Conception d'un mur Trombe

[invite196f0476]

Bonjour,

je projette de construire un mur Trombe. J'ai lu attentivement beaucoup de littérature sur le sujet (y compris le forum Futura !) et en ai tiré la conclusion que pour 1 bilan positif (surtout à 1100m d'altitude), il était certainement préférable d'isoler ce type de mur et de ne bénéficier directement à l'intérieur que des bénéfices de la convection (quoiqu'il en soit mes murs en monomur ne me laissent guère d'autres alternatives). J'ai donc en tête 2 maquettes de murs pour lesquelles je souhaiterais votre avis. Ces maquettes sont inspirées d'une réalisation à Mouzon (Ardennes) à l'initiative de l'ADEME (Trombe wall internal circulation).

Les murs seront réalisés avec les matériaux suivants (de l'extérieur vers l'intérieur) :
- double-vitrage
- lame d'air (10cm)
- BTC (14cm)
- lame d'air (optionnelle 10cm)
- Monomur (20cm)
- Laine de bois (15cm)
- lambris

La différence entre les 2 maquettes est la lame d'air entre les BTC et le monomur. Avec la maquette 1, l'air chaud devrait circuler plus rapidement dans la journée. La maquette 2 permettrait de bénéficier du déphasage (mais avec des pertes thermiques ?).
Un ventilateur serait-il utile ? (pour inverser le flux et faire sortir le chaud en bas du mur ?)
Mes conclusions sont sûrement incomplètes. Je compte sur vous pour m'éclairer sur un sujet un peu complexe pour mes compétences.

merci de vos contributions
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[invitebb33ea51]

A mon avis il y a plusieurs problème de conception (on ne doit pas avoir les même références de littérature) :

- d'abord il n'y pas besoin de monomur et de 2ème lame d'air ( plus de 70 cm d'épaisseur de mur au total !), l'isolation à l'intérieur est à éviter aussi,

- l'épaisseur de la brique de BTC semble correcte mais elle doit être dimensionné en fonction du déphasage souhaité (Cf le guide de la maison solaire de Mazria),

- la ventilation d'un mur Trombe est naturelle, des clapet anti-retour sont à prévoir, la ventilation forcée est optionnelle mais peut améliorer le rendement,

- si tu veux limiter les pertes nocturnes, il faut prévoir un isolant amovible dans la lame d'air entre le vitrage et le mur lourd, ou bien envisager un isolant transparent.

voila les idées que j'ai en tête sur le mur Trombe.

[invite196f0476]

Merci pour ton avis,
- pour le monomur, sauf à casser l'existant, je n'ai guère le choix.
- la 2ème lame d'air permet de récupérer le flux de chaleur après déphasage (c'est à dire le soir). En effet, si l'ouverture arrive jusqu'à la 1ère lame d'air, le chauffage de la pièce (surement plus efficace) sera réalisé en pleine journée et sans ce décalage dans le temps appréciable. Par contre, je ne mesure pas trés bien l'efficacité effective des 2 solutions.
- en ce qui concerne l'isolant transparent, la difficulté est surtout de se le procurer (je suis preneur de références de fournisseurs).

[herakles]

Il existe DEUX types de mur dérivés du Mur TROMBE:

-avec circulation d'air , mur épais en béton de 30à 40 cms , clapets anti-retour et clapets en partie haute pour l'été Inconvénient = poussières à l'intérieur des vitrages et déperditions la nuit de 50% du rayonnement reçu dans la journée

-sans circulation d'air et on l'appelle alors "mur capteur" par opposition au système trombe
Pas de poussières , mais à moins de mettre un volet roulant(comme à Aramon=Gard) ou volet isolant couissant , le mur capteur perdra aussi une partie de ses calories vers l'extérieur


A 1100m d'altitude , l'ensoleillement est certainement optimum (languedoc roussillon ) et justifie l'utilisation d'un mur capteur

une 3eme voie = capteur à air sans inertie +ventilo , ditribution de cet air chaud dans toutes les pièces et si les murs en monomur sont isolés par l'extérieur = stockage et déphasage des calories de la journée ..de plus , le capteur à air isolera la partie du mur contre lequel il est adossé ..il ne restera qu'à isoler les autres murs les moins bien exposés au Sud

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebb33ea51]

A mon avis avec un mur Trombe "simple" comme je le conçois, la journée ensoleillée, tu bénéficies de l'air chaud par convection et le soir tu bénéficies du rayonnement du mur capteur-accumulateur en BTC.

Je pense aussi que la température sur la face intérieure des BTC ne sera pas très élevée et l'air de la deuxième lame ne sera pas beaucoup chauffé.... rien de comparable en tout cas avec un mur sombre exposé au soleil derière la vitre (comme la première lame).

(je suis preneur de références de fournisseurs).

c'est pas évident en effet ! et je n'en connais pas....

[invite196f0476]

merci de vos contributions,

je ne comprend pas bien la "3ème voie" :
comment un mur monomur isolé de l'extérieur peut stocker les calories ?

[poulif]

Parce que les calories du mur sont diffusées à l'intérieur de l'habitation; et comme la monomur est en contact direct avec ces calories elle les stocke; et comme elle est isolée par l'extérieur, les calories finissent par revenir à l'intérieur.

[herakles]

je ne comprend pas bien la "3ème voie" :

l'air venant du capteur à air est diffusé à travers toutes les pièces par un réseau de gaines semblable à celui d'une VMCDF

et revient vers le bas du capteur = boucle semi-fermée car de l'air neuf entre par le bas du capteur en se mélangeant à l'air intérieur en aprtie basse ..

Comme dit poulif= l'air réchauffe les pièces , les monomurs se réchauffent à leur tour , et restitueront le soir , d'autant mieux qu'ils seraient isolés par l'extérieur

Une alternative, plus économique= mettre le mur de BTC à l'intérieur , lame d'air avec chicanes entre monomur et BTC , capteur à air sans inertie =isolant derrière bardage +lame d'air ventilée +alu+vitrage +lame d'air immobile +ventilo

en présence de soleil: air pulsé entre le BTC et le monomur en boucle semi-fermée aussi , avec prise d'air neuf en partie basse , et une partie de l'air est diffusée vers la pièce par le haut

la nuit , le clapet anti-retour ferme l'accès au capteur , le BTC et le MONOMUR sont tous deux tièdes et ISOLES par le capteur (laine de roche) = aucune déperdition nocturne à craindre

[lemat]

Bonjour,

je projette de construire un mur Trombe. J'ai lu attentivement beaucoup de littérature sur le sujet (y compris le forum Futura !) et en ai tiré la conclusion que pour 1 bilan positif (surtout à 1100m d'altitude), il était certainement préférable d'isoler ce type de mur et de ne bénéficier directement à l'intérieur que des bénéfices de la convection (quoiqu'il en soit mes murs en monomur ne me laissent guère d'autres alternatives). J'ai donc en tête 2 maquettes de murs pour lesquelles je souhaiterais votre avis. Ces maquettes sont inspirées d'une réalisation à Mouzon (Ardennes) à l'initiative de l'ADEME (Trombe wall internal circulation).

Les murs seront réalisés avec les matériaux suivants (de l'extérieur vers l'intérieur) :
- double-vitrage
- lame d'air (10cm)
- BTC (14cm)
- lame d'air (optionnelle 10cm)
- Monomur (20cm)
- Laine de bois (15cm)
- lambris

La différence entre les 2 maquettes est la lame d'air entre les BTC et le monomur. Avec la maquette 1, l'air chaud devrait circuler plus rapidement dans la journée. La maquette 2 permettrait de bénéficier du déphasage (mais avec des pertes thermiques ?).
Un ventilateur serait-il utile ? (pour inverser le flux et faire sortir le chaud en bas du mur ?)
Mes conclusions sont sûrement incomplètes. Je compte sur vous pour m'éclairer sur un sujet un peu complexe pour mes compétences.

merci de vos contributions

Ce n'est pas un mur trombe tel qu'il a était défini par son créateur mais plutôt un capteur d'air à inertie.

Votre système ne fourni pas de chaleur à l'interieur par rayonnement mais par convection. Contrairement au capteur d'air votre système à de l'inertie et donc il va lisser la convection. Par contre son rendement sera inferieur à un capteur d'air car la surface exterieure sera en moyenne plus chaude et donc les pertes au travers du vitrage seront plus élevées.

Ce système est un bon système pour ameliorer un bâtiment existant isolé par l'interieur, pour préchauffer l'air de ventilation voir plus suivant la surface du murs. Pour dun projet de construction il vaut mieux s'orienter vers un "vrai" mur trombe.

[herakles]

Contrairement au capteur d'air votre système à de l'inertie

je pense que je n'ai pas été compris= le capteur à air n'a pas d'inertie =OK
mais l'air sera soufflé dans des chicanes entre le BTC et le monomur puis diffusé dans la maison avant de revenir au capteur

Il y a bien une inertie(BTC+Monomur , mais "déportée " derrière le capteur , et on élimine l'un des inconvénients du Mur Trombe , à savoir le re-rayonnement à travers la vitre la nuit , sans volet isolant ...

[lemat]

je pense que je n'ai pas été compris= le capteur à air n'a pas d'inertie =OK
mais l'air sera soufflé dans des chicanes entre le BTC et le monomur puis diffusé dans la maison avant de revenir au capteur

Il y a bien une inertie(BTC+Monomur , mais "déportée " derrière le capteur , et on élimine l'un des inconvénients du Mur Trombe , à savoir le re-rayonnement à travers la vitre la nuit , sans volet isolant ...

C'est bien ce que j'ai essayé de dire:

le système proposé par patmet est un capteur d'air avec inertie (concept proposé par rbobeda dans un autre post), l'absorbeur étant constitué de brique de terre crue, contrairement au capteur d'air classique à absorbeur alu sans inertie.

Ce système étant adapté sur un mur isolé (par l'interieur), comme un capteur d'air classique la récup de chaleur se fait par convection.
L'interêt est un lissage de l'apport de chaleur par convection, interessant en préchauffage d'air neuf. Par contre le rendement du fait de la température moyenne de surface plus élevée, sera un peu moins bon.

[herakles]

la température moyenne de surface plus élevée, sera un peu moins bon.

pas forcément = cela dépend du débit de l'air derrière l'absorbeur , plus le débit d'air est élevé , plus la température de surface s'abaisse ,

l'air cédant sa chaleur aux BTC (toujours par convection) voit sa température propre baisser avant d'arriver au capteur

Même s'il y a une légère baisse de rendement du fait d'une plus grande température de surface ( d'une dizaine de degrés ) , cela est largement compensé par le fait que la masse totale BTC+MONOMUR , tiède après le coucher de soleil, sera à l'abri derrière l'isolation du capteur

cette masse va donc restituer les calories par rayonnement et par convection (la lame d'air avec chicanes sera ouverte côté habitat )

[herakles]

Un petit croquis vaut mieux qu'un grand discours...

L'air neuf est lui aussi chauffé par le capteur = ce qui abaisse encore sa température moyenne de surface .

placer des chicanes entre monomur et BTC ..par exemple , des galets encastrés dans la BTC au montage , bons conducteurs de chaleur ,pour améliorer les transferts .

[lemat]

Oui, mais le système proposé par patmet est différent: ext - vitrage -lame d'air- BTC- lame d'air - mur brique - isolant - lambris - int. On peut supposé que les orifices haut et bas qui traversent le mur donnent dans la lame d'air entre le mur et les BTC. Dans ce cas les BTC jouent le rôle de capteur stockeur déphaseur. L'avantage de ce système est qu'il est réalisable sur un mur isolé par l'intérieur existant.

[invite196f0476]

Oui, mon interrogation est bien là. N'y a-t-il pas trop de perte en ne récupérant par ces orifices que la chaleur déphasée de la 2ème lame d'air ?

[herakles]

Ce qui me gêne surtout , c'est la paroi de BTC à l'extérieur , ce sera donc la partie la plus chaude devant le monomur (qui est "à isolation répartie)


En hiver , après quelques heures de fort ensoleillement , une partie(la moitiè extérieure sinon plus) du BTC va re-rayonner toute la nuit vers l'extérieur la chaleur emmagasinée (à travers le vitrage )

(4 à 6h d'ensoleillement suivi de 18 à 20h sans ensoleillement ..)

l'autre partie (7cms) , réchauffée par conduction , va rapidement rendre sa chaleur à la lame d'air ventilée et un peu au monomur qui n'est pas un matériau très accumulateur ; le peu de calories stockées sera donc insuffissant ..

7cm de BTC=112kg/m2 , c'est peu pour stocker de la chaleur , qui ne sera restituée que par convection et non par rayonnement , or, c'est par rayonnement qu'un chauffage est le plus efficace (PDM,plancher ou mur chauffant ..)

le mur capteur serait plus efficace avec un volet roulant isolant dans la lame d'air extérieure , entre BTC et vitrage .

le schéma que j'ai proposé permettait de mieux stocker toutes les calories du capteur à air sans inertie pour une action combinée =chauffage/stockage dans le BTC qui est entièrement à l'intérieur

de plus , ces BTC peuvent accumuler de la fraîcheur en ETE = la nuit = par hyperventilation d'air neuf , on refroidit le BTC ..qui à son tour forme paroi fraîche le jour.

@ LEMAT= j'ai bien vu qu'il y avait laine de bois , mais je propose de le virer pour y mettre à la place la cloison BTC+lame d'air

[herakles]

pour revenir au Mur Trombe de PATMET , en gardant l'idée de base , une suggestion :

faire passer l'air neuf sur la face avant du mur de BTC (donc entre vitre et mur de BTC) permettra d'augmenter les performances du Mur Trombe en récupérant les calories sitôt qu'il se réchauffe sous le rayonnement solaire ..

Par fort ensoleillement , les clapets s'ouvrent pour pomper de l'air de la pièce pour se réchauffer derrière le BTC dès que ce dernier sera assez chaud (thermostat à prévoir et registres motorisés )

de même la nuit , il sera possible de continuer à extraire les dernières calories du BTC en faisant passer l'air neuf aussi bien entre monomur et BTC qu'entre le BTC et le vitrage

Un seul impératif= placer un très bon filtre pour éviter l'encrassement de la face interne du vitrage

AU fait , le mur en BTC devrait être posé sur semelles résilientes et calé à doite et à gauche par des feuillures avec joints souples à cause des phénomènes de dilatation ..(comme pour un plancher ou un mur chauffant , ou encore une paroi en briques de verre extérieure )

[jacquesdu33]

Bonjour à tous,

AU fait , le mur en BTC devrait être posé sur semelles résilientes et calé à droite et à gauche par des feuillures avec joints souples à cause des phénomènes de dilatation ..(comme pour un plancher ou un mur chauffant , ou encore une paroi en briques de verre extérieure )

Dans mon cas, mon mur de stockage est un mur de refend en parpaing plein qui traverse toute la maison (19m de long) et qui se situe dans l'axe de la faîtière.
comment empêcher les calories stockées d'aller dans les fondations (dans mon cas il y aura un plancher chauffant qui sera donc isolé du terrain)

Merci de votre réponse

[invite196f0476]

pour revenir au Mur Trombe de PATMET , en gardant l'idée de base , une suggestion :

faire passer l'air neuf sur la face avant du mur de BTC (donc entre vitre et mur de BTC) permettra d'augmenter les performances du Mur Trombe en récupérant les calories sitôt qu'il se réchauffe sous le rayonnement solaire ..

Par fort ensoleillement , les clapets s'ouvrent pour pomper de l'air de la pièce pour se réchauffer derrière le BTC dès que ce dernier sera assez chaud (thermostat à prévoir et registres motorisés )

de même la nuit , il sera possible de continuer à extraire les dernières calories du BTC en faisant passer l'air neuf aussi bien entre monomur et BTC qu'entre le BTC et le vitrage

Oui, l'idée me parait trés judicieuse (merci pour les conseils sur les semelles résilientes : peu d'articles en font mention !). Un isolant derrière les BTC serait il utile (pour "renvoyer le flux thermique vers la lame d'air plutôt que vers le monomur) ?

[lemat]

Oui, l'idée me parait trés judicieuse (merci pour les conseils sur les semelles résilientes : peu d'articles en font mention !). Un isolant derrière les BTC serait il utile (pour "renvoyer le flux thermique vers la lame d'air plutôt que vers le monomur) ?

Non car vous allez utiliser aussi le mur en vique pour faire un peu de stockage. Par contre, pour votre application, la brique de terre crue n'est pas le bon produit. Orientez vous vers de la brique cuite réfractaire qui emmagasinera plus d'énergie et qui sera plus rapidement traversé par les calories.

[herakles]

d'accord avec LEMAT d'autant qu'il faut aussi lécher le mur Trombe des 2 côtés = face avant par l'air neuf et face arrière par l'air intérieur (si le mur est assez chaud) ou par l'air neuf aussi pour finir d'extraire les dernières calories...

et le momomur apporte aussi un peu de stockage

[invite196f0476]

Merci pour vos contributions très enrichissantes ! mais je m'y perd 1 peu entre les solutions alternatives intéressantes mais pas adaptées à ma configuration.
Pouvez-vous au final valider la solution suivante :

[lemat]

mettez le ventilateur en bas pour qu'il pousse l'air frais dans le capteur, rajoutez y un filtre pour ne pas encrasser la vitre, et peigner la BTC en couleur fonçée. Vous aurez alors un cpateur d'air avec de l'inertie.

[ofmika]

Bonjour,

La chaleur monte en principe => selon moi, l'entrée d'air froid devrait se faire en bas et on récupère l'air chaud en haut.

L'isolation par l'intérieur est une erreur pour moi (ou plutot une abération (c'est une spécificité francaise !!)) (perte de l'inertie du mur).


Michel

[invite196f0476]

Bonjour,

La chaleur monte en principe => selon moi, l'entrée d'air froid devrait se faire en bas et on récupère l'air chaud en haut.

L'isolation par l'intérieur est une erreur pour moi (ou plutot une abération (c'est une spécificité francaise !!)) (perte de l'inertie du mur).


Michel

Pour l'isolation par l'intérieur, 100% d'accord mais dans le cas particulier du mur Trombe, pas vraiment le choix.

[herakles]

Pour l'isolation par l'intérieur, 100% d'accord mais dans le cas particulier du mur Trombe, pas vraiment le choix.

Si , vous avez le choix pour éviter unr endement déplorable de votre projet=

placez un volet roulant devant la vitre pour éviter les trop grandes déperditions à travers le vitrage

le mur BTC ne devrait pas être collé contre le monomur , car les deux parois ne se dilatent pas de la même façon car soumis à des températures différentes = il faut éloigner le BTC du monomur et le maintenir par épingles inox + bandes résilientes sur tous les côtés du mur BTC

d'où la lame d'air entre monomur et BTC qui permettra de prendre jusqu'à la dernière calorie .

l'air neuf , froid , se préchauffera encore derrière le BTC avant le lever de soleil..(le clapet côté intérieur étant fermé la nuit en laissant juste passer l'air neuf et non l'air du séjour)

voir croquis ..

[invitebb33ea51]

je me pose toujours la question de l'intégration d'une telle surépaisseur (26 cm).

Est-ce qu'en suprimant la BTC et en réduisant l'épaisseur de la lame d'air sur le même schéma, on n'arrive pas à un résultat, certes moins performant, mais plus économique et plus esthétique (puisque de toute façon, on ne peut pas remettre en cause la brique alvéolaire et l'isolation intérieure)?

Mais c'est peut-être trop simple!

[invite196f0476]

Extrémement ingénieux ! reste maintenant à connaitre l'efficacité d'une telle installation.
Merci encore pour ces commentaires éclairés.

[invite196f0476]

Si , vous avez le choix pour éviter unr endement déplorable de votre projet=

placez un volet roulant devant la vitre pour éviter les trop grandes déperditions à travers le vitrage

le mur BTC ne devrait pas être collé contre le monomur , car les deux parois ne se dilatent pas de la même façon car soumis à des températures différentes = il faut éloigner le BTC du monomur et le maintenir par épingles inox + bandes résilientes sur tous les côtés du mur BTC

d'où la lame d'air entre monomur et BTC qui permettra de prendre jusqu'à la dernière calorie .

l'air neuf , froid , se préchauffera encore derrière le BTC avant le lever de soleil..(le clapet côté intérieur étant fermé la nuit en laissant juste passer l'air neuf et non l'air du séjour)

voir croquis ..

Extrémement ingénieux ! reste maintenant à connaitre l'efficacité d'une telle installation.
Merci encore pour ces commentaires éclairés.

[invite196f0476]

je me pose toujours la question de l'intégration d'une telle surépaisseur (26 cm).

Est-ce qu'en suprimant la BTC et en réduisant l'épaisseur de la lame d'air sur le même schéma, on n'arrive pas à un résultat, certes moins performant, mais plus économique et plus esthétique (puisque de toute façon, on ne peut pas remettre en cause la brique alvéolaire et l'isolation intérieure)?

Mais c'est peut-être trop simple!

L'inertie supplémentaire des BTC donc déphasage.
Aspect économique : j'ai fabriqué moi-même les BTC. Mais je suis d'accord que l'achat dans ce cas n'est peut-être pas rentable.
Aspect esthétique : les BTC permettent entre autres à 1 maison neuve d'obtenir un cachet difficile à produire avec des matériaux conventionnels.