Système de profit indirect. Murs thermiques légers, lourd, piscines comme absorbeurs de rayonnement solaire

tmp15e6-4L'utilisation de l'énergie solaire dans les systèmes indirects consiste à placer les éléments qui reçoivent le rayonnement juste derrière le vitrage. Le rayonnement solaire avec une longueur d'onde de 0,3 faire 3,0 μm et le chauffe. Le récepteur émet des ondes de chaleur d'une longueur 4 faire 30μm, qui sont arrêtés par la cloison vitrée; le seul intermédiaire ici est l'air. Éléments absorbant la lumière, comme dans les collecteurs d'air typiques, il y a des tôles de différents métaux, plastiques, divers types de stores et cloisons de construction légères similaires, qui sont placés derrière le vitrage dans les élévations sud.
La faible masse de ces cloisons rend, que la chaleur absorbée est immédiatement rayonnée, ce qui provoque de grandes fluctuations de la température à l'intérieur de la pièce, c'est donc une faille du système.

Une meilleure solution est d'en placer un épais derrière le vitrage, mur de béton maximum, qui chauffe moins vite, mais la chaleur est dégagée plus longtemps et plus doucement. Cette solution a été popularisée dans les années 1960 par un scientifique français, travaillant au Centre National de la Recherche Scientifique d'Odeillo (CNRS), prof. F. Trompettes. Depuis lors, ce simple, une méthode très efficace, est devenu très courant. Pour construire le mur Trombe, des matériaux à haute densité et capacité calorifique sont utilisés.

Les meilleurs matériaux utilisés pour construire les murs Trombe sont: en béton avec agrégat de pierre, béton armé, brique pleine de clinker, pierre et eau.

Caractéristiques des cloisons et des matériaux utilisés dans les systèmes solaires passifs

 

Type de matériau et type de cloison Densité

kg/m³

Chaleur spécifique kJ/kgK Coefficient de conductivité thermique W/(m²K) capacité calorifique kJ/(m³.K) Facteur de compensation de température. m³/h
Béton avec agrégat de pierre 3400 0,84 1,45 2016 0,0026
Béton cellulaire 800 0,84 0,29 672 0,0016
400 0,84 0,14 336 0,0015
béton de sciure 1200 1,46 0,47 1752 0,0010
500 1,46 0,29 1168 0,0009
Zuzlobeton 1800 0,84 0,87 1512 ‘ 0,0021
1000 0,84 0,40 840 0,0017
Keramzytobéton 1600 0,84 0,87 1344 0,0023
800 0,84 0,29 672 0,0016
béton armé 2500 0,84 1,63 2100 0,0028
Murs en maçonnerie:
- brique pleine 1800 0,84 0,79 1512 0,9019
- Brique creuse 1400 0,84 0,64 1176 0,0020
- en brique de silicate 1900 0,84 1,05 1596 0,0024
- en brique de magnésium 1920 0,84 3,80 1613 0,0085
- en brique de clinker 1900 0,92 1,05 1748 0,0022
Pinède

et épicéa

550 2,72 0,17 1496 0,0004
Pierre unie 2400 0,84 2,56 2016 0,0046
laitier de four 1000 0,75 0,29 750 0,0014
900 0,75 0,26 675 0,0014
Keramzyt 500 0,75 0,16 375 0,0015
Eau 1000 4,18 0,58 4180 0,0005
Air 1,2 1,00 0,026 1,2 0,0780

Le Trombe Wall remplit des fonctions: collectionneur, trémie et émetteur (radiateur) chaleur Grâce à sa masse, il peut stocker la chaleur pendant un jour ou deux, et sa réponse à une forte irradiation est faible et déphasée.

Pour la construction du mur Trombe, de l'eau en bidons peut être utilisée en complément des matériaux solides. L'eau a de bien meilleures propriétés que tous les autres matériaux . Il peut être collecté dans des réservoirs opaques sombres placés derrière une vitre, tout comme S. Ours dans une maison réalisé à Albuquerque USA (un mur de tonneaux en étain remplis d'eau d'une contenance 208 1 chaque) ou dans des tubes en plastique transparent, tel que conçu par la société américaine Kaltwalwall Corporation.

Les exigences pour le mur Trombe dans notre climat sont les suivantes: 0,6 —1,0 m2 de mur par 1 m2 de plancher pour les murs en béton ou 0,45 — 0,85 m2 par 1 m2 de plancher pour murs d'eau. Les murs de briques doivent être épais 25 — 38 cm, béton 30 — 45 cm, et de l'eau - 15 — 30 cm. Les murs doivent être éloignés du vitrage extérieur (2 les fenêtres) oh le moins 12 cm (o 1/15 -1/20 de la hauteur du collecteur). Pour améliorer l'efficacité des murs, il est recommandé de permettre la circulation de l'air dans l'espace entre le verre et le mur. Les ouvertures dans le mur permettant la circulation de l'air doivent avoir une surface totale de taille égale 1/20 toute la surface du mur. Fermez l'ouverture supérieure les jours froids, pour éviter la circulation inverse.

Dans les dernières variantes du mur Trombe, au lieu de boucliers thermiques encombrants laissés la nuit, la partie extérieure du mur est recouverte de couches sélectives. Ces couches ne nuisent pas à l'efficacité de l'absorption du rayonnement solaire par le mur, et empêcher le mur de rayonner de la chaleur vers le verre (dehors). Leur efficacité est la même que celle de l'isolation thermique (stores). Le mur Trombeła peut également être un stockage de chaleur à court terme. Dans de tels cas, son poids ne doit pas être augmenté de plus de 10 faire 20%.
Afin d'améliorer l'efficacité du mur, il est combiné avec des matériaux subissant des changements de phase, ce qui augmente le temps et la quantité d'énergie thermique stockée. Avec des journées ensoleillées successives, le mur est capable d'accumuler de plus en plus d'énergie. Les expériences américaines et françaises menées au début des années 1980 confirment cette, que l'efficacité d'un tel mur est d'environ. 50% plus haut que les murs Trombe traditionnels.
Des calculs des bénéfices du rayonnement solaire ont été effectués pour une maison unifamiliale à Zakopane, Varsovie et Mikolajki. cette maison, o 160 m2 de surface utile et 29 m2 du mur Trombe depuis le sud, d'une forme traditionnelle, uniquement avec une isolation thermique accrue des murs extérieurs, obtenu à partir du rayonnement solaire, reçu à travers le mur Trombe: à Zakopane 20%, à Varsovie 14%, et à Mikolajki 15% répondre à la demande de chaleur.
Une autre façon d'absorber et de stocker le rayonnement solaire est de construire une piscine d'eau, qui dans le logement devrait avoir un mur sud fortement vitré, pour réduire l'évaporation (retour au calme) l'eau dans les piscines privées, il est très efficace de les couvrir la nuit et les jours nuageux avec une isolation thermique, ce qui facilite le maintien de la température de l'eau dans la plage de 25 faire 30°C.
Des réservoirs d'eau placés sur le toit peuvent également être utilisés pour absorber les rayons du soleil, sur une structure de plafond non isolée thermiquement. Aux latitudes plus basses, ils sont un bon moyen d'obtenir de la chaleur en hiver, et chambres de refroidissement en été; inutile dans notre climat.

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