Mur Trombe
Cet article est une ébauche concernant l’architecture ou l’urbanisme.
Vous pouvez partager vos connaissances en l’améliorant (comment ?) selon les recommandations des projets correspondants.
Le mur Trombe (parfois appelé mur Trombe-Michel) est un système de chauffage solaire dit « passif » (voir plus loin). 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. Idéalement, le mur trombe est un mur plein (béton, 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 se propage 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 (double-vitrage faible émissivité...). La protection des vitrages, par un volet roulant par exemple, est souhaitable (diminution des déperditions nocturnes, surchauffes estivales...).
On peut rendre "active" cette technique "passive" par l’ajout d'une ventilation motorisée.
Edward Morse breveta le concept en 1881 (US Patent 246626), mais fut ignoré jusqu’en 1956...
Remarques sur l'utilisation
Pour être fonctionnel, le mur ne doit pas avoir d'isolant à l'intérieur ou l'extérieur. (reférence: cf site de l'Ademe http://www2.ademe.fr/servlet/KBaseShow?catid=15040)
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). (REFERENCES SVP)
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). (REFERENCES SVP)
Il faut également prévoir un système d'ombrage ou couverture de la vitre en été pour éviter une surchauffe.(REFERENCES SVP)
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 Odeillo près de Font-Romeu dans les Pyrénées-Orientales avec le Four solaire d'Odeillo.
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.
Fazit
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
Liens externes
- Murs capteurs et mur Trombe sur le site de l’ADEME
- (en) Dossier du NREL sur le mur Trombe
