Valorisation de l’énergie thermique des mers pour la climatisation/chauffage

La technologie Deep Sea Water Air Conditioning (SWAC) prélève de l’eau froide à grande profondeur (environ 1000m) pour la distribuer via un échangeur de chaleur dans les bâtiments à climatiser par une boucle de distribution d’eau glacée (EG). Il s’agit d’une technologie de type « free cooling » qui ne nécessite pas de système d’appoint en froid car la température de l’eau glacée est suffisamment basse pour être distribuée directement dans les bâtiments. La Polynésie dispose actuellement de deux installations SWAC instrumentées permettant l’étude précise de se procéder pour le comparer à la climatisation conventionnelle. 

L’objectif général du projet OPTISWAC est de démontrer la pertinence de la technologie SWAC comme solution de climatisation durable pour les zones côtières qui se décline en objectifs opérationnels suivants :

• Évaluer, suivre et améliorer la performance énergétique de l’installation SWAC du Centre Hospitalier de la Polynésie Française
• Qualifier la performance de l’installation SWAC du CHPF.
• Comparer la solution SWAC à la solution de climatisation conventionnelle à compression de vapeur sur un bâtiment identique sur la base de données expérimentales. Le CHPF est le seul cas au monde où l’on pourra comparer le SWAC et la climatisation conventionnelle sur un même bâtiment.
• Analyser l’intérêt d’hybrider la technologie SWAC avec d’autres procédés énergétiques.
  • Évaluer le potentiel d’exploitation de la technologie SWAC à l’échelle mondiale sur la base des relevés bathymétriques à proximité des côtes et des besoins en climatisation liés au climat. 

Le projet est organisé en 4 lots scientifiques et 2 taches « support ». Ces 2 taches sont destinées à assurer la coordination du projet et la diffusion/valorisation des résultats. Les lots scientifiques sont :  

• Le Lot 1 « Analyse des données du CHPF » a pour objectif de caractériser la performance de cette installation, de comparer la technologie SWAC a la climatisation conventionnelle sur le même bâtiment et à étudier les adaptations de la technologie pour les bâtiments existants.
• Le Lot 2 « Évaluation du potentiel d’hybridation de la technologie SWAC » doit analyser l’opportunité d’intégrer des stockages de froid ou d’un système d’appoint en chaud ou en froid. Ce lot doit étudier aussi la possibilité de cogénération froid électricité en exploitant l’eau de mer.
• Le Lot 3 « Extension et diffusion de la technologie SWAC » abordera l’analyse du régime de température de la boucle d’eau glacée sur la base d’un banc de tests développé par le laboratoire PIMENT (La Réunion) et l’impact sur le confort dans le bâtiment ainsi que le potentiel d’application de la technologie dans le monde.
• Le Lot 4 « Optimisation technico économique » a pour but d’étudier la constitution des couts d’une installation SWAC afin de procéder à des démarches d’optimisation. 

La synthèse des résultats obtenus à ce jour est donnée ci-dessous :  

Partie expérimentation :  

• Caractérisation de la performance de l’installation CHPF avant la mise en service du SWAC et après :  Avant le SWAC le COP de la climatisation était de 2,5 et après, il a varié entre 20 et 50.
• Mise en service et essais du banc de test des systèmes de climatisation pour l’étude des régimes de température

Partie modélisation numérique :  

• Réalisation d’une cartographie mondiale de diffusion de la technologie SWAC pour différents niveaux de température de puisage.
• Développement d’un modèle modulaire simplifié de couplage de process OTEC /SWAC 

Application et valorisation

Les valorisations réalisées sur la période portent sur la diffusion des premiers résultats expérimentaux et numériques avec notamment :  

• La présentation des travaux de modélisation du cycle OTEC à la conférence de la société française de thermique.
• La rédaction d’un chapitre d’ouvrage sur les systèmes SWAC intitulé « Sea Water Air Conditioning (SWAC) Technology: Performance and Worldwide Potential » dans le livre «  Air Conditioning Technologies and Applications » édité par INTECHOPEN.
• La rédaction d’un article dans une revue internationale à comité de lecture sur la cartographie mondiale du SWAC. 

Coordinateur  

• Université de Polynésie Française - GEPASUD (98) 

Partenaires  

• VINCI CONSTRUCTION - GEOCEAN (13)
• CNRS - PROMES (75)
• Université de La Réunion - PIMENT (97) 

Zone d'implantation des porteurs du projet    

• Polynésie Française 

Détails du projet

• Durée : 36 mois
• Mois/Année de démarrage : Octobre 2023