Après avoir installé ces chauffe-eaux qui, bien entretenus, donnent toujours d’excellents résultats, nous nous sommes intéressés aux méthodes de chauffage solaire passif.

  La première et la plus simple de ces méthodes est celle des apports directs : grâce à son exposition SUD, une paroi vitrée reçoit la quantité maximale d’énergie solaire en hiver et le minimum en été, c’est donc l’exposition idéale pour capter directement le rayonnement naturel dans le volume habitable.

Comme il va falloir stocker une partie des apports solaires à l’intérieur, le sol et les murs seront construits avec des matériaux capables d’accumuler la chaleur (maçonnerie lourde » 20 cm). L’isolation ne sera pas placée à l’intérieur de l’habitat mais à l’extérieur (évitant par la même occasion tout pont thermique). L’épaisseur d’isolant sera de 15 à 30 cm pour limiter le besoin en calories l’hiver, et protéger efficacement de la chaleur l’été. La masse de la maçonnerie est alors appelée masse thermique ou volant d’inertie et va jouer un rôle très important l’été, non plus pour stocker les calories mais la fraîcheur de la nuit.

Un apport direct excessif peut être désagréable à certaines heures de la journée ; il n’est donc pas imaginable que toute la façade fonctionne en apport direct. Une partie devra fonctionner en apport indirect (toujours en façade sud, les autres façades ne pouvant s’y prêter, surtout à l’ouest, à cause du risque de surchauffe en été).

  Seconde méthode, celle des apports indirects : il s’agit à la fois d’un écran et d’une masse thermique interposés entre le vitrage de la façade sud et le local à chauffer. Ce mur capteur -accumulateur en maçonnerie lourde de 35 à 45 cm peut être conçu avec ou sans circulation d’air. Nous avons joué avec les variantes possibles de ce mur appelé “Mur Trombe” du nom de son inventeur.

Des orifices ménagés dans le bas et le haut du mur rendent possible la distribution d’une partie de la chaleur par convection naturelle (thermocirculation) à partir de la face externe absorbante, mais uniquement pendant la journée. Quand le soleil est couché, le mur restitue à retardement la chaleur stockée, prolongeant ainsi l’action du soleil. Ce retard, qui peut-être de 3 à 8 h selon la nature et l’épaisseur du mur, est appelé déphasage.

Autre variante du mur Trombe : un mur plein, sans orifices de thermo-circulation. Il ne fait que stocker et déphaser le flux d’énergie. Sans circulation, la température entre mur et vitrage va s’élever beaucoup plus, nécessitant un double vitrage.

Le mélange des trois techniques sur une même façade est intéressant car la pièce va bénéficier d’un étalement des apports.

Mur et baie vitrée (capteurs verticaux) doivent être protégés du rayonnement solaire en saison chaude par une casquette ou un auvent dont l’avancée mesurera sous notre latitude, ⅓ de la hauteur du vitrage. Elle gagnera à être mobile.

Pour éviter l’inversion de la thermocirculation la nuit, il faut prévoir des clapets anti-retour sur la face interne des orifices supérieurs, la bouche de sortie est inclinée à 70° pour que le film plastique plaque correctement

La surface de nos orifices est de 2,5 % de la surface captante. Ceci nous permet de filtrer l’air sur les orifices bas, évitant ainsi le passage de la poussière et le nettoyage de la face interne du vitrage. Ce geste permettra de réduire grandement la facture par le choix d’un vitrage fixe.

  LA SERRE attenante ou adossée au mur sud combine les deux procédés, apports solaires directs et indirects. C’est un outil architectural très adapté aux pays du nord, très à la mode -très « tendance »-. Il est difficile à gérer sous nos climats (surchauffe très forte sans une protection extérieure sérieuse) et à cela, s’ajoute un coût élevé au m2, nous ne la conseillerons pas.

  Pour information : 1m2 de vitrage sud en apport direct, fournit la même quantité de chaleur que : 2m2 de mur capteur-accumulateur ou 3m2 de mur mitoyen d’une serre attenante.

Nous n’avons pas hésité dans le cas de pièces ne présentant pas de façade sud, à utiliser la méthode de chauffage solaire actif, le PSD (Plancher Solaire Direct) qui fait appel à des capteurs solaires.

Les modes et tendances changent. La mode aujourd’hui est de forcer beaucoup sur l’isolation en négligeant l’inertie thermique. Aux rencontres biennales d’ÉcoTech 2004 organisées par le CEDER de Nyons, l’architecte Conrad LUZ nous a présenté le nouveau standard de construction helvétique, MINERGIE (une très forte isolation de 30 cm, sur ossature bois). Une masse de bois représente un gros stockage de CO2 : c’est très bon pour la planète. La très faible inertie de ce matériau est "rattrapée" par une VMC (ventilation mécanique contrôlée) branchée sur un puits « Provençal » ou « Canadien », encore faut-il avoir la possibilité de creuser à 2 m de profondeur sachant que pour 100 m2 habitables il faut enterrer à environ 2 m une gaine de 180mm sur une longueur de 30 à 40 m... Un sol rocheux, trop sec ou trop argileux est défavorable. Cette solution est peut-être adaptée pour des régions de montagne, de forêts ou moins ensoleillée. Elle ne semble pas idéale dans nos climats. (Le puits provençal est un complément qui ne peut pas remplacer le manque d’inertie d’une construction légère).

Concevoir une architecture climatique, c’est facile en zone climatique froide (majoration des apports solaires), en climat chaud (minoration de ces apports), en climat humide (ventilation).

Avec le climat tempéré qui est le nôtre, c’est bien plus délicat : il faut jouer sur les trois tableaux. En l’intégrant dès la conception du projet, le solaire passif est l’outil le moins coûteux pour que la façade sud joue pleinement son rôle de capteur et aboutisse à une construction confortable et économe en énergie.

Vous voulez affiner un projet, voir et toucher de plus près les différentes possibilités techniques, en gros, visiter des habitations fonctionnant depuis 20 ans sur ce principe ? Si vous êtes dans notre zone micro-climatique de faible altitude en Sud-Ardèche ou Sud-Drôme voire Haut-Gard ou Vaucluse, à contactez Abro DER APRAHAMIAN à Saint-André-de-Cruzières (07) (D 901, entre Barjac et St Paul le Jeune) 04.75.39.01.60 courriel trudi.abro@free.fr

Voici la liste des ouvrages dont nous nous sommes fort inspirés :

« Le guide de l’énergie solaire passive » de Edward MAZRIA , Ed. Parenthèses 1980

« Soleil Nature Architecture » par David WRIGHT, Ed. Parenthèses 1979