Mur Trombe

Le mur Trombe (parfois appelé mur Trombe-Michel) est un système de chauffage solaire dit « passif ». Mis en œuvre et expérimenté par le professeur Félix Trombe et l’architecte Jacques Michel dans les années 1950-1970, ce dispositif tire parti, par effet de serre, de l'énergie gratuite du soleil.

Edward Morse avait déjà breveté le concept en 1881 (US Patent 246626), mais il demeura ignoré jusqu’en 1956

Présentation

Idéalement, le mur Trombe est un mur plein, par exemple de béton ou de pierre, de couleur sombre (mat), exposé au sud (dans l'hémisphère nord), devant lequel on dispose un vitrage. Ce vitrage piège la chaleur du soleil qui diffuse et s'accumule dans la maçonnerie. La restitution, à l'intérieur de l'habitation, se fait de manière douce, continue et étalée dans le temps. Dans cette configuration, le mur est couramment appelé « mur capteur ». Le percement, dans la maçonnerie accumulatrice, d'ouvertures basse et haute permettant à l'air préchauffé d'être envoyé dans l'espace intérieur, transforme ce mur capteur en mur Trombe.

Il est parfois nécessaire d'opter pour des vitrages performants comme un double-vitrage à faible émissivité. La protection des vitrages, à l'aide d'un volet roulant par exemple, est souhaitable afin de diminuer les déperditions nocturnes et de limiter les surchauffes estivales.

En outre, il est possible de rendre active cette technique passive par l’ajout d'une ventilation motorisée.

Remarques sur l'utilisation

Pour être fonctionnel, le mur ne doit pas avoir d'isolant à l'intérieur ou l'extérieur.

Cependant en comparaison avec un mur isolé aux normes thermiques françaises actuelles (RT2012), l'efficacité thermique globale du mur Trombe avec un simple vitrage (Ug 5,8) est inférieure à celle d'un mur isolé. Lorsque l'on utilise un double vitrage classique (Ug 2,8) l'efficacité thermique des deux systèmes est équivalente (mais le mur Trombe coûte alors plus cher)[réf. nécessaire].

En 2012, pour que l'investissement supplémentaire requis par le mur Trombe soit compensé par le gain énergétique fourni par celui-ci, il faut utiliser un vitrage dont les performances thermiques sont élevées (Ug inférieure à 1,1).[réf. nécessaire]
Il faut également prévoir un système d'ombrage ou couverture de la vitre en été pour éviter une surchauffe.[réf. nécessaire]

L'utilisation de capteurs solaires thermiques est souvent une solution plus appropriée et plus flexible, mais plus chère et plus complexe.

Autre interprétation

Le mur Trombe est avant tout un système de chauffage ou de climatisation solaire par circulation d'air.

Une des applications du mur Trombe se trouve à Font-Romeu-Odeillo-Via dans les Pyrénées-Orientales avec l'immeuble des maisons solaires Trombe-Michel.

Le principe de fonctionnement est simple. Il repose d'une part sur l'effet de serre (capteur vitré), et d'autre part sur le thermosiphon ou la thermo-circulation (l'air chaud monte).

Fonctionnement hiver

Le capteur vitré, ouvert en bas chauffe l'air extérieur. L'air se réchauffe alors par effet de serre. L'air chaud, plus « léger » car moins dense, monte, ce qui provoque l'aspiration de l'air frais. La sortie, en haut du capteur, est opposée à une entrée (de préférence basse) dans la maison, apportant ainsi de l'air chaud et nouveau avec peu de déperdition. La circulation de l'air se fait naturellement sans mécanique, mais une ventilation mécanique contrôlée (VMC) permettra d'extraire les airs viciés des pièces d'eau (toilettes, salle de bains, cuisine).

Fonctionnement été

L'entrée en bas du capteur est reliée à une prise d'air haute dans la maison. La sortie en haut du capteur est alors directement évacuée à l'extérieur. L'apport calorique dans le capteur sert de thermosiphon en forçant les évacuations d'air chaud de la maison et, de ce fait, favorise les entrées d'air frais. L'entrée d'air frais pourrait également se faire avec un puits canadien, il n'y aurait alors pas besoin de ventilateur, l'air frais serait aspiré proportionnellement au chauffage du capteur Trombe.

Circuit fermé

Pour un apport simple de calories le mur Trombe peut s'utiliser en circuit fermé. Cela permet d'apporter de l'air chaud aux pièces ne pouvant bénéficier d'apport solaire. Mais dans ce cas, le mur Trombe n'intervient pas dans le renouvellement de l'air de la maison.

Autres possibilités

Un mur Trombe peut être remplacé par une cheminée solaire pour son fonctionnement en été, et un capteur identique mais plan pour le chauffage en hiver. Le capteur plan sert alors de « casquette », permettant un ombrage protégeant du soleil en été.


  • Fonctionnement hiver : l'air extérieur est réchauffé par le mur Trombe.
  • Fonctionnement été : l'air intérieur est aspiré par le capteur.
  • Fonctionnement en circuit fermé : l'air frais intérieur est réchauffé dans le mur Trombe avant d’être réinjecté.
  • Capteur casquette.

Conclusion

Le mur Trombe est avant tout un système de chauffage ou de rafraîchissement solaire, il faut absolument que le capteur soit isolé de la maison (pour éviter la surchauffe en été), et la déperdition la nuit. Son fonctionnement est principalement diurne, il s'utilisera donc bien pour les établissements ne fonctionnant pas la nuit (écoles, bureaux). Le nom de « mur » tient du fait que les capteurs sont placés de façon verticale contre le mur le plus ensoleillé (Nord dans l’hémisphère sud par exemple). Ses principaux avantages, sont de prendre peu de place, et de ne comporter aucune mécanique. Une double conduite d'air sera par contre nécessaire, avec un système de vanne ou clapet, pour passer en mode rafraîchissement ou chauffage.

Ce type de capteur pourrait être utilisé avec une VMC double flux par exemple, ou combiné à un autre système avec masse thermique, pour une utilisation nocturne.

Voir aussi

Articles connexes

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