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Accumulateur de glace – source d'énergie innovante

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Vue d'en haut d'un réservoir de glace encore liquide

Un chauffage à accumulateur de glace se compose d'une pompe à chaleur eau glycolée/eau et d'un accumulateur de glace. Cette combinaison permet d'extraire la chaleur non seulement du sol, mais aussi de l'eau et de l'air ambiant. Mais la principale source de chaleur est l'accumulateur de glace. Ce qu’on appelle les systèmes à accumulateurs de glace sont principalement utilisées dans les bâtiments ayant un fort besoin en chaleur et/ou en froid. Ils constituent ainsi une solution de climatisation innovante pour les entreprises et les collectivités locales. 

Structure d’un accumulateur de glace

Un stockage de glace consiste en un réservoir entièrement enfoui dans le sol. Le réservoir lui-même est généralement en béton et non isolé. À l'intérieur du réservoir se trouvent de grandes spirales de tuyaux dans lesquels circule un liquide résistant au gel (eau glycolée). Ces spirales se divisent en un échangeur de chaleur d'extraction et un échangeur de chaleur de régénération. Une fois que toutes les conduites ainsi que les évacuations et les arrivées d'eau sont installées, le réservoir est rempli d'eau. Celle-ci sert ensuite de source d’énergie.

Comment fonctionne le chauffage par la glace

Lors du fonctionnement du chauffage à accumulation de glace, le premier échangeur de chaleur extrait l'énergie de l'eau liquide et la transfère à la pompe à chaleur. C'est là qu'a lieu le processus de compression, au cours duquel un fluide frigorigène est d'abord évaporé puis comprimé. La chaleur ainsi produite peut être utilisée aussi bien pour le chauffage que pour la production d'eau chaude. Vous pouvez découvrir en détail le fonctionnement de ce processus dans la section intitulée Comment fonctionne la pompe à chaleur.

Pompes à chaleur Vitocal 300-G comme composant d'un système de chauffage à accumulation de glace (photo : © Enno Friedrich www.ef-artfoto.de)

En transmettant sa chaleur à l'échangeur de chaleur d’extraction, la température de l'eau diminue et elle gèle progressivement. Pour éviter d’endommager le réservoir, les conduites sont posées de manière à ce que l’eau se transforme en glace de l'intérieur vers l'extérieur. L'échangeur de chaleur de régénération fournit au réservoir de la chaleur provenant de l'absorbeur d'énergie solaire/d'air ou d'une autre source de chaleur.

En raison de l'absence d'isolation autour du réservoir en béton, l'accumulateur de glace Viessmann se réchauffe grâce au sol environnant et accélère ainsi le dégel de l'eau glacée. Une fois que l'eau est redevenue liquide, le cycle peut être répété autant de fois que nécessaire. Outre l'énergie géothermique, d'autres facteurs environnementaux tels que la pluie chaude ou le rayonnement solaire renforcent ce processus de régénération.

Les absorbeurs d'air solaires sont une autre façon de récupérer la chaleur de l'environnement. Ils sont installés sur le toit et utilisent à la fois l'énergie de l'air ambiant et celle du rayonnement solaire pour l'acheminer ensuite vers la pompe à chaleur. En l'absence de demande de chaleur, les absorbeurs d'air solaires fournissent de la chaleur à l'accumulateur de glace et accélèrent le processus de régénération.

La particularité d'un accumulateur de glace Viessmann est l'utilisation de ce que l'on appelle l'énergie de cristallisation. En d'autres termes, l'accumulateur d'énergie de glace fournit de l'énergie même lorsque l'eau se transforme en glace. En effet, le changement d'état physique (changement de phase) libère la même quantité d'énergie que celle nécessaire pour chauffer un litre d'eau de 0 à 80 degrés Celsius. En pratique, cela signifie qu'un réservoir de glace de 10 m³ fournit la même quantité d'énergie que la combustion de 110 litres de fioul.

Les avantages de l’accumulateur de glace en un coup d’œil

En optant pour un accumulateur d'énergie de la glace, vous bénéficiez de nombreux avantages. Parmi les principaux avantages, l'on retrouve :

  • Exploitation de la chaleur ambiante gratuite, l'énergie géothermique et l'énergie de cristallisation
  • Le processus de régénération peut être répété à volonté
  • Fonctionnement sûr et économique, car très peu d'entretien
  • Fonction « natural cooling » pendant les mois les plus chauds de l’année
  • Une technologie propre

Gamme de produits

Aujourd'hui, les pompes à chaleur utilisent l'air ambiant, le sol ou la nappe phréatique comme sources de chaleur. Le concept du système de stockage de glace associe l'aérothermie et la géothermie et peut également utiliser le rayonnement solaire comme source de chaleur.