle d'une pompe.

système ejecto-compresseur

En effet, quand le fluide réfrigérant chauffé par le champ solaire passe par cette pièce métallique aux propriétés géométriques particulières, le resserrement en goulot associé à une pression constante produit alors une accélération supersonique sur une très courte distance. Cette accélération du fluide produit alors une dépressurisation (principe de Venturi). Et ce vide va être l'aspirateur, la pompe des circuits de liquides frigorigènes de ce système. Il jouera alors le même rôle qu'un compresseur « normal » dans un cycle frigorifique standard.

 

l'ejecto-compresseur

L'éjecto-compresseur est ensuite relié aux autres éléments habituels d'un circuit frigorifique : un condenseur, un détendeur puis un évaporateur. L'évaporateur est l'élément qui produit le froid (l'évaporation demande de l'énergie). Dans le cas du pavillon Alouette de Sept-Îles, on va faire circuler de l'eau légèrement glycolée dans l'évaporateur pour la refroidir et se servir de cette eau froide pour climatiser le bâtiment l'été.

De plus, comme c'est le cas dans un réfrigérateur, le condensateur de l'installation produit de la chaleur. Rackam a donc eu l'idée de connecter ce condensateur à un autre circuit d'eau glycolée pour récupérer cette chaleur et la stocker pour l'hiver, à travers les puits géothermiques de l'installation. Ce circuit d'eau glycolée est connecté aux puits géothermiques et permet de les réchauffer et donc, de les « recharger ». Les puits géothermiques verront alors leurs capacités améliorées et leur durée de vie sera augmentée (il faut savoir qu'un puits géothermique devient de moins en moins efficace avec le temps dans un système sans recharge).

En fin de compte, cette centrale solaire hybride sera donc capable de fournir 100 kW de puissance solaire thermique et 27 kW de puissance de production de froid, pour une production énergétique annuelle totale de 129 MWh.
Les travaux ont commencé cet été et la nouvelle centrale énergétique hybride sera inaugurée après les fêtes.

vue du bâtiment Alouette

Photo du bâtiment Alouette à Sept-Îles et du champs de concentration solaire de Rackam sur son toit