Capture thermique solaire en toiture d'ardoise
Hubert Labrousse Angers (49)
Hubert.Labrousse chez free.fr
De quoi s'agit-il?
Depuis 3 ans, je m'intéresse à la capture thermique solaire en toiture d'ardoise, sans modification esthétique de cette toiture. 3 procédés se dégagent de ces études et expériences réalisées aux Coutureaux à Bocé près de Baugé 49150.Le premier consiste à capturer avec une turbine l'air chaud qui se forme dans le grenier au faîte et à le réinjecter dans les parties à chauffer. C'est ce que fait "VENTILAIRSEC non sans rectifier la température de l'air et son hygrométrie. Le gain thermique est modeste : + 4° à +10° par rapport à la T° de l'air extérieur pour un grenier + ou - isolé lorsque le soleil se montre. VENTILAISEC se donne pour but d'assécher les maisons humides.
Le second consiste à capturer l'air chaud qui se forme entre l'isolant et la couverture d'ardoise (photo ci-dessous). Le gain thermique en ce cas tourne autour de +15° à + 17° par rapport à la T° de l'air exterieur. Le montage que j'expérimente pour ce cas comporte de nombreuses imperfections en matière d'étanchéité comme d'isolation, de plus la turbine utilisée, réputée être à 430 m3/h n'est peut-être pas à son optimum...
Le troisième est une invention de
2012 que j'ai réalisée ici , dans le Maine-et-Loire. Elle a déjà
largement été étudié sur d'autres montages sur des greniers différents
et notamment à l'IUT d'EVRY qui à accepté d'étudier ce procédé en
2012-2013. Il consiste à introduire coté grenier des lamelles
d'aluminium, conducteur puissant, qui transfert très vite la chaleur
des ardoises exposées au soleil à l'air sous-jacent Photo ci-dessous.
Ainsi transformée en "radiateur à ailettes" l'ensemble à un gain
thermique très supérieur aux deux autres: + 17° à + 30°par rapport à
l'air extérieur.
L'IUT d'Evry à calculé un rendement thermique absolu par rapport à l'énergie reçue du soleil de l'ordre de 20 à 40% selon diverses situations réelles : vent, T° extérieure, exposition, soit près de deux fois mieux que le photovoltaique classique. Ce système a fait l'objet d'une prise de brevet accepté le 17 janvier 2014. Brevet d'invention N°12 01944.
Mais, pour ce dernier cas, je n'ai pas encore expérimenté de grand montage. C'est ce que je suis en train de d'installer sur un grenier de plus de 4m de rampant et 60m2 environ.
L'IUT d'Evry à calculé un rendement thermique absolu par rapport à l'énergie reçue du soleil de l'ordre de 20 à 40% selon diverses situations réelles : vent, T° extérieure, exposition, soit près de deux fois mieux que le photovoltaique classique. Ce système a fait l'objet d'une prise de brevet accepté le 17 janvier 2014. Brevet d'invention N°12 01944.
Mais, pour ce dernier cas, je n'ai pas encore expérimenté de grand montage. C'est ce que je suis en train de d'installer sur un grenier de plus de 4m de rampant et 60m2 environ.
Sur le plan technique, les choses
sont donc assez avancées pour conclure à l'efficacité de ce procédé.
Lorsque le soleil se montre, cette capture thermique est de nature à
remplacer un chauffage classique qui reste indispensable pour les
périodes trop nuageuses et pluvieuses. Mais l'économie de combustible
selon les calculs de l'IUT d'Evry serait de l'ordre de 15€ par m2 et
par an (prix de l'énergie EDF comme référence). Cf. ci-dessous.
On peut optimiser (par modélisation) les lamelles, concevoir une commande automatique basée sur la différence de T° entre les ardoises et la zone à chauffer (un travail est en cours sur ce point).
On peut aussi étudier la tuile plate sombre, le Zinc noirci, la tôle ondulée avec des configurations de capture un peu différentes adaptées à ces matériaux.
Enfin et surtout il resterait à étudier les meilleurs systèmes de stockage thermique sur cycle annuel pour ne pas perdre les calories estivales les plus généreuses. Les canadiens sont en avance sur nous dans ce domaine (https://fr.wikipedia.org/wiki/Communauté_solaire_de_Drake_Landing)
Le développement est carrément en panne. A 72 ans, je ne vais pas fonder une entreprise, j'ai donc souscrit aux appels d'offre de l'ADEME. Je me suis fait étaler en 2012: "pas assez expliqué" et en 2015 "vous n'êtes pas une entreprise". J'ai donc souscrit aux appels d'offre de la région Pays de Loire, du Maine-et-Loire et de la Ville d'Angers: Choux blanc! Je dois reconnaitre que dans le paquet, la Technopôle d'Anger a essayé de mobiliser les industriels du coin en faisant son boulot mais...ça n'a pas marché là non plus. je me suis tourné vers des entreprises d'aéraulique au motif que ce sont eux qui vont se faire des sous si ça se développe. Le plus cher dans ces montages réside dans la turbine et les conduits de transfert d'air chaud. L'aluminium provient de la récupération des plaques offset après usage (revendues environ 70€ les 100Kg aux ferrailleurs, ce qui revient à moins de 50 centime le m2 de toiture...) Sur les 3 entreprises contactées , deux se sont montrées intéressées lors de l'exposé mais sont "débordées" et ne peuvent prendre en charge le développement et la troisième n'a carrément pas répondue. Pour finir j'ai contacté la cellule de Baugé (6200 habitants!) car là aussi il y en a une... (http://www.cc-canton-bauge.com/web/une-pole_economique-182.html)
...elle m'a donné l'adresse de l'industriel qui n'a pas répondu!!!!
La collection "d'assiettes" française pour le développement des jeunes pousses, start-up, machins d'innovations et soutient aux énergies renouvelables est extraordinaire.
Mais je n'ai pas réussi,
Comment faire?
L'utilisation de ce procédé est libre pour les particuliers comme les fidèles au principe d'APPER, le brevet ne concernant que la protection industrielle.
Retour sommaire En Pratique
On peut optimiser (par modélisation) les lamelles, concevoir une commande automatique basée sur la différence de T° entre les ardoises et la zone à chauffer (un travail est en cours sur ce point).
On peut aussi étudier la tuile plate sombre, le Zinc noirci, la tôle ondulée avec des configurations de capture un peu différentes adaptées à ces matériaux.
Enfin et surtout il resterait à étudier les meilleurs systèmes de stockage thermique sur cycle annuel pour ne pas perdre les calories estivales les plus généreuses. Les canadiens sont en avance sur nous dans ce domaine (https://fr.wikipedia.org/wiki/Communauté_solaire_de_Drake_Landing)
Le développement est carrément en panne. A 72 ans, je ne vais pas fonder une entreprise, j'ai donc souscrit aux appels d'offre de l'ADEME. Je me suis fait étaler en 2012: "pas assez expliqué" et en 2015 "vous n'êtes pas une entreprise". J'ai donc souscrit aux appels d'offre de la région Pays de Loire, du Maine-et-Loire et de la Ville d'Angers: Choux blanc! Je dois reconnaitre que dans le paquet, la Technopôle d'Anger a essayé de mobiliser les industriels du coin en faisant son boulot mais...ça n'a pas marché là non plus. je me suis tourné vers des entreprises d'aéraulique au motif que ce sont eux qui vont se faire des sous si ça se développe. Le plus cher dans ces montages réside dans la turbine et les conduits de transfert d'air chaud. L'aluminium provient de la récupération des plaques offset après usage (revendues environ 70€ les 100Kg aux ferrailleurs, ce qui revient à moins de 50 centime le m2 de toiture...) Sur les 3 entreprises contactées , deux se sont montrées intéressées lors de l'exposé mais sont "débordées" et ne peuvent prendre en charge le développement et la troisième n'a carrément pas répondue. Pour finir j'ai contacté la cellule de Baugé (6200 habitants!) car là aussi il y en a une... (http://www.cc-canton-bauge.com/web/une-pole_economique-182.html)
...elle m'a donné l'adresse de l'industriel qui n'a pas répondu!!!!
La collection "d'assiettes" française pour le développement des jeunes pousses, start-up, machins d'innovations et soutient aux énergies renouvelables est extraordinaire.
Mais je n'ai pas réussi,
Comment faire?
L'utilisation de ce procédé est libre pour les particuliers comme les fidèles au principe d'APPER, le brevet ne concernant que la protection industrielle.
Retour sommaire En Pratique