Bernard 45 Posted August 16, 2019 Share Posted August 16, 2019 Les canicules de cet été nous ont montré qu'avec les changements climatiques il faudra de plus en plus se protéger de la chaleur dans nos habilitations et plus seulement du froid. Pour un homme du Nord comme moi, il faudra trouver des solutions. Je crois qu'on est tous d'accord que les climatiseurs ne sont pas une solution satisfaisante : très énergivores est néfastes pour l'environnement. Il y a bien la solution d'un puits provençal comme décrit dans un article récent sur notre blog, mais ce n'est certainement pas une solution possible partout. Ceci dit, dans mon appartement, en pleine canicule, par 39°C dehors, j'avais maximum 25°C à l'intérieur (très supportable), et sans utiliser de climatiseur ... Par quel miracle : tout simplement j'habite dans une ancienne grange aménagée en appartements dont les murs pleins en briques ont une épaisseur de 60 à 70 cm !. Donc très grande inertie thermique. Ils emmagasinent la fraîcheur pendant la nuit et la chaleur pendant le jour. Très efficace ! Evidemment, pour ceux qui n'ont pas la chance d'avoir une habitation avec une grande inertie thermique, la solution n'est pas d'abattre les murs pour en construire des plus épais, et pour une nouvelle construction, ce n'est sans doute pas une bonne idée de construire des murs comme il y a 100 ans. Donc je m'intéresse aux matériaux à changement de phase (MCP) qui peuvent jouer le même rôle que des murs épais pour augmenter l'inertie thermique. Si le changement de phase se produit par exemple à 25°C, ils emmagasinent la chaleur quand la température monte au-dessus de 25°C et la restituent quand il fait plus froid. Je ne me suis pas encore fort intéressé à la question et n'ai pas d'expérience dans le domaine, mais je vais me documenter pour écrire un article sur le sujet sur notre blog. Donc si quelqu'un a quelque chose à dire sur ce sujet .... e qu'il le dise 🙂 2 Quote Link to post Share on other sites
adesir 4 Posted August 16, 2019 Share Posted August 16, 2019 Bonjour, Lors du Solar Decathlon de Versailles en 2014, plusieurs bâtiments étaient équipés de plaques de PCM. Lors des questions techniques durant les visites, les étudiants ingénieurs chargés de l'évaluation ne semblaient pas enthousiastes sur l'apport de ces matériaux dans la performance globale des bâtiments (ces bâtiments sont lourdement instrumentés et l'apport des plaques avait pu être quantifié). En "off" (partenariat officiel oblige), j'avais compris que c'était encore un produit "innovant" plus pour la marge des fabricants que pour l'intérêt technique... Voici un échantillon sous forme de capsule qui traine sur mon bureau, pour jouer avec selon la température. Quote Link to post Share on other sites
Bernard 45 Posted August 16, 2019 Author Share Posted August 16, 2019 Pour que tout le monde comprenne bien le phénomène physique qui est utilisé par ces MCP, je vais donner encore une explication complémentaire. Un gros mur plein ou une dalle de béton peut emmagasiner de la chaleur (ou de la fraîcheur) sous forme de chaleur "sensible". C'est la chaleur qu'il faut apporter à un matériau pour que sa température augmente. Sa capacité d'emmagasinement dépendra de sa masse (donc de son volume) et de sa capacité thermique massique (anciennement appelée chaleur massique), qui est donnée pour un matériau donné (pierre, brique ou béton). Mais chaque fois qu'il emmagasine de la chaleur, sa température augmente ... donc au-delà d'une certaine limite, il ne jouera plus son rôle. Pour un MCP, on va plutôt jouer avec la chaleur latente qui est la quantité de chaleur qu'il faut donner à un matériaux pour changer d'état : état solide ==> état liquide ou état liquide ==> état gazeux, et ceci, sans que sa température varie. Cette quantité est beaucoup plus importante que la chaleur sensible. Vous avez tous appris cela à l'école : pour faire bouillir de l'eau dans une casserole, il faut chauffer mais dès que sa température a atteint 100°C, elle n'augmentera plus : toute la chaleur sera utilisée pour transformer l'eau liquide en vapeur. Idem pour liquéfier un solide. Donc si on utilise un matériau solide dont la température de liquéfaction est par exemple de 25°C, dès que cette température sera atteinte, il va absorber de la chaleur pour se liquéfier progressivement, tout en restant à 25°C. Il jouera donc le rôle de régulateur thermique en maintenant la température à 25 °C dans la pièce où il se trouve .... jusqu'à ce que toute sa masse se soit liquéfiée. Idem dans l'autre sens quand la température redescend en dessous de 25°C, par exemple pendant la nuit : il va alors restituer la chaleur latente dans son environnement en le maintenant à 25°C et en se solidifiant jusqu'à ce que toute sa masse se soit solidifiée. Ce matériau est donc un excellent système de régulation de température, aussi bien vers le haut que vers le bas et qui ne consomme aucune énergie. Seul problème, c'est que pour un matériau donné, c'est toujours la même température de liquéfaction, on ne peut pas la faire varier et ce régulateur naturel ne fonctionne donc que pour une seule température de consigne. En outre, une fois que toute la masse a changé d'état solide <==> liquide, ça ne fonctionne plus, il ne joue plus son rôle. Toute la question est donc de choisir un bon matériau, pas trop cher dont la température de liquéfaction correspond à peu près à notre température de confort (entre 20 et 25°C) et qu'il est possible d'encapsuler dans des matériaux de construction. Je sais que ça existe, mais je n'ai pas plus d'infos pour l'instant. Quote Link to post Share on other sites
Sylvie22 1 Posted August 17, 2019 Share Posted August 17, 2019 Dans ma petite maison qui est une ancienne ferme rénovée j'ai aussi des gros murs en pierres de 70 à 80 cm et je confirme que pendant les périodes de chaleur il fait bien frais à l'intérieur Quote Link to post Share on other sites
Neikster 2 Posted August 17, 2019 Share Posted August 17, 2019 (edited) Il y a 19 heures, Bernard a dit : Pour que tout le monde comprenne bien le phénomène physique qui est utilisé par ces MCP, je vais donner encore une explication complémentaire. Un gros mur plein ou une dalle de béton peut emmagasiner de la chaleur (ou de la fraîcheur) sous forme de chaleur "sensible". C'est la chaleur qu'il faut apporter à un matériau pour que sa température augmente. Sa capacité d'emmagasinement dépendra de sa masse (donc de son volume) et de sa capacité thermique massique (anciennement appelée chaleur massique), qui est donnée pour un matériau donné (pierre, brique ou béton). Mais chaque fois qu'il emmagasine de la chaleur, sa température augmente ... donc au-delà d'une certaine limite, il ne jouera plus son rôle. Pour un MCP, on va plutôt jouer avec la chaleur latente qui est la quantité de chaleur qu'il faut donner à un matériaux pour changer d'état : état solide ==> état liquide ou état liquide ==> état gazeux, et ceci, sans que sa température varie. Cette quantité est beaucoup plus importante que la chaleur sensible. Vous avez tous appris cela à l'école : pour faire bouillir de l'eau dans une casserole, il faut chauffer mais dès que sa température a atteint 100°C, elle n'augmentera plus : toute la chaleur sera utilisée pour transformer l'eau liquide en vapeur. Idem pour liquéfier un solide. Donc si on utilise un matériau solide dont la température de liquéfaction est par exemple de 25°C, dès que cette température sera atteinte, il va absorber de la chaleur pour se liquéfier progressivement, tout en restant à 25°C. Il jouera donc le rôle de régulateur thermique en maintenant la température à 25 °C dans la pièce où il se trouve .... jusqu'à ce que toute sa masse se soit liquéfiée. Idem dans l'autre sens quand la température redescend en dessous de 25°C, par exemple pendant la nuit : il va alors restituer la chaleur latente dans son environnement en le maintenant à 25°C et en se solidifiant jusqu'à ce que toute sa masse se soit solidifiée. Ce matériau est donc un excellent système de régulation de température, aussi bien vers le haut que vers le bas et qui ne consomme aucune énergie. Seul problème, c'est que pour un matériau donné, c'est toujours la même température de liquéfaction, on ne peut pas la faire varier et ce régulateur naturel ne fonctionne donc que pour une seule température de consigne. En outre, une fois que toute la masse a changé d'état solide <==> liquide, ça ne fonctionne plus, il ne joue plus son rôle. Toute la question est donc de choisir un bon matériau, pas trop cher dont la température de liquéfaction correspond à peu près à notre température de confort (entre 20 et 25°C) et qu'il est possible d'encapsuler dans des matériaux de construction. Je sais que ça existe, mais je n'ai pas plus d'infos pour l'instant. Mais cela ne peut-il pas être contre-productif ? En journée les habitations sont plutôt vide au contraire de la nuit, restituer de la chaleur emmagasiné en journée peut créer des incomfort à l'intérieur même du batiment, non ? Ca m'a l'air assez adéquate pour les batiments professionel (en majorité vide la nuit) mais qu'en est-il pour les habitations de particulier ? Edited August 17, 2019 by Neikster Quote Link to post Share on other sites
Bernard 45 Posted August 19, 2019 Author Share Posted August 19, 2019 Le 17/08/2019 à 16:59, Neikster a dit : Mais cela ne peut-il pas être contre-productif ? En journée les habitations sont plutôt vide au contraire de la nuit, restituer de la chaleur emmagasiné en journée peut créer des incomfort à l'intérieur même du batiment, non ? Toutes les habitations ne sont pas vides en journée, loin de là. Il y a les WE, les congés, les vacances, les enfants qui ne sont pas à l'école de 7 à 19 hr, les retraités, les chômeurs, femmes ou hommes au foyer, etc. Ceci dit, les MCP ne risquent pas de créer de l'inconfort car ils ne restituent la chaleur emmagasinée que si la température chute en-dessous de la température de changement de phase qui est justement choisie comme étant la température de confort. Quote Link to post Share on other sites
Neikster 2 Posted August 19, 2019 Share Posted August 19, 2019 il y a 3 minutes, Bernard a dit : Toutes les habitations ne sont pas vides en journée, loin de là. Il y a les WE, les congés, les vacances, les enfants qui ne sont pas à l'école de 7 à 19 hr, les retraités, les chômeurs, femmes ou hommes au foyer, etc. Ceci dit, les MCP ne risquent pas de créer de l'inconfort car ils ne restituent la chaleur emmagasinée que si la température chute en-dessous de la température de changement de phase qui est justement choisie comme étant la température de confort. Je vois, merci pour les précisions. 👍 Quote Link to post Share on other sites
Hybridex 3 Posted August 25, 2019 Share Posted August 25, 2019 Il me semble qu'il existe des solutions aujourd'hui bien plus abouties que ces matériaux qui sont au stade expérimental. Bien souvent une simple isolation par l'extérieur, accompagnée d'une sérieuse isolation sous toiture, réalisée au moment d'un ravalement peut suffire à exploiter l'inertie naturelle d'une construction existante Quote Link to post Share on other sites
