Profiter du soleil en hiver

Optimiser les apports solaires dans une maison bien isolée et étanche à l’air permet de diminuer considérablement les besoins en chauffage. Cependant, on aimerait profiter de l’énergie solaire:

  • sans avoir à supporter l’éblouissement ou le contraste excessif entre zones sombres et zones éclairées
  • pas forcément à midi lorsque les besoins en chauffages sont les moindres

Profiter du soleil en hiver- dispositifs bioclimatiques

On utilise le plus souvent les apports solaires directes pour capter l’énergie solaire et l’utiliser pour chauffer l’intérieur de la maison de façon passive. Dans les années 70 on a vu naître plusieurs stratégies qui ont été intéressantes mais plus complexes à mettre en place. Aujourd’hui, elles ne sont que rarement utilisées, et pourtant représentent un intérêt.

Il s’agit de trois dispositifs architecturaux dont le fonctionnement est très semblable basé sur:

  • capter l’énergie solaire dans un espace derrière une vitre
  • restituer l’énergie solaire par conduction avec un décalage dans le temps
  • restituer l’énergie solaire à travers une boucle de circulation d’air

 La maison bioclimatique et les apports solaires directs

Les apports solaires directes peuvent être très efficaces mais on contrôle difficilement:

  • la quantité des apports solaires
  • le confort visuel
  • la distribution de l’énergie

Pour améliorer le confort visuel, on utilise des protections solaires- extérieurs pour diminuer les apports en énergie ou intérieurs pour simplement éviter l’éblouissement. Pour éviter la surchauffe le midi, on utilise les matériaux à forte inertie thermique qui permettent de:

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  • créer un déphasage thermique
  • absorber une partie de l’énergie solaire le midi

Les apports solaires indirects

On peut imaginer de placer une obstruction derrière une partie des vitrages d’une pièce largement vitrée au Sud. Entre l’obstruction (mur à forte inertie thermique) et le vitrage on peut imaginer qu’il y a un espace rempli d’air. Que va-t-il se passer?

L’air chaud derrière le vitrage va chauffer. Le mur placé derrière le vitrage va se réchauffer également, d’abord à la surface et ensuite la chaleur va progresser dans son épaisseur par conduction.  Quelques heures plus tard, le mur va restituer sa chaleur à l’intérieur de la pièce, avec un déphasage, par conduction.

Imaginons maintenant qu’on ajoute une petite ouverture en bas et en haut du mur. Ainsi, on va créer une boucle de circulation d’air. La circulation de l’air sera maintenue par la différence de température entre:

  • l’espace solaire  et l’intérieur de la pièce d’une part
  • la différence de température entre le haut et le bas d’autre part…

De plus, on peut contrôler le transfert de chaleur par convection car on peut imaginer un clapet qui referme les ouvertures haute et basse du mur.

Ce type de dispositif bioclimatique peut fonctionner sous forme architecturale différente:

  • sous la forme d’un double mur bioclimatique composé d’un mur opaque avec un vitrage devant
  • sous la forme d’une serre ou véranda bioclimatique
  • sous la forme de” comble chauffant” bioclimatique

Voici donc trois solutions simples pour optimiser les apports de chaleur solaires en hiver.

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