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Énergie solaire passive. Techniques, avantages et exemples

Énergie solaire passive. Techniques, avantages et exemples

L'énergie solaire passive est un type d'énergie solaire dans laquelle aucune énergie externe n'est utilisée. L'objectif est de profiter les rayons du soleil et reduire la consommation d'énergie.

Dans la conception de bâtiments solaires passifs, les éléments constructifs sont conçus pour remplir deux fonctions:

  1. Collectez, stockez et distribuez l'énergie solaire sous forme de chaleur en hiver.

  2. Rejetez la chaleur solaire en été.

Cette façon de concevoir est appelée conception solaire passive. Elle n'implique pas l'utilisation d'appareils mécaniques ou électriques.

La clé de la conception d'un bâtiment solaire passif est de faire une analyse précise du site. Les techniques de conception peuvent être plus facilement appliquées aux nouveaux bâtiments. Cependant, les bâtiments existants peuvent être adaptés.

Les éléments à considérer pour la mise en place incluent:

  • L'emplacement et la taille des baies vitrées.

  • Le type de vitrage.

  • L'isolation thermique.

  • La masse thermique.

  • Les ombres. 

La thermodynamique joue un rôle fondamental à cet égard. Le transfert de chaleur et de température est la base de ce système.

Exemples d'énergie solaire passive

Les meilleurs exemples d'énergie solaire passive se trouvent dans l'architecture antérieure à l' électricité:

  • Murs épais et isolés. Ils empêchent la production de chaleur en hiver et maintiennent la maison au frais en été. L'énergie est absorbée par les murs.

  • Plafonds avec ventilation extérieure. Les toits reçoivent beaucoup de rayonnement en été. S'ils sont ventilés, cette chaleur se dissipe.

  • Orientation au soleil. Une maison passive orientée au sud est capable de capter plus d'énergie.

  • Végétation. Les arbres et la végétation impliquent des ombres. Les ombres réduisent le rayonnement solaire que la maison reçoit.

  • Les surfaces sombres absorbent la chaleur du soleil.

  • En conduisant des conduites d'eau exposées au soleil, vous pouvez obtenir de l'eau chaude.

Quelle est la différence entre l'énergie solaire active et passive?

La principale différence est que dans l'actif il y a un processus de transformation d'énergie. Grâce aux panneaux photovoltaïques, nous transformons la lumière du soleil en énergie électrique.

L'énergie solaire peut être utilisée de deux manières:

D'autre part, au moyen de panneaux solaires thermiques, nous transformons le rayonnement en énergie thermique. On utilise l'énergie libérée sous forme de chaleur.

L'énergie solaire passive est une technique qui vous permet d'exploiter directement l'énergie solaire sans avoir à la traiter. Par exemple, selon la conception de la construction des bâtiments, la quantité d'énergie naturelle utilisée peut être considérablement améliorée.

Techniques d'utilisation solaire passive

L'énergie solaire passive utilise des composants pour contrôler la chaleur générée par le soleil. Par exemple: la construction de murs, planchers, plafonds, fenêtres, éléments extérieurs de bâtiment et aménagement paysager.

Les conceptions de chauffage solaire passif tentent de piéger et de stocker l' énergie thermique de la lumière directe du soleil. Le refroidissement passif minimise les effets du rayonnement solaire par l'ombrage ou la génération de courants de convection d'air de ventilation.

Un aspect important de la conception d'un bâtiment est de savoir comment gérer le flux des courants d'air à l'intérieur du bâtiment. Il faut pouvoir capter la chaleur en hiver et la dissiper à l'extérieur en été.

Énergie solaire passive. Techniques, avantages et exemplesUne bonne conception architecturale nous permet également d'améliorer l'éclairage naturel. Un immeuble commercial peut réduire sa facture d' électricité en utilisant la lumière naturelle. De cette façon, il est réalisé:

  1. Créez un environnement agréable.

  2. Réduisez les coûts de climatisation et de la nécessité d'une pompe à chaleur.

  3. Réduisez la quantité de chaleur générée par les ampoules et les sources d'éclairage artificiel.

Habitat passif

La maison passive est construite pour faire bon usage de l'énergie solaire. Toutes les pertes de chaleur sont considérablement réduites. Ainsi, les gains d'énergie solaire à travers les surfaces vitrées et les gains de chaleur internes générés par l'habitation couvrent la plupart des besoins en chaleur pour le chauffage.

Les besoins en chaleur manquants pour chauffer le bâtiment ne doivent pas dépasser 15 kWh / m2 de surface habitable par an.

 

Les pertes de chaleur sont réduites principalement par:

  • L'installation de grandes épaisseurs d'isolation.

  • L'installation d'une ventilation contrôlée.

  • La prévention des pertes de convection incontrôlées à travers les endroits qui fuient.

  • La réduction des ponts thermiques et la conception appropriée.

 

Il est très important que la plupart des surfaces vitrées soient orientées vers le sud. Ou le sud. nord si la maison est située dans l'hémisphère sud.

Les économies d'optimisation dans l'utilisation de la chaleur peuvent être réalisées avec:

  • Le chauffege de l'eau avec l'énergie solaire.

  • Le chauffage passif de le flux d' air ambiant destiné à la ventilation des pièces, avec la chaleur de la terre. La température moyenne de la terre à 2 mètres sous la surface est d'environ 12 ° C.

  • Les injections de chauffage passif de l'air extérieur avec la chaleur de l'air que nous évacuons de la maison. Ventilation avec récupération de chaleur.

Quels sont les avantages de l'énergie solaire passive?

Les principaux avantages de cette technique sont les suivants:

  • Coût économique faible. Le coût pour effectuer votre travail est faible. Parfois, ce coût est même nul.

  • Le coût de maintenance est très faible.

  • Il est respectueux de l'environnement. Aucun gaz à effet de serre n'est émis. Par conséquent, il ne contribue pas au changement climatique.

  • L'efficacité énergétique et les économies d'énergie dépendent de la taille d'une installation ( énergie renouvelable ou installation conventionnelle).

Ces critères sont un plus grand avantage économique s'ils sont des critères qui sont pris en compte dès le départ.

Les technologies solaires passives offrent des économies importantes, notamment en matière de chauffage des locaux. Associées à des technologies solaires actives, comme l' énergie photovoltaïque, elles peuvent également devenir une excellente source de revenus.

Résumé

L'énergie solaire passive est une technique dans laquelle l'énergie solaire est utilisée de manière naturelle. Cela ne nécessite pas de mécanismes supplémentaires ou de sources d'énergie externes.

La technique pour y parvenir est une bonne conception architecturale optimisant la position et les dimensions des différents éléments de construction (murs, fenêtres). De même, il est nécessaire de prendre en compte les courants d'air, la quantité de rayonnement solaire reçue, etc.

Auteur :

Date de publication : 9 avril 2015
Dernier examen : 2 juin 2020