EP3049734A1 - Batiment integrant un dispositif de regulation thermique, dispositif et procede de regulation associes - Google Patents

Batiment integrant un dispositif de regulation thermique, dispositif et procede de regulation associes

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Publication number
EP3049734A1
EP3049734A1 EP14772321.7A EP14772321A EP3049734A1 EP 3049734 A1 EP3049734 A1 EP 3049734A1 EP 14772321 A EP14772321 A EP 14772321A EP 3049734 A1 EP3049734 A1 EP 3049734A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fluid
duct
building
wall
solar radiation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP14772321.7A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Etienne WURTZ
Mohamad IBRAHIM
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Association pour la Recherche et le Developpement des Methodes et Processus Industriels
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Association pour la Recherche et le Developpement des Methodes et Processus Industriels
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Association pour la Recherche et le Developpement des Methodes et Processus Industriels, Commissariat a lEnergie Atomique CEA, Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Association pour la Recherche et le Developpement des Methodes et Processus Industriels
Publication of EP3049734A1 publication Critical patent/EP3049734A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/60—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings
    • F24S20/66—Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings in the form of facade constructions, e.g. wall constructions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • F24S60/30—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors storing heat in liquids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S90/00—Solar heat systems not otherwise provided for
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Definitions

  • the invention relates to a building equipped with a thermal regulation device by solar energy.
  • a first technique consists in transforming the solar energy received into electricity via photovoltaic panels.
  • a second technique is to heat water by solar exposure to produce hot water or supply a hot water heating system.
  • a third technique is to use sunshine to heat the interior of the building through glazing.
  • the present invention improves the situation.
  • the invention relates to a building incorporating a thermal regulation device and having a surface having an orientation adapted to receive solar radiation, constituted by an outer face of the building wall wall, said thermal control device comprising :
  • a first circulation duct for a heat transfer fluid adapted so that the fluid flowing inside said first duct accumulates heat produced by said solar radiation
  • a second fluid circulation duct coupled to the first circulation duct and arranged to restore to the interior of the building heat previously accumulated by the fluid, when said fluid flows through the second duct;
  • the principle of the invention therefore consists in heating a heat transfer fluid, for example water, by circulating it along a surface of the building receiving solar radiation through a duct integrated in a layer of insulating coating covering this surface, then at least partially restore the stored heat to the interior of the building by circulating it through a second conduit placed appropriately and integrated in a layer of insulating coating covering another wall wall, having a role of thermal regulation and whose orientation is different from that of the surface oriented to receive solar radiation.
  • the fluid flowing in the second duct transmits its heat towards the interior of the building through the wall of thermal regulation.
  • the invention applies more particularly to new buildings and to rehabilitate and whose interior is little or not isolated. It is particularly applicable to buildings located in areas requiring high insulation such as regions or countries bordering the Mediterranean, but also Asian countries such as India or China.
  • the first circulation duct is disposed near the outer surface of the insulating coating layer covering the surface whose orientation is adapted to the reception of solar radiation. Thanks to this, the fluid recovers a maximum of heat produced by solar radiation.
  • the second circulation duct is disposed against or near the outer surface of the thermal control wall wall.
  • the heat transfer between the fluid and the thermal control wall is optimized.
  • the wall wall along which the first pipe is disposed is advantageously exposed to the south (respectively north) or partially to the south (respectively partially to the north).
  • the exposure of the thermal control wall wall has a main component oriented north, in the case of a building located in the northern hemisphere, and a main component facing south in the case of a building located in the southern hemisphere. Thanks to this, the thermal comfort inside the building is improved.
  • control module adapted to interrupt the flow of fluid between the first and the second conduit during a period devoid of sunlight.
  • it comprises a third fluid circulation duct, placed in the ground, and a coupling / decoupling element adapted to concomitantly uncouple the first and second circulation ducts and couple the second and third circulation ducts, the coupling of the second and third circulation ducts being adapted so that the fluid flows through the third duct, cooling thereto, and then flows through the second duct by cooling said thermal control wall wall.
  • the thermal control device can be used to cool the building interior during a period of high temperatures.
  • it comprises a fourth fluid circulation duct, placed in the ground, and a coupling / decoupling element adapted to concomitantly uncouple the first and second circulation ducts and to couple the first and fourth circulation ducts, the coupling of the first and fourth circulation ducts being adapted so that the fluid flows through the fourth duct cooling thereto and then flows through the first duct cooling the insulating coating layer covering the surface having an orientation adapted to receive solar radiation. Thanks to this, the thermal control device can be used to avoid an excessive increase in the layer of insulating coating covering the surface oriented to receive solar radiation.
  • the invention also relates to a thermal regulation device for a building comprising a surface having an orientation adapted to receive solar radiation, constituted by an outer surface of a building wall wall, said device comprising
  • a first circulation duct for a heat transfer fluid adapted so that the fluid flowing inside said first duct accumulates heat produced by said solar radiation
  • a second fluid circulation duct coupled to the first circulation duct and arranged to restore to the interior of the building heat previously accumulated by the fluid, when said fluid flows through the second duct;
  • the first duct is adapted to be integrated in an outer layer of insulating coating which covers said surface having an orientation adapted to receive solar radiation, the fluid flowing in the first circulation duct being intended to accumulate heat produced by said solar radiation
  • the second conduit is adapted to be integrated in an outer layer of insulating coating covering a thermal regulation wall wall having an orientation different from that of said surface having an orientation adapted to receive solar radiation, and to be positioned to return heat to the interior of the building when said fluid having previously accumulated heat flows through it.
  • the invention further relates to a method of thermal regulation of a building, said building comprising a surface having an orientation adapted to receive solar radiation, constituted by an external wall surface wall of a building enclosure, comprising the following steps: Circulating a heat transfer fluid through a first circulation duct,
  • the invention finally relates to a method of installation in a building of a thermal regulation device, said building having a surface having an orientation adapted to receive solar radiation, constituted by an outer wall surface wall of a building enclosure, comprising the steps of:
  • FIG. 1 A shows a schematic view of a building, according to a first orientation, according to a particular embodiment of the invention
  • FIG. 1 B shows a side view of a duct mounted on one side of the building of Figure 1 exposed to solar radiation;
  • FIG. 2A shows a schematic view of the building of Figure 1, in a second orientation
  • FIG. 2B shows a side view of a duct mounted on a thermal control surface of the building of Figure 1;
  • FIG. 3 represents two curves of evolution of the temperature of the internal wall face, relative to the wall exposed to solar radiation, respectively with and without the thermal control device of FIG. 1;
  • FIG. 4 represents two temperature evolution curves of the internal wall face, located on the other side of the wall carrying the return wall face, respectively with and without the thermal control device of FIG. 1;
  • FIG. 5 represents steps of a thermal regulation method of the building, corresponding to the operation of the thermal regulation device of FIGS. 1A-2B, according to a particular embodiment
  • FIG. 6 shows steps of a method of installing the thermal control device on the building shown in Figures 1 A-2B, according to a particular embodiment.
  • Figures 1A and 2A schematically shows a building 100, in two different orientations (Southwest and Northeast respectively).
  • the building 100 shown has a rectangular parallelepiped shape.
  • the invention applies to buildings of various shapes.
  • the building 100 therefore comprises four external wall walls 1 -4, or enclosure, having different orientations.
  • the building 100 is located in the northern hemisphere and the walls 1 -4 are respectively oriented south, west, north and east.
  • These walls 1 -4 are for example concrete or brick.
  • the external wall faces (that is to say the faces of the walls 1 -4 which are directed towards the outside of the building 100), respectively referenced F1, F2, F3 and F4, have different exposures.
  • the face F1 is exposed to the south, F2 to the west, F3 to the north and F4 to the east.
  • the faces F1, F2, on the one hand, and F3, F4, on the other hand, are shown in FIGS. 1A and 2A respectively.
  • the south wall face F1 is a surface having an orientation adapted to receive solar radiation, the building being located in the northern hemisphere.
  • the North wall face F3 here constitutes a thermal regulation surface.
  • the wall face oriented to receive solar radiation would preferably be the north facing face F3.
  • the thermal control wall face could in this case be the south facing face F1.
  • the walls 1 -4 are each covered with a layer of external insulating coating 5-8 (that is to say covering the face of the wall facing the outside of the building).
  • This coating is a thermal insulation material capable of being applied, for example by projection, on a surface of a building, such as a wall surface, so as to form a thermal insulation coating.
  • It may be an insulating coating such as that described in the patent application published under the number WO201 1/083174.
  • This insulating coating comprises for example a cement mortar and a silica airgel.
  • the thickness of the layer coating can vary from 4 to 12 cm. In the particular example described here, the thickness of each layer of insulating plaster is about 4 centimeters.
  • the layers of plaster 5-8 shown in FIGS. 1A to 2A are partially trimmed, only the edge areas appearing in these figures, so as to reveal elements of a thermal regulation device of the building which will now be described. In Figures 1B and 2B, the coating has not been shown.
  • This thermal regulation device comprises:
  • a pump (not shown) for circulating the fluid through the ducts;
  • fasteners 13, 14 for positioning and fastening the conduits.
  • the coolant may for example be water, optionally glycol. However, any other suitable coolant could be used.
  • the ducts, circulation 9, 10 and 1 1, 12 are made of a material having a high thermal conductivity and the ability to easily deform to facilitate their installation. They must also have suitable chemical properties so as not to risk causing a chemical reaction with the insulating coating.
  • These ducts 9-12 may be similar to those used in heated floors. For example, they may consist of polypropylene tubes. The diameter of the tubes used is for example less than 10 mm.
  • the circulation duct 9 is positioned by the fasteners 13 at a distance d1 from the outer face F1 of the wall wall facing south.
  • This distance d1 is here of the order of a few centimeters, for example equal to four centimeters.
  • the duct 9 is deformed so as to form a coil having a plurality of elbows located in the vicinity of the vertical wall edges between which the duct 9 extends here horizontally.
  • the serpentine duct 9 covers an area of the south wall face F1 corresponding to almost all of the wall surface (excluding areas near the edges).
  • the duct 9 is integrated in the layer of insulating plaster 5 and extends near the outer surface of the plaster layer 5, which corresponds to the hottest zone of the layer 1 during periods of sunshine South.
  • the first duct 9 is positioned at approximately four centimeters from the wall wall 1. Then, the coating is projected on this initial thickness of 4 cm, so that the first duct 9 is flush with the surface. The plaster projected on such a thickness is thermally insulating. An additional thickness of about one centimeter of plaster is then projected to cover the duct 9. This additional layer of plaster is thermally conductive, given its small thickness. This forms an insulating coating layer juxtaposed with a layer of conductive coating. The conductive coating layer is the outer layer of the facade. The conduit 9 is positioned in the insulating coating layer and is flush with the surface separating the insulating coating and the conductive coating. The conduit 9 is contiguous to the conductive coating layer.
  • the circulation duct 10 is positioned by the fasteners 14 against the outer face F3 of the wall wall facing north.
  • the conduit 10 could be positioned a distance d2 from the face F3 while remaining close thereto.
  • This distance d2 is in any case less than the distance d1, and preferably less than about 1 cm, or even 2 cm.
  • the serpentine duct 10 covers an area of the north wall face F3 corresponding to almost all of this wall surface (with the exception of the areas near the edges).
  • the duct 10 is integrated in the insulating coating layer 7 and extends against the outer face F3 of the wall wall 3, to be closer to this wall wall to transmit heat.
  • the conduit 10 is positioned against the wall wall 3.
  • a coating is sprayed to a thickness of about one centimeter, thus forming a layer of conductive coating. Then, a coating is sprayed on a larger thickness, for example between 3 and 15 centimeters, thus forming a layer of insulating coating.
  • the layer of insulating plaster thus formed then constitutes the outer layer of the facade.
  • a conductive coating layer has a thickness less than or equal to 1 cm and an insulating coating layer has a thickness of between 3 and 15 cm.
  • the layers of insulating plaster have the same thickness on the side of the wall wall 1 and the side of the wall wall 3.
  • the connecting duct 1 1 here connects the respective high ends of the circulation ducts 9 and 10 and extends in a horizontal direction or close to the horizontal along a wall face connecting the south faces F and north F3, here the west face F2.
  • the duct 1 1 is integrated in the plaster layer 6.
  • the connecting duct 12 extends horizontally along the bottom of the wall face is F4. It connects the lower end of the conduit 10 to the fluid circulation pump. It is integrated in the layer of insulating coating 8.
  • the lower end of the connecting pipe 9 is also connected to the pump.
  • Fasteners ensure the attachment of the connecting ducts 1 1 and 12 to the wall walls 2 and 4.
  • the conduits 9, 1 1, 10, 12 and the pump form a closed loop fluid circulation circuit.
  • the ducts 9-12 may be separate and connected to each other.
  • the ducts 9-12 are constituted by different portions of the same shaped duct to obtain the circulation circuit as previously described.
  • step S1 the pump is started. Under the action of the pump, the heat transfer fluid circulates in a closed loop through the circulation circuit comprising the ducts 9-12, during a step S2.
  • the solar radiation makes the layer of insulating plaster 5 warmer, and especially the zone located near the outer surface of this layer. layer 5.
  • the fluid flowing through the duct 9 located on the south side accumulates heat produced by the solar radiation during a step S3.
  • the fluid storing this stored heat is passed through one of the connecting ducts, for example the duct 1 1, to the circulation duct 10 located on the north side, against the wall wall 3, during a step S4.
  • a step S5 the fluid circulates through the circulation duct 10. Part of the heat previously stored during the south-side circulation is transmitted through the duct 10 and through the wall wall 3 towards the interior of the duct 10. building. The heat stored in the south is thus restored at least partially to the north.
  • the fluid cooled (at least partially) after having circulated against the north wall 3 is reinjected by the pump in the duct 9 located on the south side, during a step S6.
  • Steps S1 to S6 are then repeated.
  • FIG. 4 there is shown:
  • the thermal control device may comprise a control unit of the pump intended to control the starting and the interruption of the operation of the pump.
  • this control unit can be programmed to control temporary interruptions of the pump, and thus a temporary stop of the circulation of the fluid, outside the periods of sunshine of the building on the side of the face having a orientation adapted to receive solar radiation (that is to say here south side), especially at night, during predefined time periods during the day and / or depending on the weather conditions.
  • This control would optimize heating.
  • the ducts 9 and 10 are deformed so as to be formed into coils, positioned as previously described vis-à-vis the wall walls 1 and 3 and fixed to the wall walls 1 and 3 by the fasteners 13 and 14. After fixing, the duct 9 is spaced from the wall wall 1 exposed to the south, by a distance d1, while the duct 10 is pressed against the wall wall 3 exposed to the north.
  • the duct 1 1 is connected, at its two ends, to the upper end of the duct 9 and to the upper end of the duct 10. It is also fixed to the wall wall 2 by fasteners, not represented.
  • step S14 the duct 12 is connected at one of its ends to the lower end of the circulation duct 10 and fixed to the wall wall 4 by fasteners (not shown).
  • step S15 the free end of the duct 12 and the low end of the duct 9 are connected to the pump, these two ducts then being connected to each other via the pump.
  • conduits 9 and 10 are coupled, that is to say connected to each other here by forming a loop (or closed) circulation circuit.
  • the installation method then comprises the steps S16-S19 of applying an insulating coating on the outer faces F1-F4 of the walls 1 -4.
  • the coating is applied by projection on each wall surface so as to obtain a coating in the form of a layer of a desired thickness, of the order of a few centimeters, for example about 4 centimeters.
  • the thermal regulation device comprises a conduit (not shown) for circulating and cooling the fluid, installed in the ground, for example at the level of the building foundations, and intended to cool the interior of the building. for example in case of heat.
  • the conduit 10 placed against or near the wall wall 3 (here north), the connecting duct 12 and the cooling duct are all connected to a three-way valve in "L".
  • the cooling duct is also connected to the pump at its other end.
  • the three-way valve is controlled from in order to couple the duct 10 and the cooling duct and thus to form a closed circulation circuit comprising the pump.
  • the fluid flows through the cooling duct, cooling thereto, and then flows through the duct 10 by cooling said thermal control wall wall 3.
  • the thermal regulation device comprises a conduit (not shown) for circulating and cooling the fluid, installed in the ground, for example at the level of the building foundations, and intended to cool the coating layer. 5.
  • the conduit 9, the connecting duct 1 1 and the cooling duct are all connected to a 3-way valve in "L".
  • the cooling duct is also connected to the pump at its other end. This valve is adapted to ensure either a coupling of the ducts 9 and 10 and a decoupling of the cooling duct, or a coupling of the duct 9 and the cooling duct and a decoupling of the duct 10.
  • the three-way valve In operation, when it is desired to cool the interior of the building, in case of high heat and / or sunshine on the side of the F1 side of heat storage, the three-way valve is controlled so as to couple the conduit 9 and the cooling duct and thereby form a closed circulation circuit comprising the pump. Under the action of the pump, the fluid circulates through the cooling duct, cooling therein, then flows through the duct 9 by cooling the insulating coating layer 5. This prevents the layer 5, and by consequently, the wall wall 1 rises too much in temperature.
  • the first duct 9 is integrated in an outer layer of insulating coating which covers the south-facing surface F1 and the second duct is integrated in an outer layer of coating covering the north-facing thermal control wall wall 3 , building 100 being located in the northern hemisphere. More generally, the first duct 9 is integrated in an outer layer of insulating coating 5 which covers a surface having an orientation adapted to receive solar radiation, constituted by an outer face of the building wall wall of the building 100 , while the second duct is embedded in an outer layer of plaster insulation covering a thermal control wall wall having a different orientation than said surface having an orientation adapted to receive solar radiation.
  • the first duct 9 is disposed near the outer surface of the insulating coating layer 5, so that a small thickness of coating forming a conductive coating layer separates the first duct 9 and the surface. external.
  • the exposure of the wall wall 1 having an orientation adapted to receive solar rays advantageously comprises a main component oriented to the south in the case of a building located in the northern hemisphere (respectively a main component oriented to the north, in the case of a building located in the southern hemisphere).
  • the exposure of the thermal control wall wall is preferably different from that of the wall wall 1.
  • it has a north-facing main component, in the case of a building located in the northern hemisphere (respectively to the south, in the case of a building located in the southern hemisphere).

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Abstract

Le bâtiment comporte une surface (F1) ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires et recouverte d'une couche externe (5) d'enduit isolant, ledit dispositif de régulation thermique comportant • un premier conduit (9) de circulation d'un fluide caloporteur, intégré dans ladite couche (5) d'enduit isolant de la surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires et adapté pour que le fluide circulant à l'intérieur dudit premier conduit (9) accumule de la chaleur produite par lesdits rayonnements solaires, • un deuxième conduit (10) de circulation du fluide, couplé au premier conduit de circulation (9) et agencé pour restituer vers l'intérieur du bâtiment de la chaleur préalablement accumulée par le fluide, lorsque ledit fluide circule à travers le deuxième conduit (10); • une pompe pour faire circuler le fluide entre les premier et deuxième conduits.

Description

Titre : Bâtiment intégrant un dispositif de régulation thermique, dispositif et procédé de régulation associés
L'invention concerne un bâtiment équipé d'un dispositif de régulation thermique par énergie solaire.
Dans le domaine de la thermique du bâtiment, il existe principalement trois techniques utilisant l'ensoleillement pour chauffer l'intérieur d'un bâtiment. Une première technique consiste à transformer l'énergie solaire reçue en électricité par l'intermédiaire de panneaux photovoltaïques. Une deuxième technique consiste à réchauffer de l'eau par exposition solaire pour produire de l'eau chaude sanitaire ou alimenter un système de chauffage à eau chaude. Une troisième technique consiste à utiliser l'ensoleillement pour chauffer l'intérieur du bâtiment au travers de vitrages.
Ces différentes techniques offrent toutefois une efficacité limitée en termes de régulation thermique et/ou nécessitent une mise en œuvre compliquée et contraignante.
La présente invention vient améliorer la situation.
A cet effet, l'invention concerne un bâtiment intégrant un dispositif de régulation thermique et comportant une surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires, constituée par une face externe de paroi murale d'enceinte du bâtiment, ledit dispositif de régulation thermique comportant :
• un premier conduit de circulation d'un fluide caloporteur, adapté pour que le fluide circulant à l'intérieur dudit premier conduit accumule de la chaleur produite par lesdits rayonnements solaires,
• un deuxième conduit de circulation du fluide, couplé au premier conduit de circulation et agencé pour restituer vers l'intérieur du bâtiment de la chaleur préalablement accumulée par le fluide, lorsque ledit fluide circule à travers le deuxième conduit ; · une pompe pour faire circuler le fluide entre les premier et deuxième conduits ; caractérisé en ce que le premier conduit est intégré dans une couche externe d'enduit isolant qui recouvre ladite surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires et le deuxième conduit est intégré dans une couche externe d'enduit isolant recouvrant une paroi murale de régulation thermique ayant une orientation différente de celle de ladite surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires.
Le principe de l'invention consiste donc à réchauffer un fluide caloporteur, par exemple de l'eau, en la faisant circuler le long d'une surface du bâtiment recevant des rayonnements solaires à travers un conduit intégré dans une couche d'enduit isolant recouvrant cette surface, puis à restituer au moins partiellement la chaleur emmagasinée vers l'intérieur du bâtiment en la faisant circuler à travers un deuxième conduit placé de façon adéquate et intégré dans une couche d'enduit isolant recouvrant une autre paroi murale, ayant un rôle de régulation thermique et dont l'orientation est différente de celle de la surface orientée pour recevoir des rayonnements solaires. Le fluide circulant dans le deuxième conduit transmet sa chaleur vers l'intérieur du bâtiment à travers la paroi murale de régulation thermique.
Grâce à cela, le bâtiment peut être réchauffé efficacement, même avec un ensoleillement réduit. L'invention s'applique plus particulièrement aux bâtiments neufs et à réhabiliter et dont l'intérieur est peu ou pas isolé. Elle est particulièrement applicable aux bâtiments situés dans des régions ne nécessitant une grande isolation tels que les régions ou pays riverains de la Méditerranée, mais aussi des pays asiatiques tels que l'Inde ou la Chine.
Dans un mode de réalisation particulier, le premier conduit de circulation est disposé à proximité de la surface externe de la couche d'enduit isolant recouvrant la surface dont l'orientation est adaptée à la réception de rayonnements solaires. Grâce à cela, le fluide récupère un maximum de chaleur produite par les rayonnements solaires.
Avantageusement également, le deuxième conduit de circulation est disposé contre ou à proximité de la surface externe de la paroi murale de régulation thermique. Grâce à cela, la transmission de chaleur entre le fluide et la paroi murale de régulation thermique est optimisée. Pour optimiser l'accumulation de chaleur, dans le cas d'un bâtiment situé dans l'hémisphère nord (respectivement sud), la paroi murale le long de laquelle le premier conduit est disposé est avantageusement exposée au sud (respectivement au nord) ou partiellement au sud (respectivement partiellement au nord).
Avantageusement, l'exposition de la paroi murale de régulation thermique comporte une composante principale orientée au nord, dans le cas d'un bâtiment situé dans l'hémisphère nord, et une composante principale orientée au sud dans le cas d'un bâtiment situé dans l'hémisphère sud. Grâce à cela, le confort thermique à l'intérieur du bâtiment est amélioré.
Avantageusement encore, il comprend un module de pilotage adapté pour interrompre la circulation du fluide entre le premier et le deuxième conduit durant une période dépourvue d'ensoleillement.
Dans une première variante de réalisation, il comprend un troisième conduit de circulation du fluide, placé dans le sol, et un élément de couplage/découplage adapté pour concomitamment découpler les premier et deuxième conduits de circulation et coupler les deuxième et troisième conduits de circulation, le couplage des deuxième et troisième conduits de circulation étant adapté pour que le fluide circule à travers le troisième conduit, en s'y refroidissant, puis circule à travers le deuxième conduit en refroidissant ladite paroi murale de régulation thermique.
Grâce à cela, le dispositif de régulation thermique peut être utilisé pour refroidir l'intérieur du bâtiment pendant une période de fortes chaleurs.
Dans une deuxième variante de réalisation, il comprend un quatrième conduit de circulation du fluide, placé dans le sol, et un élément de couplage/découplage adapté pour concomitamment découpler les premier et deuxième conduits de circulation et coupler les premier et quatrième conduits de circulation, le couplage des premier et quatrième conduits de circulation étant adapté pour que le fluide circule à travers le quatrième conduit en s'y refroidissant puis circule à travers le premier conduit en refroidissant la couche d'enduit isolant recouvrant la surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires. Grâce à cela, le dispositif de régulation thermique peut être utilisé pour éviter une trop forte augmentation de la couche d'enduit isolant recouvrant la surface orientée pour recevoir des rayonnements solaires.
L'invention concerne également un dispositif de régulation thermique pour un bâtiment comportant une surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires, constituée par une face externe de paroi murale d'enceinte de bâtiment, ledit dispositif comprenant
• un premier conduit de circulation d'un fluide caloporteur, adapté pour que le fluide circulant à l'intérieur dudit premier conduit accumule de la chaleur produite par lesdits rayonnements solaires,
• un deuxième conduit de circulation du fluide, couplé au premier conduit de circulation et agencé pour restituer vers l'intérieur du bâtiment de la chaleur préalablement accumulée par le fluide, lorsque ledit fluide circule à travers le deuxième conduit ; · une pompe pour faire circuler le fluide entre les premier et deuxième conduits ;
caractérisé en ce que le premier conduit est adapté pour être intégré dans une couche externe d'enduit isolant qui recouvre ladite surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires, le fluide circulant dans le premier conduit de circulation étant destiné à accumuler de la chaleur produite par lesdits rayonnements solaires, et le deuxième conduit est adapté pour être intégré dans une couche externe d'enduit isolant recouvrant une paroi murale de régulation thermique ayant une orientation différente de celle de ladite surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires, et pour être positionné de manière à restituer de la chaleur vers l'intérieur du bâtiment lorsque ledit fluide ayant préalablement accumulé de la chaleur circule à travers lui.
L'invention concerne encore un procédé de régulation thermique d'un bâtiment, ledit bâtiment comportant une surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires, constituée par une face externe de paroi murale d'enceinte de bâtiment, comprenant les étapes suivantes : • faire circuler un fluide caloporteur à travers un premier conduit de circulation,
• accumuler dans ledit fluide de la chaleur produites par des rayonnements solaires reçus lors de la circulation à travers le premier conduit de circulation ;
• amener le fluide jusqu'à un deuxième conduit de circulation du fluide ;
• faire circuler ledit fluide à travers le deuxième conduit,
• restituer vers l'intérieur du bâtiment, à travers le deuxième conduit, de la chaleur préalablement accumulée dans le fluide.
caractérisé en ce que le premier conduit est intégré dans une couche externe d'enduit isolant qui recouvre ladite surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires et le deuxième conduit est intégré dans une couche externe d'enduit isolant recouvrant une paroi murale de régulation thermique ayant une orientation différente de celle de ladite surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires
L'invention concerne enfin un procédé d'installation dans un bâtiment d'un dispositif de régulation thermique, ledit bâtiment comportant une surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires, constituée par une face externe de paroi murale d'enceinte de bâtiment, comprenant les étapes de :
• poser un premier conduit de circulation d'un fluide caloporteur à une distance déterminée de la surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires,
• poser un deuxième conduit de circulation du fluide contre une surface de régulation thermique ou à proximité de celle-ci, ladite surface de régulation thermique ayant une orientation différente de celle de ladite surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires,
• projeter un enduit isolant sur la surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires de manière à former une couche intégrant le premier conduit de circulation, • projeter un enduit isolant sur la surface de régulation thermique, de manière à former une couche intégrant le deuxième conduit de circulation.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation particulière d'un bâtiment intégrant un dispositif de régulation thermique, d'un mode de réalisation particulier du procédé de régulation thermique et d'un mode de réalisation particulier du procédé d'installation, selon l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels :
- La figure 1 A représente une vue schématique d'un bâtiment, selon une première orientation, selon une forme de réalisation particulière de l'invention ;
- La figure 1 B représente une vue de côté d'un conduit monté sur une face du bâtiment de la figure 1 exposée aux rayonnements solaires;
- La figure 2A représente une vue schématique du bâtiment de la figure 1 , selon une deuxième orientation ;
- La figure 2B représente une vue de côté d'un conduit monté sur une surface de régulation thermique du bâtiment de la figure 1 ;
- La figure 3 représente deux courbes d'évolution de la température de la face murale interne, relative à la paroi exposée aux rayonnements solaires, respectivement avec et sans le dispositif de régulation thermique de la figure 1 ;
- La figure 4 représente deux courbes d'évolution de la température de la face murale interne, située de l'autre côté du mur portant la face murale de restitution, respectivement avec et sans le dispositif de régulation thermique de la figure 1 ;
- La figure 5 représente des étapes d'un procédé de régulation thermique du bâtiment, correspondant au fonctionnement du dispositif de régulation thermique des figures 1 A-2B, selon un mode de réalisation particulier ;
- La figure 6 représente des étapes d'un procédé d'installation du dispositif de régulation thermique sur le bâtiment représenté sur les figures 1 A-2B, selon un mode de réalisation particulier. Sur les figures 1 A et 2A, on a représenté de façon schématique un bâtiment 100, selon deux orientations différentes (Sud-Ouest et Nord-Est respectivement).
Par souci de clarté, le bâtiment 100 représenté a une forme de parallélépipède rectangle. Bien entendu, l'invention s'applique à des bâtiments de formes variées.
Le bâtiment 100 comprend donc quatre parois murales externes 1 -4, ou d'enceinte, ayant des orientations différentes. Dans l'exemple particulier décrit ici, le bâtiment 100 est situé dans l'hémisphère nord et les parois 1 -4 sont respectivement orientées au sud, à l'ouest, au nord et à l'est. Ces murs 1 -4 sont par exemple en béton ou en brique.
Les faces murales externes (c'est-à-dire les faces des parois murales 1 -4 qui sont dirigées vers l'extérieur du bâtiment 100), respectivement référencées F1 , F2, F3 et F4, ont des expositions différentes. En l'espèce, la face F1 est exposée au sud, F2 à l'ouest, F3 au nord et F4 à l'est. Les faces F1 , F2, d'une part, et F3, F4, d'autre part, sont représentées sur les figures 1 A et 2A respectivement. La face murale sud F1 est une surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires, le bâtiment étant situé dans l'hémisphère nord. La face murale nord F3 constitue ici une surface de régulation thermique.
Dans le cas d'un bâtiment situé dans l'hémisphère sud, la face murale orientée pour recevoir des rayonnement solaires serait de préférence la face orientée nord F3. La face murale de régulation thermique pourrait dans ce cas être la face orientée sud F1 .
Les parois murales 1 -4 sont chacune recouvertes d'une couche d'enduit isolant externe 5-8 (c'est-à-dire recouvrant la face de paroi murale dirigée vers l'extérieur du bâtiment). Cet enduit est un matériau d'isolation thermique apte à être appliqué, par exemple par projection, sur une surface d'un bâtiment, telle qu'une surface murale, de manière à former un revêtement d'isolation thermique. II peut s'agir d'un enduit isolant tel que celui décrit dans la demande de brevet publiée sous le numéro WO201 1 /083174. Cet enduit isolant comprend par exemple un mortier en ciment et un aérogel de silice. L'épaisseur de la couche d'enduit peut varier de 4 à 12 cm. Dans l'exemple particulier décrit ici, l'épaisseur de chaque couche d'enduit isolant est d'environ 4 centimètres. Les couches d'enduit 5-8 représentées sur les figures 1 A à 2A sont partiellement rognées, seules les zones de bordure apparaissant sur ces figures, de façon à faire apparaître des éléments d'un dispositif de régulation thermique du bâtiment qui va maintenant être décrit. Sur les figures 1 B et 2B, l'enduit n'a pas été représenté.
Le bâtiment 100 est équipé d'un dispositif de régulation thermique à énergie solaire. Ce dispositif de régulation thermique comprend :
- un premier et un deuxième conduit 9, 10 de circulation d'un fluide caloporteur ;
- deux conduits de liaison 1 1 , 12 ;
- une pompe (non représentée) pour faire circuler le fluide à travers les conduits ;
- des attaches 13, 14 de positionnement et de fixation des conduits.
Le fluide caloporteur peut par exemple être de l'eau, éventuellement glycolée. Toutefois, tout autre fluide caloporteur adapté pourrait être utilisé.
Les conduits, de circulation 9, 10 et de liaison 1 1 , 12, sont réalisés en un matériau ayant une forte conductivité thermique et la capacité de se déformer facilement pour faciliter leur installation. Ils doivent également présenter des propriétés chimiques adaptées pour ne pas risquer de provoquer une réaction chimique avec l'enduit isolant. Ces conduits 9-12 peuvent être analogues à ceux utilisés dans des planchers chauffants. Par exemple, ils peuvent être constitués de tubes en polypropylène. Le diamètre des tubes utilisés est par exemple inférieur à 10 mm.
Le conduit de circulation 9 est positionné par les attaches 13 à une distance d1 de la face externe F1 de la paroi murale exposée au sud. Cette distance d1 est ici de l'ordre de quelques centimètres, par exemple égale à quatre centimètres. Le conduit 9 est déformé de manière à former un serpentin comportant plusieurs coudes situés au voisinage des arêtes murales verticales entre lesquels le conduit 9 s'étend ici horizontalement. Le conduit 9 en serpentin recouvre une zone de la face murale sud F1 correspondant à la quasi-totalité de la surface murale (à l'exception des zones situées près des bords). Le conduit 9 est intégré dans la couche d'enduit isolant 5 et s'étend à proximité de la surface externe de la couche d'enduit 5, ce qui correspond à la zone la plus chaude de la couche 1 en période d'ensoleillement côté sud. Pour la réalisation du dispositif de régulation thermique, le premier conduit 9 est positionné à environ quatre centimètres de la paroi murale 1 . Puis, on projette l'enduit sur cette épaisseur initiale de 4 cm, de sorte à ce que le premier conduit 9 affleure à la surface. L'enduit projeté sur une telle épaisseur est thermiquement isolant. Une épaisseur supplémentaire d'environ un centimètre d'enduit est ensuite projetée pour recouvrir le conduit 9. Cette couche supplémentaire d'enduit est thermiquement conductrice, compte tenu de sa faible épaisseur. On forme ainsi une couche d'enduit isolant juxtaposée à une couche d'enduit conducteur. La couche d'enduit conducteur constitue la couche extérieure de la façade. Le conduit 9 est positionné dans la couche d'enduit isolant et affleure à la surface séparant l'enduit isolant et l'enduit conducteur. Le conduit 9 est contigu à la couche d'enduit conducteur.
Le conduit de circulation 10 est positionné par les attaches 14 contre la face externe F3 de la paroi murale exposée au nord. En variante, le conduit 10 pourrait être positionné une distance d2 de la face F3 tout en restant à proximité celle-ci. Cette distance d2 est en toute hypothèse inférieure à la distance d1 , et de préférence inférieure à environ 1 cm, voire 2 cm. Le conduit 10 en serpentin recouvre une zone de la face murale nord F3 correspondant à la quasi-totalité de cette surface murale (à l'exception des zones situées près des bords). Le conduit 10 est intégré dans la couche d'enduit isolant 7 et s'étend contre la face externe F3 de la paroi murale 3, afin d'être au plus près de cette paroi murale pour lui transmettre de la chaleur. Pour la réalisation du dispositif de régulation thermique, le conduit 10 est positionné contre la paroi murale 3. Un enduit est projeté sur une épaisseur d'environ un centimètre, formant ainsi une couche d'enduit conducteur. Puis, un enduit est projeté sur une épaisseur plus importante, comprise par exemple entre 3 et 15 centimètres, formant ainsi une couche d'enduit isolant. La couche d'enduit isolant ainsi formée constitue alors la couche extérieure de la façade. D'une manière générale, une couche d'enduit conducteur présente une épaisseur inférieure ou égale à 1 cm et une couche d'enduit isolant présente une épaisseur comprise entre 3 et 15 cm. Avantageusement, les couches d'enduit isolant ont la même épaisseur du côté de la paroi murale 1 et du côté de la paroi murale 3.
Le conduit de liaison 1 1 relie ici les extrémités hautes respectives des conduits de circulation 9 et 10 et s'étend selon une direction horizontale ou proche de l'horizontale le long d'une face murale reliant les faces sud F et nord F3, ici la face ouest F2. Le conduit 1 1 est intégré dans la couche d'enduit 6.
Le conduit de liaison 12 s'étend horizontalement le long du bas de la face murale est F4. Il relie ici l'extrémité basse du conduit 10 à la pompe de circulation du fluide. Il est intégré dans la couche d'enduit isolant 8.
L'extrémité basse du conduit de liaison 9 est également connectée à la pompe.
Des attaches, non représentées, assurent la fixation des conduits de liaison 1 1 et 12 sur les parois murales 2 et 4.
Les conduits 9, 1 1 , 10, 12 et la pompe forment un circuit de circulation du fluide en boucle fermée. Dans l'exemple particulier décrit ici, les conduits 9-12 peuvent être des éléments séparés et reliés l'un à l'autre. Dans une variante de réalisation, les conduits 9-12 sont constitués par différentes portions d'un même conduit conformé pour obtenir le circuit de circulation tel que précédemment décrit.
On va maintenant décrire brièvement le procédé de régulation thermique, selon un mode de réalisation particulier, correspondant au fonctionnement du dispositif de régulation thermique du bâtiment 100, qui vient d'être décrit.
Lors d'une étape S1 , la pompe est mise en marche. Sous l'action de la pompe, le fluide caloporteur circule en boucle fermée à travers le circuit de circulation comprenant les conduits 9-12, lors d'une étape S2.
Lors d'une période d'ensoleillement du bâtiment côté sud, les rayonnements solaires font monter en température la couche d'enduit isolant 5, et tout particulièrement la zone située à proximité de la surface externe de cette couche 5. Le fluide circulant à travers le conduit 9 situé côté sud accumule de la chaleur produite par les rayonnements solaires lors d'une étape S3.
Le fluide stockant cette chaleur emmagasinée est amené à travers l'un des conduits de liaison, par exemple le conduit 1 1 , jusqu'au conduit de circulation 10 situé côté nord, contre la paroi murale 3, lors d'une étape S4.
Lors d'une étape S5, le fluide circule à travers le conduit de circulation 10. Une partie de la chaleur préalablement emmagasinée lors de la circulation côté sud est transmise à travers le conduit 10 et à travers la paroi murale 3 vers l'intérieur du bâtiment. La chaleur emmagasinée au sud est ainsi restituée au moins partiellement au nord.
Le fluide refroidi (au moins partiellement) après avoir circulé contre la paroi nord 3 est réinjecté par la pompe dans le conduit 9 situé côté sud, lors d'une étape S6.
Les étapes S1 à S6 sont ensuite réitérées.
Sur la figure 3, on a représenté :
- une courbe T1 s_mt d'évolution de la température murale intérieure relative à la paroi murale 1 exposée au nord sans circulation du fluide, pendant plusieurs jours (sept jours) ;
- une courbe T2Sjnt d'évolution de la température murale intérieure relative à la paroi murale 1 exposée au nord avec circulation du fluide, pendant plusieurs jours (sept jours).
Il ressort des courbes de la figure 3 que la circulation du fluide à travers le conduit 9, côté sud, permet également de réguler la température de la surface interne de la paroi murale sud 1 durant une journée complète, et de donc de mieux réguler la température interne du bâtiment, en évitant d'importantes fluctuations liées à la variation de l'ensoleillement sur 24h.
Sur la figure 4, on a représenté :
- une courbe T1 Njnt d'évolution de la température murale intérieure relative à la paroi murale 1 exposée au sud sans circulation du fluide, pendant plusieurs jours (sept jours) ; - une courbe T2Njnt d'évolution de la température murale intérieure relative à la paroi murale 1 exposée au sud avec circulation du fluide, pendant plusieurs jours (sept jours).
Il ressort des courbes de la figure 4 que la circulation du fluide à travers le conduit 10, côté nord, permet de réguler la température de la surface interne de la paroi murale nord 3 autour d'une température moyenne de l'ordre de 17° C durant la journée. On évite également les fortes baisses de températures de cette paroi nord durant la nuit notamment, ainsi que les fortes fluctuations de températures.
Le dispositif de régulation thermique peut comprendre une unité de pilotage de la pompe destinée à piloter la mise en marche et l'interruption du fonctionnement de la pompe. Afin d'optimiser le chauffage, cette unité de pilotage peut être programmée pour commander des interruptions temporaires de la pompe, et donc un arrêt temporaire de la circulation du fluide, en dehors des périodes d'ensoleillement du bâtiment du côté de la face ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires (c'est-à-dire ici côté sud), notamment la nuit, durant des plages horaires prédéfinies pendant la journée et/ou en fonction des conditions météorologiques. Un tel pilotage permettrait d'optimiser le chauffage.
On va maintenant décrire le procédé d'installation du dispositif de régulation thermique, selon un mode de réalisation particulier.
Lors d'une étape initiale S10, les parois murales 1 -4 du bâtiment 100 sont découvertes, c'est-à-dire non recouvertes d'un enduit isolant.
Lors d'étapes successives S1 1 à S14, les conduits 9 à 12, respectivement, sont posés sur le bâtiment 100.
Lors des étapes S1 1 et S12, les conduits 9 et 10 sont déformés de manière à être conformés en serpentins, positionnés comme précédemment décrit vis-à-vis des parois murales 1 et 3 et fixés aux parois murales 1 et 3 par les attaches 13 et 14. Après fixation, le conduit 9 est espacé de la paroi murale 1 exposée au sud, par une distance d1 , alors que le conduit 10 est plaqué contre la paroi murale 3 exposée au nord. Lors de l'étape S13, le conduit 1 1 est raccordé, à ses deux extrémités, à l'extrémité haute du conduit 9 et à l'extrémité haute du conduit 10. Il est également fixé à la paroi murale 2 par des attaches, non représentées.
Lors de l'étape S14, le conduit 12 est relié à l'une de ses extrémités à l'extrémité basse du conduit de circulation 10 et fixé à la paroi murale 4 par des attaches (non représentées).
Lors d'une étape S15, l'extrémité libre du conduit 12 et l'extrémité basse du conduit 9 sont reliées à la pompe, ces deux conduits étant alors raccordés l'un à l'autre par l'intermédiaire de la pompe.
A l'issue de l'étape S15, les conduits 9 et 10 sont couplés, c'est-à-dire raccordés l'un à l'autre ici en formant un circuit de circulation en boucle (ou fermé).
Le procédé d'installation comprend ensuite les étapes S16-S19 d'application d'un enduit isolant sur les faces externes F1 -F4 des parois murales 1 -4. L'enduit est appliqué par projection sur chaque surface murale de manière à obtenir un revêtement ayant la forme d'une couche d'une épaisseur souhaitée, de l'ordre de quelques centimètres, par exemple environ 4 centimètres.
Dans une première variante de réalisation, le dispositif de régulation thermique comprend un conduit (non représenté) de circulation et de refroidissement du fluide, installé dans le sol, par exemple au niveau des fondations du bâtiment, et destiné à refroidir l'intérieur du bâtiment par exemple en cas de chaleurs. Dans ce cas, le conduit 10 placé contre ou à proximité de la paroi murale 3 (ici nord), le conduit de liaison 12 et le conduit de refroidissement sont tous les trois raccordés à un vanne trois voies en « L ». Le conduit de refroidissement est également relié à la pompe, à son autre extrémité. La vanne
3 voies est adaptée pour assurer
- soit un couplage des conduits 9 et 10 et un découplage du conduit de refroidissement,
- soit un couplage du conduit 10 et du conduit de refroidissement et un découplage du conduit 9.
En fonctionnement, lorsque l'on souhaite refroidir l'intérieur du bâtiment, par exemple en cas de fortes chaleurs, la vanne trois voies est commandée de manière à coupler le conduit 10 et le conduit de refroidissement et à former ainsi un circuit de circulation fermé comportant la pompe. Sous l'action de la pompe, le fluide circule à travers le conduit de refroidissement, en s'y refroidissant, puis circule à travers le conduit 10 en refroidissant ladite paroi murale de régulation thermique 3.
Dans une deuxième variante de réalisation, le dispositif de régulation thermique comprend un conduit (non représenté) de circulation et de refroidissement du fluide, installé dans le sol, par exemple au niveau des fondations du bâtiment, et destiné à refroidir la couche d'enduit isolant 5. Dans ce cas, le conduit 9, le conduit de liaison 1 1 et le conduit de refroidissement sont tous les trois raccordés à une vanne 3 voies en « L ». Le conduit de refroidissement est également relié à la pompe, à son autre extrémité. Cette vanne est adaptée pour assurer soit un couplage des conduits 9 et 10 et un découplage du conduit de refroidissement, soit un couplage du conduit 9 et du conduit de refroidissement et un découplage du conduit 10.
En fonctionnement, lorsque l'on souhaite refroidir l'intérieur du bâtiment, en cas de fortes chaleurs et/ou d'ensoleillement important du côté de la face F1 de stockage de chaleur, la vanne trois voies est commandée de manière à coupler le conduit 9 et le conduit de refroidissement et à former ainsi un circuit de circulation fermé comportant la pompe. Sous l'action de la pompe, le fluide circule à travers le conduit de refroidissement, en s'y refroidissant, puis circule à travers le conduit 9 en refroidissant la couche d'enduit isolant 5. Cela évite que la couche 5, et par conséquent la paroi murale 1 , monte trop en température.
Dans la description qui précède, le premier conduit 9 est intégré dans une couche externe d'enduit isolant qui recouvre la surface F1 orientée sud et le deuxième conduit est intégré dans une couche externe d'enduit recouvrant la paroi murale de régulation thermique 3 orientée nord, le bâtiment 100 étant situé dans l'hémisphère nord. D'une manière plus générale, le premier conduit 9 est intégré dans une couche externe d'enduit isolant 5 qui recouvre une surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires, constituée par une face externe de paroi murale d'enceinte du bâtiment 100, alors que le deuxième conduit est intégré dans une couche externe d'enduit isolant recouvrant une paroi murale de régulation thermique ayant une orientation différente de celle de ladite surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires. Avantageusement, le premier conduit 9 est disposé à proximité de la surface externe de la couche d'enduit isolant 5, de sorte à ce qu'une faible épaisseur d'enduit formant une couche d'enduit conducteur sépare le premier conduit 9 et la surface externe.
D'une manière générale, l'exposition de la paroi murale 1 ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayons solaires comporte avantageusement une composante principale orientée au sud dans le cas d'un bâtiment situé dans l'hémisphère nord (respectivement une composante principale orientée au nord, dans le cas d'un bâtiment situé dans l'hémisphère sud). L'exposition de la paroi murale de régulation thermique est de préférence différente de celle de la paroi murale 1 . Par exemple, elle comporte une composante principale orientée au nord, dans le cas d'un bâtiment situé dans l'hémisphère nord (respectivement au sud, dans le cas d'un bâtiment situé dans l'hémisphère sud).

Claims

REVENDICATIONS 1 . Bâtiment intégrant un dispositif de régulation thermique et comportant une surface (F1 ) ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires, constituée par une face externe de paroi murale (1 ) d'enceinte du bâtiment, ledit dispositif de régulation thermique comportant :
« un premier conduit (9) de circulation d'un fluide caloporteur, adapté pour que le fluide circulant à l'intérieur dudit premier conduit (9) accumule de la chaleur produite par lesdits rayonnements solaires,
• un deuxième conduit (10) de circulation du fluide, couplé au premier conduit de circulation (9) et agencé pour restituer vers l'intérieur du bâtiment de la chaleur préalablement accumulée par le fluide, lorsque ledit fluide circule à travers le deuxième conduit (10) ;
• une pompe pour faire circuler le fluide entre les premier et deuxième conduits ;
caractérisé en ce que le premier conduit (9) est intégré dans une couche externe (5) d'enduit isolant qui recouvre ladite surface (F1 ) ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires et le deuxième conduit (10) est intégré dans une couche externe (7) d'enduit isolant recouvrant une paroi murale de régulation thermique (3) ayant une orientation différente de celle de ladite surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires.
2. Bâtiment selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le premier conduit de circulation (9) est disposé à proximité de la surface externe de la couche d'enduit isolant (5) recouvrant la surface (F1 ) dont l'orientation est adaptée à la réception de rayonnements solaires.
3. Bâtiment selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième conduit de circulation (10) est disposé contre ou à proximité de la surface externe de la paroi murale de régulation thermique (3).
4. Bâtiment selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'exposition de la paroi murale (3) de régulation thermique comporte une composante principale orientée au nord, dans le cas d'un bâtiment situé dans l'hémisphère nord, et une composante principale orientée au sud dans le cas d'un bâtiment situé dans l'hémisphère sud.
5. Bâtiment selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un module de pilotage adapté pour interrompre la circulation du fluide entre le premier (9) et le deuxième conduit (10) durant une période dépourvue d'ensoleillement.
6. Bâtiment selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un troisième conduit de circulation du fluide, placé dans le sol, et un élément de couplage/découplage adapté pour concomitamment découpler les premier et deuxième conduits de circulation et coupler les deuxième et troisième conduits de circulation, le couplage des deuxième et troisième conduits de circulation étant adapté pour que le fluide circule à travers le troisième conduit, en s'y refroidissant, puis circule à travers le deuxième conduit en refroidissant ladite paroi murale de régulation thermique.
7. Bâtiment selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un quatrième conduit de circulation du fluide, placé dans le sol, et un élément de couplage/découplage adapté pour concomitamment découpler les premier et deuxième conduits de circulation et coupler les premier et quatrième conduits de circulation, le couplage des premier et quatrième conduits de circulation étant adapté pour que le fluide circule à travers le quatrième conduit en s'y refroidissant puis circule à travers le premier conduit en refroidissant la couche d'enduit isolant recouvrant la surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires.
8. Dispositif de régulation thermique pour un bâtiment comportant une surface (F1 ) ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires, constituée par une face externe de paroi murale (1 ) d'enceinte de bâtiment, ledit dispositif comprenant
• un premier conduit (9) de circulation d'un fluide caloporteur, adapté pour que le fluide circulant à l'intérieur dudit premier conduit (9) accumule de la chaleur produite par lesdits rayonnements solaires,
• un deuxième conduit (10) de circulation du fluide, couplé au premier conduit de circulation (9) et agencé pour restituer vers l'intérieur du bâtiment de la chaleur préalablement accumulée par le fluide, lorsque ledit fluide circule à travers le deuxième conduit (10) ;
· une pompe pour faire circuler le fluide entre les premier et deuxième conduits ;
caractérisé en ce que le premier conduit (9) est adapté pour être intégré dans une couche externe (5) d'enduit isolant qui recouvre ladite surface (F1 ) ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires, le fluide circulant dans le premier conduit de circulation (9) étant destiné à accumuler de la chaleur produite par lesdits rayonnements solaires, et le deuxième conduit (10) est adapté pour être intégré dans une couche externe (7) d'enduit isolant recouvrant une paroi murale de régulation thermique (3) ayant une orientation différente de celle de ladite surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires, et pour être positionné de manière à restituer de la chaleur vers l'intérieur du bâtiment lorsque ledit fluide ayant préalablement accumulé de la chaleur circule à travers lui.
9. Procédé de régulation thermique d'un bâtiment, ledit bâtiment comportant une surface (F1 ) ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires, constituée par une face externe de paroi murale (1 ) d'enceinte de bâtiment, comprenant les étapes suivantes :
• faire circuler (S2) un fluide caloporteur à travers un premier conduit de circulation (9),
• accumuler (S3) dans ledit fluide de la chaleur produites par des rayonnements solaires reçus lors de la circulation à travers le premier conduit de circulation (9) ;
• amener (S4) le fluide jusqu'à un deuxième conduit (10) de circulation du fluide ;
• faire circuler ledit fluide à travers le deuxième conduit (10),
• restituer (S5) vers l'intérieur du bâtiment, à travers le deuxième conduit (10), de la chaleur préalablement accumulée dans le fluide.
caractérisé en ce que le premier conduit (9) est intégré dans une couche externe (5) d'enduit isolant qui recouvre ladite surface (F1 ) ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires et le deuxième conduit (10) est intégré dans une couche externe (7) d'enduit isolant recouvrant une paroi murale de régulation thermique (3) ayant une orientation différente de celle de ladite surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires.
10. Procédé d'installation dans un bâtiment d'un dispositif de régulation thermique, ledit bâtiment comportant une surface (F1 ) ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires, constituée par une face externe de paroi murale d'enceinte de bâtiment, comprenant les étapes de :
• poser (S1 1 ) un premier conduit de circulation (9) d'un fluide caloporteur à une distance déterminée de la surface (F1 ) ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires, poser (S12) un deuxième conduit de circulation (10) du fluide contre une surface (F3) de régulation thermique ou à proximité de celle-ci, ladite surface de régulation thermique ayant une orientation différente de celle de ladite surface ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires, projeter (S16) un enduit isolant sur la surface (F1 ) ayant une orientation adaptée pour recevoir des rayonnements solaires de manière à former une couche (5) intégrant le premier conduit de circulation (9),
projeter un enduit isolant (S18) sur la surface de régulation thermique (F3), de manière à former une couche intégrant le deuxième conduit de circulation (10).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4423137A1 (de) * 1994-07-01 1996-01-11 Loba Bautenschutz Gmbh & Co Kg Gebäudeaußenwand

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2729635A1 (de) * 1977-06-30 1979-01-11 Anders Daniel Backlund Heizungs- und klimaausgleichssystem
FR2507645A1 (fr) * 1981-06-10 1982-12-17 Dubois Henri Batiment equipe pour la recuperation d'energie thermique
DE102005034970A1 (de) * 2005-07-22 2007-01-25 Krecké, Edmond Dominique Gebäudewandung mit Fluiddurchführung als Energiebarriere
NL2001816C2 (nl) * 2008-07-17 2010-01-21 Emiel Willem Karthaus Werkwijze voor het regelen van het klimaat in een gebouw, alsmede bijbehorend gebouw.
GB2482650B (en) * 2010-03-08 2013-04-10 Samuel Gerard Bailey Exterior Cladding Panels with climate control

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4423137A1 (de) * 1994-07-01 1996-01-11 Loba Bautenschutz Gmbh & Co Kg Gebäudeaußenwand

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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