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27/12/2016

Le fonctionnement d'un mur Trombe

 

Le mur Trombe, mis au point par l’ingénieur Félix Trombe dans sa maison à Odeillo (Pyrénées-Orientales) en 1962, est connu comme système de chauffage solaire en hiver ne compromettant pas le confort thermique en été. Il s’agit d’une variante des murs capteurs accumulateurs.  

 

Le principe des murs capteurs accumulateurs

 

Les murs capteurs accumulateurs, qui sont en général des portions de mur orienté au Sud, sont composés d’une vitre placée devant un élément de maçonnerie lourde (mur en brique ou en béton) de couleur sombre.

La vitre permet de capter et amplifier le rayonnement solaire, sur le même principe qu’une serre. Cette énergie thermique pourra ensuite chauffer le mur placé à l’intérieur. Comme il s’agit d’un mur « lourd » et de couleur sombre, la chaleur sera absorbée, accumulée puis rayonnée à l’intérieur du bâtiment avec un certain déphasage qui dépend de la nature du mur (pour plus de détail sur le déphasage, voir notre article sur la construction monomur en béton cellulaire). 

 

La spécificité du mur Trombe

 

Le mur Trombe se distingue des murs capteurs accumulateurs classiques.

En effet, les murs capteurs standards diffusent principalement la chaleur par rayonnement, comme un radiateur.

Les murs développés par M. Trombe, eux, permettent la circulation de l’air entre la vitre et le mur pendant la journée. La circulation de l’air entre la vitre et le mur est naturelle : l’air entre par le bas du mur, puis se réchauffe grâce au rayonnement solaire. L’air ainsi réchauffé devient moins dense et monte donc vers la sortie de l’aération. Le chauffage a donc lieu par « convection » c’est-à-dire par le chauffage et le déplacement de l’air.

Pour éviter que le système ne marche à l’envers pendant la nuit ou en l’absence de soleil, et que de l’air chaud ne se refroidisse au contact de la vitre, l’aération est contrôlée par des clapets anti-retour dans le cas le plus simple ou par des systèmes de ventilation automatisés dans les systèmes les plus complexes et autonomes.

En été, les gains solaires ne sont pas nécessaires pour le chauffage de la maison, au contraire, ils peuvent même être indésirables. C’est pourquoi l’inventeur a prévu un store ou volet de couleur claire, à déployer en cas de surchauffe pour ne pas que le mur ne se charge en chaleur. Dans ce cas, le mur « lourd » servira d’isolant et participera à conserver la fraicheur de la maison.

Le volet peut également être baissé durant la nuit ou les journées sans soleil pour ne pas que le mur ne perde sa chaleur vers l’extérieur.

Maison Felix Trombe - Jacques Michel - Auvergne

  

  

Schéma mur Capteur Accumulateur

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Schéma mur Trombe

 

 

 

 

 

 

  



La réponse du mur Trombe aux besoins de chauffage

 

La première maison à avoir bénéficié d’un mur Trombe

est celle de M. Trombe lui même. Dans celle-ci, construite

en 1962, la quasi-totalité de la façade Sud est constituée

d’un tel mur, qui permet d’assurer 70% des besoins en

chauffage de la maison.


Avec les progrès techniques au niveau des vitrages et des

systèmes d’automatisation, le rendement d’une telle

installation est de 30 à 40% des apports solaires. La capacité

du système à combler les besoins de la maison dépendra donc

fortement de l’ensoleillement de la région.


En Auvergne par exemple, pour les mois d'Hiver de Novembre

à Avril, le gain par un mur Trombe de 2 m sur 2m25 est de

695 kWh. Alors que pour une baie vitrée classique même de

taille, il est de seulement 565 kWh. 


Enfin, comparé à d’autres systèmes de chauffage passifs,

le mur Trombe possède des avantages indéniables.

Le système le plus simple et le plus répandu est évidemment

la baie vitrée performante.

Le mur Trombe peut lui être complété pour disposer d’une plus

coefficient d’absorption des couleurs et matériaux

grande liberté architecturale. Il permet aussi de bénéficier du

déphasage de la chaleur et donc de chauffer la maison durant

la nuit, ce que ne permet pas la baie vitrée seule.


Les couleurs et les matières utilisés derrières les verres de

votre mur trombe auront une importance fondamentales.


Comme on le voit dans le shémas ci-contre, on évitera des couleurs

clair ou du plâtre qui réfléchiront trop la lumière.

L'ardoise ou un bois de couleur foncée seront beaucoup mieux

adaptés pour absober les rayonnements solaires.



 

Source : Courgey, S., & Oliva, J.-P. (2006,2007). La Conception Bioclimatique . Mens, France: Terre Vivante.

 

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