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Tout le monde connait le solaire photovoltaïque pour produire de l'électricité et le solaire thermique pour produire de l'eau chaude, mais il y a une troisième solution pour tirer profit de l'énergie solaire: le solaire passif...
 
Le solaire passif est utilisé pour améliorer le chauffage d'un bâtiment et aussi pour chauffer totalement une maison si celle-ci est construite avec l'architecture dite bioclimatique.

Comment utiliser le solaire passif

L'idée est d'exploiter ce principe pour récupérer le maximum d'énergie solaire l'hiver et de ne pas laisser pénétrer celle-ci l'été pour éviter les surchauffes.
Pour bénéficier de cette technique, il faut capter cette énergie solaire l'hiver et en intersaison par de grandes baies vitrées, ensuite il faut qu'elle soit absorbée par de la maçonnerie lourde, des meubles, des pots de fleurs, et surtout empêcher qu'elle ne s'échappe en utilisant des fenêtres à double-vitrage renforcé (gaz argon) et aussi en isolant les murs, le sol (isolation sous la chape).

Solaire passif

Cette énergie captée et emmagasinée sur le sol, les murs, le mobilier est ensuite restituée lentement comme le ferait un radiateur à inertie. La couleur et la nature de ces capteurs sont importantes, les couleur foncées captent mieux que les couleurs claires, un carrelage noir épais en terre cuite emmagasinera plus d'énergie qu'un carrelage blanc en céramique de 1 cm d'épaisseur. Des pots de fleurs peints en noir ou gris, remplis de terre et exposés aux rayons solaires seront d'excellents accumulateurs de chaleur. A l'intérieur de la maison un mur bâti, en briques de terre crue ou en pierres, exposé plusieurs heures aux rayons solaires emmagasinera beaucoup d'énergie.
L'été, pour empêcher la surchauffe, on utilisera des stores, ou encore si le terrain le permet, on plantera devant les baies vitrées, des arbres à feuillage caduque pour bloquer le rayonnement solaire, en automne après la chute des feuilles le système redeviendra opérationnel, voir la photo ci-dessous...
Maison passive
Source du schéma : guide de la maison.be
 

Capteur à air chaud

On peut aussi bénéficier du solaire passif, sans faire de gros travaux dans une maison classique ou un appartement, en utilisant un système peu contraignant à installer: le capteur à air chaud Solarventi qui ne nécessite aucun branchement électrique et qui se pose en quelques heures (j'ai utilisé ce système dans une maison de vacances).
 
Fonctionnant avec cette énergie inépuisable et gratuite que nous offre le solaire, ces capteurs vous apportent un confort amélioré en chaleur d'appoint pour tempérer votre habitation et retarder le démarrage d'un chauffage principal, pour en réduire le coût sans cesse grandissant.
Ces capteurs solaires à air vous permettent de ventiler avec de l'air neuf, propre, filtré. L'air pulsé est sec et réchauffé pour préserver vos biens, pour lutter contre les moisissures et champignons dangereux pour votre santé . Découvrez les réalisations de Solarventi, vous serez étonné par la simplicité et l'ingénieuse conception de ce système...
 
Solarventi

 

Mur capteur et mur trombe 

Pour utiliser le solaire passif dans une maison ou appartement, on peut aussi utiliser la technique du mur capteur associé au mur Trombe (Source Ademe), ces deux systèmes permettent de valoriser le rayonnement solaire en associant deux propriétés physiques :
 
  1. L'effet de serre à travers le vitrage. 
  2. L'inertie du mur.
Principe du mur capteur
Le rayonnement solaire est valorisé par effet de serre, en disposant un vitrage devant un mur en béton. l'énergie solaire est transmise par conduction à travers le mur puis par rayonnement à l'air de la pièce. Cette transmission se fait avec un déphasage pouvant atteindre 11 heures si l'épaisseur de béton est de 40 cm. Ce déphasage permet de chauffer la pièce au moment où il n'y a plus de soleil. En raison des pertes, le mur capteur ne restitue pas la nuit toute l'énergie reçue durant la journée. Afin de limiter ces pertes, il faut prévoir une isolation nocturne ou mettre en oeuvre un double vitrage. Pour favoriser l'absorption de la chaleur, on applique une peinture sombre sur la surface extérieure du mur, marron ou noir par exemple.

Mur capteur

Mur capteur

Mur trombe

Mur Trombe

Principe du mur Trombe
Il s'agit d'un vitrage suivi d'une lame d'air et d'un mur en béton. Des ouvertures hautes et basses sont réalisées dans le mur afin de créer une circulation d'air par thermosiphon entre la lame d'air et l'air du local à chauffer. L'air chauffé dans la lame d'air pénètre par les ouvertures supérieures dans la pièce. Il se refroidit au contact de l'air du local et, une fois rafraîchi, revient par les ouvertures inférieures dans la lame d'air. En l'absence de rayonnement solaire, le flux convectif s'inverse pouvant provoquer un refroidissement accéléré de la pièce. Pour éviter cela, il est alors nécessaire de disposer des clapets à fermeture manuelle ou automatique.
 
 
Ci-dessous à Odeillio, prototype de la maison avec mur Trombe du professeur Felix Trombe (1906-mars 1985), inventeur de ce procédé (photo 1976 de M.Gazeau)...

Maison Tromble

 

Véranda bioclimatique

Pour utiliser le solaire passif on peut aussi construire une véranda bioclimatique, c'est le système que j'ai mis en oeuvre chez moi pour capter le solaire passif en intersaison...
 
Une véranda bioclimatique, qu’est-ce que c’est ?
Une véranda est dite « bioclimatique » lorsque ses besoins en matière de chauffage et de climatisation sont assurés en tirant le meilleur parti du rayonnement solaire, et de la circulation naturelle de l'air. Le but est de maintenir dans votre véranda une température agréable en toute saison, en utilisant le moins possible un chauffage complémentaire. Cela passe par une façade largement vitrée, un système de stockage de chaleur et une ventilation efficace. Il est préférable de garder une baie vitrée pouvant être fermée entre la véranda et la maison. En hiver et en intersaison avec la baie vitrée ouverte, l'énergie emmagasinée sera diffusée progressivement à l'intérieur de la maison et la nuit en fermant la baie vitrée, on forme une barrière contre le froid, dans ce cas, la véranda devient un « tampon thermique » contribuant au chauffage de la maison l'hiver et à son rafraîchissement l'été. En savoir plus sur maison.com.
 
Véranda bioclimatique
 

Sur la photo ci-dessus, ma véranda construite sur une chape isolée par du polystyrène extrudé (10 cm) sur laquelle nous avons posé un carrelage assez épais de couleur gris foncé, c'est un excellent accumulateur d'énergie. Cette véranda est constituée de double-vitrage renforcé au gaz argon et d'un toit en polycarbonate en triple-épaisseur. On peut remarquer que la maison et la véranda sont séparées par une baie vitrée coulissante. A l'intérieur sont disposés de gros pots de fleurs peints en noir pour augmenter l'accumulation d'énergie solaire passive...

 

Des vidéos et des articles pour en savoir d'avantage...

- Voir l'exemple d'une construction en paille avec mur Trombe

- Voir cette vidéo de Yann Arthus-Bertrand, une maison dans laquelle le solaire passif est exploité intelligemment, par des baies vitrées judicieusement installées et un mur à inertie thermique.

 

 

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