Ou comment se chauffer gratuitement à l’énergie solaire
Dans un bâtiment, le principal poste de consommation d’énergie est le chauffage. La réduction des consommations passe avant tout par la réduction des besoins en énergie en isolant le bâtiment : c’est la démarche négawatt.
On peut réduire significativement la consommation d’énergie liée au chauffage en appliquant le principe du bioclimatisme. Cela consiste à utiliser les éléments naturels du lieu, de manière passive, et notamment en utilisant l’énergie solaire.
Le solaire passif, c’est favoriser les apports solaires en hiver tout en se protégeant du rayonnement solaire en été. Autrement dit, on utilise l’effet de serre comme mode de chauffage.
A l’échelle de notre planète, une partie du rayonnement solaire est conservé dans l’atmosphère : c’est ce qu’on appelle l’effet de serre. Ce phénomène s’accentue si la concentration de certains gaz (appelés gaz à effet de serre) augmente.
Dans l’habitat, on peut reproduire cet effet en favorisant les surfaces vitrées orientées vers le sud et en conservant la chaleur dans le logement grâce à l’isolation et l’inertie thermique des matériaux.
Le soleil étant plus bas en hiver, des « casquettes solaires » bien dimensionnées empêcheront le passage des rayonnements en été, évitant ainsi les surchauffes estivales
Cet effet bioclimatique peut-être renforcé avec l’utilisation d’une serre bien orientée comme source de chauffage : c’est la serre bioclimatique. On peut prévoir des fermetures vitrées entre la serre et le reste du bâtiment pour pouvoir l’utiliser comme espace tampon quand il n’y a pas de soleil en hiver.
C’est un procédé mis en application par exemple dans les earthships, appelés aussi géonefs.
Le soleil peut aussi alimenter la maison en chauffage via des « radiateurs solaires à accumulation ». L’utilisation d’un « mur trombe » fait partie de cette catégorie de solutions Low-tech. Le principe est très simple : une partie du mur du bâtiment est recouverte de matériaux sombres (ardoises récupérées, peinture…) puis d’une vitre (par exemple une ancienne fenêtre) : c’est encore une fois l’effet de serre qui va permettre de chauffer le mur. Le matériau sombre joue le rôle d’absorbeur du rayonnement solaire, le mur est l’accumulateur.
La paroi doit avoir une forte inertie pour stocker la chaleur (mur en briques, en pierres, en béton).
Dans le même esprit, le capteur solaire à air diffuse l’air chaud dans le bâtiment, mais sans stockage de chaleur.
Qu’il s’agisse d’une serre bioclimatique, d’un mur trombe ou d’un capteur à air, veillez à prévoir une solution de protection pour l’été en recouvrant les surfaces vitrées avec des volets ou des plantes grimpantes à feuilles caduques.
Pour favoriser les apports solaires d’hiver tout se protégeant des surchauffes en été, des casquettes solaires bien dimensionnées sont très efficaces. Un exemple ci-dessous d’optimisation des équipements avec l’installation de brise-soleil photovoltaïques sur une école à Lille.
Bibliographie