FR2657419A1 - Systeme de chauffage solaire pour locaux, notamment pour habitations. - Google Patents

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    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/60Solar heat collectors integrated in fixed constructions, e.g. in buildings
    • F24S20/61Passive solar heat collectors, e.g. operated without external energy source
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Abstract

La présente invention est relative à un système de chauffage solaire pour locaux. Ce système est caractérisé par le fait qu'il comporte, de l'extérieur vers l'intérieur du local, et de préférence sur la façade la plus exposée aux rayons solaires, une paroi vitrée principale (1) et un mur principal (2) présentant une forte chaleur spécifique, la paroi vitrée (1) et le mur (2) étant espacés pour définir entre eux un volume (3) formant serre. Le mur (2) est avantageusement constitué par le maçonnage d'éléments de construction creux (6) du type parpaing qui sont au moins partiellement emplis d'une matière (7) à forte chaleur spécifique, par exemple du sable sec ou un mortier léger. Applicable notamment au chauffage des habitations.

Description

SYSTEME DE CHAUFFAGE SOLAIRE POUR LOCAUX, NOTAMMENT
POUR HABITATIONS
La présente invention est relative à un système de chauffage solaire pour locaux, notamment pour les habitations, et plus particulièrement pour les maisons individuelles.
On connait déjà divers systèmes de ce genre. Un premier système fait appel à des baies vitrées qui occupent une partie importante de la façade sud du local pour laisser pénétrer les rayons solaires ; ce système présente un premier inconvénient qui réside dans le fait que les rayons solaires détériorent rapidement les meubles, tapisseries, .... etc, se trouvant à l'intérieur du local, et un second inconvénient qui réside dans l'absence totale d'intimité pour les occupants, du fait de la présence des baies vitrées.Un deuxième système fait appel à des capteurs solaires de dimensions importantes qui chauffent un volume d'eau, cette eau étant mise en circulation dans le local pour la constitution d'un chauffage central ; ce deuxième système présente un premier inconvénient qui réside dans son absence d'esthétique, en raison de la présence disgracieuse des capteurs solaires, et un second inconvénient qui réside dans son coût d'installation et d'entretien. Un troisième système fait appel à un mur accumulateur de chaleur qui est prévu sur la façade sud qu'il occupe presque entièrement ; ce système présente un défaut évident qui réside dans l'absence totale d'ouverture sur cette façade qui est la plus éclairée.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un système de chauffage solaire qui est peu coûteux et non disgracieux, et qui préserve l'intimité des occupants du local.
A cet effet, le système selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comporte, de l'extérieur vers l'intérieur du local, et de préférence sur la façade sud, une paroi vitrée principale et un mur principal présentant une grande chaleur spécifique, la paroi vitrée et le mur étant espacés pour définir entre eux un volume formant serre.
Dans ce système, les rayons solaires traversent la paroi vitrée et viennent heurter le mur qui accumule la chaleur ainsi reçue pour la restituer ultérieurement dans le local en vue de le chauffer, le volume d'air situé entre la paroi vitrée et le mur constituant un espace d'isolation thermique qui empêche un refroidissement rapide du mur du côté extérieur.
La paroi vitrée peut être transparente ou translucide et être constituée par au moins une couche en verre ou en matière plastique, par exemple en méthacrylate ou en polycarbonate. Cette paroi vitrée est située en général à une distance du mur de 0,5 m à 1,5 m.
Quant au mur, il est avantageusement constitué par le maçonnage d'éléments de construction creux du type parpaing qui sont emplis au moins partiellement d'une matière à forte chaleur spécifique, par exemple du sable sec ou un mortier léger.
De préférence, une paroi vitrée auxiliaire est située à faible distance du mur, par exemple de 1 à 5 cm, à l'intérieur du volume formant serre, pour définir avec le mur un volume d'air isolant. Cette paroi vitrée auxiliaire est du même type que la paroi vitrée principale.
Le système est avantageusement complété par au moins un autre mur, ou mur auxiliaire, qui présente également une forte chaleur spécifique et qui n'est pas situé sur la façade exposée au soleil. Ce mur auxiliaire est avantageusement de même nature que le mur principal. I1 peut constituer une cloison intérieure, un mur porteur intérieur ou extérieur, ou encore une paroi de doublage intérieur d'un mur porteur extérieur. Dans le cas où le mur auxiliaire est un mur porteur extérieur ou un doublage intérieur de celui-ci, on prévoit avantageusement sur sa face extérieure une couche d'isolation, par exemple à base de polystyrène ou de polyuréthane.
De préférence, pour favoriser l'accumulation de chaleur, la face extérieure du mur principal est revêtue d'une matière sombre et mate.
Quant à la serre, elle est de préférence recouverte d'une toiture isolante et, pour éviter une pénétration trop violente des rayons solaires en été, un pare-soleil extérieur, éventuellement mobile, est prévu en avancée par rapport à la paroi vitrée principale.
On comprendra bien l'invention à la lecture du complément de description qui va suivre et en référence aux dessins annexés qui font partie de la description et dans lesquels
- la figure 1 est une coupe verticale schématique et arrachée d'une partie d'une habitation comportant le système selon un mode de réalisation de l'invention
- la figure 2 est une vue analogue à la figure I et montre une autre partie avantageuse de ce système ; et
- la figure 3 est un plan d'une habitation individuelle équipée du système selon l'invention.
Comme montré sur la figure 1, le système selon l'invention comporte une combinaison de base constituée par une paroi vitrée (1) et un mur (2) qui présente une forte chaleur spécifique. La paroi vitrée (1) est située à ltextérieur du local par rapport au mur (2) et elle est située à une distance du mur qui peut aller de 0,5 m à 1,5m. Cette combinaison est située sur la façade de l'habitation qui est la plus exposée aux rayons solaires, c'est-à-dire la façade sud pour l'hémisphère nord Le volume (3) qui est défini entre la paroi vitrée (1) et le mur (2) constitue une serre d'isolation qui, le cas échéant, peut constituer une partie utile de l'habitation. Le mur (2) peut être plein sur toute sa longueur ou, au contraire, présenter des ouvertures vitrées.
La paroi vitrée (1) peut être transparente ou translucide et elle présente au moins une couche de verre ou de matière plastique, par exemple en méthacrylate ou en polycarbonate alvéolé, de 4 à 5 mm d'épaisseur.
Dans le cas d'une habitation individuelle, celle-ci comporte une toiture isolante (4) qui recouvre également la serre (3) et qui est prolongée vers l'extérieur par un auvent ou pare-soleil (5), éventuellement mobile ou amovible, dont la fonction est d'éviter une pénétration trop importante des rayons solaires à la saison chaude.
Suivant un mode de réalisation préféré, le mur (2) est constitué par le maçonnage, d'une manière classique (17), d'éléments de construction creux (6), du type parpaing, éléments (6) dont la particularité est d'être ouverts vers le haut et d'être emplis au moins partiellement d'une matière (7) à forte chaleur spécifique, par exemple du sable sec ou un mortier léger. Sur sa face extérieure, le mur (2) est revêtu d'une matière sombre et mate (8) facilitant la pénétration des rayons solaires et favorisant ainsi l'absorption de l'énergie. Sur sa face intérieure, le mur (2) reçoit un revêtement ou un enduit (9) le moins isolant possible.
De préférence, une paroi vitrée auxiliaire (10) est située à faible distance du mur accumulateur (2), par exemple de 1 à 5 cm, à l'intérieur du volume (3), pour définir avec ce mur un faible volume (11) d'air isolant. Cette paroi vitrée auxiliaire (10) peut être de même nature que la paroi principale (1).
La combinaison de base décrite à la figure 1 est avantageusement complétée, comme montré sur la figure 2, par au moins un mur auxiliaire (12) qui présente également une forte chaleur spécifique. Ce mur auxiliaire (12) peut être une cloison intérieure, un mur porteur intérieur ou extérieur, ou encore une paroi de doublage intérieur d'un mur porteur extérieur (13), ce dernier cas étant représenté sur la figure 2. Le mur (12) est de même nature que le mur principal (2) et il présente une épaisseur variable selon qu'il est porteur ou non.
Dans le cas où ce mur auxiliaire (12) est un mur porteur extérieur ou, comme représenté sur la figure 2, un doublage intérieur d'un mur porteur, on prévoit avantageusement sur sa face extérieure une couche d'isolation (14), par exemple à base de polystyrène ou de polyuréthane.
On a représenté à titre d'exemple sur la figure 3 le plan d'une habitation individuelle comportant le système selon l'invention. Sur la façade sud sont prévus successivement la paroi vitrée principale (1) et le mur accumulateur (2), les pièces de cette façade étant par exemple une cuisine (15) et une salle de séjour (16). Les autres parois de ces deux pièces sont avantageusement constituées par des murs auxiliaires (12) du type représenté sur la figure 2, ces murs étant porteurs ou non.
Par la façade sud, les rayons du soleil, même diffus, pénètrent dans la serre (3) par la paroi vitrée (1), le verre translucide aussi bien que le verre transparent laissant passer lesdits rayons.
Le mur (2) de parpaings (6) capte alors la chaleur produite par effet de serre, chaleur qu'il accumule, de même qu'il accumule la chaleur des rayons qui, éventuellement, au solstice d'hiver, le frappent directement.
Dès que le soleil disparait et cesse alors de fournir des calories au mur (2), la serre (3) se refroidit en premier. Les calories stockées par le mur accumulateur (2) sont alors restituées, et ce par rayonnement vers l'intérieur de la maison ainsi équipée puisque les rayons infrarouge se trouvent bloqués du côté de la serre par la paroi vitrée auxiliaire (10).
En d'autres termes, le système décrit ci-dessus a pour caractéristique de permettre au mur (2) de jouer successivement le rôle de capteur, d'accumulateur, puis de restituteur de calories. Le sable sec ou le mortier léger qui emplit au moins pour partie les parpaings (6) augmente la capacité de stockage thermique du mur (2). Le revêtement mat (8) permet au mur de capter au mieux les calories. Enfin, la disposition de la paroi vitrée auxiliaire (10) à quelques millimètres du mur (2), côté serre, empêche la restitution des calories accumulées par le mur par rayonnement vers l'extérieur de la maison, et de même évite toute perte de calories par contact.
Le système décrit ci-dessus peut être avantageusement complété par un équipement solaire pour l'eau sanitaire et par un chauffage d'appoint, par exemple électrique, dans la perspective des jours pluvieux et des jours où le ciel sera chargé de nuages sombres puisqu'alors aucune énergie solaire, même diffuse, ne pénètrera dans la maison.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui a été décrit ; on pourrait au contraire concevoir diverses variantes sans sortir pour autant de son cadre.

Claims (15)

REVENDICATIONS
1. Système de chauffage solaire pour locaux, notamment pour habitation, caractérisé par le fait qu'il comporte, de l'extérieur vers l'intérieur du local, et de préférence sur la façade la plus exposée aux rayons solaires, une paroi vitrée principale (1) et un mur principal (2) présentant une forte chaleur spécifique, la paroi vitrée (1) et le mur (2) étant espacés pour définir entre eux un volume (3) formant serre.
2. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la paroi vitrée (1) est transparente ou translucide.
3. Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la paroi vitrée (1) présente au moins une couche.
4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la paroi vitrée (1) est en verre ou en matière plastique, par exemple en méthacrylate ou en polycarbonate.
5. Système selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la paroi vitrée (1) est située à une distance du mur (2) de 0,5 m à 1,5 m.
6. Système selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le mur (2) est constitué par le maçonnage d'éléments de construction creux (6) du type parpaing emplis au moins partiellement d'une matière (7) à forte chaleur spécifique, par exemple du sable sec ou un mortier léger.
7. Système selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'une paroi vitrée auxiliaire (10) est située à faible distance du mur principal (2), par exemple de 1 à 5 cm, à l'intérieur du volume (3) formant serre, pour définir avec ce mur un volume (11) d'air isolant.
8. Système selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la paroi vitrée auxiliaire (10) est de même nature que la paroi vitrée principale (1).
9. Système selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un mur auxiliaire (12) à forte chaleur spécifique.
10. Système selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le mur auxiliaire (12) est de même nature que le mur principal (2).
11. Système selon l'une des revendications 9 et 10, caractérisé par le fait que le mur auxiliaire (12) est une cloison intérieure, un mur porteur intérieur ou extérieur, ou une paroi de doublage intérieur d'un mur porteur extérieur (13).
12. Système selon la revendication 11, caractérisé par le fait que, dans le cas où le mur auxiliaire (12) est un mur porteur extérieur ou un doublage intérieur d'un tel mur, on prévoit sur sa face extérieure une couche d'isolation (14), par exemple à base de polystyrène ou de polyuréthane.
13. Système selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait que la face extérieure du mur principal (2) est revêtue d'une matière sombre et mate (8) pour une meilleure absorption de l'énergie solaire.
14. Système selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait que la serre (3) est recouverte d'une toiture isolante (4).
15. Système selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait qu'un pare-soleil extérieur (5), éventuellement mobile ou amovible, est prévu en avancée par rapport à la paroi vitrée principale (1).
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