Chauffage et refroidissement solaires passifs

Figure 1. Une maison équipée de technologies solaires passives de chauffage et de refroidissement, y compris des murs Trombe visibles.

Les chauffage et refroidissement solaires passifs, parfois appelés simplement conception solaire passive, sont des processus d'utilisation de systèmes de construction spécifiques pour réguler la température interne en profitant de l'énergie du Soleil de manière sélective et bénéfique afin d'améliorer le rendement énergétique. Dans ces systèmes, le bâtiment lui-même ou son élément profite des caractéristiques d'énergie naturelle des matériaux lorsqu'il est exposé au soleil. En général, ces systèmes passifs sont simples, avec peu de pièces mobiles, nécessitant ainsi un entretien minimal.

L'ingénierie requise pour créer ces systèmes consiste à sélectionner minutieusement des matériaux pour l'enveloppe du bâtiment - y compris les murs du bâtiment, les planchers, les toits, les fenêtres et les matériaux de vitrage - et à déterminer leur orientation. Le chauffage et le refroidissement passifs capturent ou protègent stratégiquement le rayonnement solaire.

Fonctionnement

Les systèmes de chauffage et de refroidissement solaires profitent des processus naturels tels que la conduction, la convection et le rayonnement pour réchauffer ou refroidir un bâtiment. Pour cette raison, ils nécessitent peu ou aucune énergie externe pour fonctionner et peuvent contribuer au rendement énergétique d'une maison. Lorsque le soleil brille, le rayonnement solaire chauffe les bâtiments. Cette énergie solaire est convertie en chaleur et transportée par l'air ou par l'eau chaude dans le bâtiment. En capturant ou en ombrageant stratégiquement ce rayonnement, nous pouvons réguler la température à l'intérieur d'une maison.

De plus, le gain de chaleur par l'insolation solaire peut être stocké pour une utilisation future. La capture du rayonnement solaire en hiver aide à réchauffer l'espace, et l'ombrage du rayonnement solaire en été refroidit l'espace. Par conséquent, l'utilisation de l'isolation et de la masse thermique est cruciale pour éviter le refroidissement excessif d'un espace en hiver. De même, l'utilisation des technologies d'ombrage en combinaison avec les fenêtres et les vitrages est également importante pour éviter la surchauffe d'un espace en été.

Technologies solaires passives

Les systèmes de chauffage et de refroidissement passifs sont utilisés pour éviter l'utilisation de la climatisation ou d'un appareil de chauffage. La plupart des techniques les plus avancées de contrôle de la température domestique utilisent des méthodes passives pour améliorer le rendement énergétique. Il existe une variété de technologies qui exploitent ou protègent de manière sélective contre l'énergie du Soleil pour chauffer ou refroidir un bâtiment sans utiliser le radiateur ou la climatisation. Ces technologies comprennent des fenêtres fonctionnelles, des cheminées solaires, des murs solaires et des murs Trombe.

Ces technologies régulent la température de l'espace interne en captant ou en évacuant la chaleur du rayonnement solaire. La technologie d'ombrage peut également être utilisée de manière stratégique pour réduire le chauffage. En créant des endroits où l'ombre peut être augmentée ou diminuée, la quantité de rayonnement solaire entrant dans un espace est réduite, gardant ainsi la pièce fraîche sans recourir à la climatisation.

Ces technologies peuvent être utilisées dans les structures nouvellement construites et également dans les structures existantes. Le climat local est toujours le facteur le plus important lors de la conception et de la mise en œuvre des systèmes de chauffage et de refroidissement solaires passifs.

Voici un article discutant d'une manière plus approfondie de l'architecture du chauffage et du refroidissement solaires passifs.