Difference between revisions of "Chauffage solaire version ardoise"

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|Introduction=La conception de ce chauffage solaire a fortement été inspiré par '''Guy Isabel''', sur les plans qu'il décrit dans son ouvrage [https://www.eyrolles.com/BTP/Livre/les-capteurs-solaires-a-air-9782212140170 Les capteurs solaires à air], édition Eyrolles.<!--T:54-->
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|Introduction=
 
 
Le soleil transmet de l'énergie à la terre par rayonnement.  A l'équateur, le rayonnement atteint la puissance de 1000 W/m², c'est par comparaison, la puissance d'un petit chauffage électrique.<!--T:55-->
 
 
 
L'énergie solaire est une énergie gratuite et intermittente, qu'il est relativement simple de transformer efficacement sous forme de chaleur, (rendement facilement supérieur à 60%).<!--T:56-->
 
 
 
[http://www.ptaff.ca/soleil Ce site] permet de connaître en fonction de la saison et de la position géographique, de nombreux paramètres tel que la puissance maximal par m², l'angle du soleil par rapport au lieu.<!--T:104-->
 
 
 
[http://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/fr/tools.html Cet autre site] permet de calculer ces valeurs presque partout sur terre en tenant compte de la ligne d'horizon, de l'orientation des panneaux et d'autres paramètres. Les valeurs affichées par défaut correspondent à l'énergie photovoltaïque générée, mais il est possible d'afficher la radiation en kwh/m2.<!--T:57-->
 
 
 
'''Le capteur à air'''<!--T:58-->
 
 
 
Concrètement, il s'agit de transformer le rayonnement solaire en chaleur grâce à ce qu'on appelle un [https://fr.wikipedia.org/wiki/Corps_noir corps noir] (par exemple le goudron très chaud l'été ou encore le tableau de bord d'une voiture garée en plein soleil).<!--T:59-->
 
 
 
Pour l'habitat, les systèmes les plus répandus sur ce principe sont les chauffes-eaux solaires, souvent installés sur les pentes de toits pour faire l'eau chaude sanitaire en compléments des systèmes classiques.<!--T:60-->
 
 
 
Moins connu, le capteur à air permet de réchauffer l'air d'une pièce.<!--T:61-->
 
 
 
Ce tutoriel présente la fabrication d'un capteur à air de 2 m² dimensionné pour le réchauffage de l'air d'une pièce de 10 à 15 m² de 5 à 7°C l'hiver en moyenne, pour la France. C'est un complément au système de chauffage classique, qui permet d'appréciables économies financières et écologiques. D'un coût d'environ 200€, il est rapidement amorti.<!--T:62-->
 
 
 
'''Principe:'''<!--T:63-->
 
 
 
En hiver, le capteur aspire l'air de l'habitat par le bas, le chauffe grâce au soleil rasant, puis le restitue à l'habitat par la sortie haute, à une température pouvant atteindre 70°C localement (instantanément dilué dans l’atmosphère ambiante).<!--T:64-->
 
 
 
En été, une trappe extérieur permet de rejeter l'air chaud du capteur dehors en aspirant par la même occasion l'air de l'habitat, créant ainsi une ventilation naturel.<!--T:65-->
 
 
 
Un clapet relié à un vérin thermostatique, permet de gérer automatiquement et sans électricité, l'ouverture de la circulation d'air, seulement quand celui-ci a atteint plus de 25°C dans le capteur.
 
 
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|Step_Content='''Remarque''': Ici, le cadre est dimensionné pour accueillir une vitre de 1m x 2m par 6mm d'épaisseur, un fond en contreplaqué filmé de 10mm et une couche isolante de 22mm en STEICO. Les dimensions seront donc à adapter en fonction des disponibilités de chacun.
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* Préparer 2 chevrons de section 93mm x 45mm et de 209 cm de longueur.
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* Préparer 2 chevrons de section 93mm x 45mm et de 109 cm de longueur.
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* Préparer 2 liteaux de section 20mm x 53mm et de 209 cm de longueur.
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* Préparer 2 liteaux de section 20mm x 53mm et de 109 cm de longueur.
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* Coller à la colle PU et visser les liteaux sur les chevrons associés une face de 93mm d'épaisseur, à 32mm d'un des bords.
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'''Remarque''': Ces 32mm correspondent à l'épaisseur isolant + contreplaqué filmé. Il reste 8mm sur l'autre bord afin d'accueillir l'épaisseur de la vitre et d'un joint compribande.
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* Découper les angles de chaque profilé bois ainsi obtenu à 45° en portant bien l'attention sur le sens de la découpe. La coupe se fait sur la longueur de 93mm.
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'''Remarque''': Cette coupe permet de retrouver la dimension 1m x 2m de la vitre en intérieur du cadre.
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* Assembler le cadre à l'aide de colle PU et de longues vis à bois dans chacun des 4 angles.
 
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|Step_Content=* Préparer une surface de 1m x 2m pour le fond choisi (ici un contreplaqué filmé de 10mm d'épaisseur).
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* Préparer une surface de 1m x 2m pour l'isolant choisi (ici des plaques de STEICO de 22mm d'épaisseur).
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* Tirer un joint de colle à bois sur les liteaux du cadre, coté épaisseur de 32mm.
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* Déposer '''le fond en premier''' puis assurer le plaquage avec un cloutage régulier.
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* Tirer des cordons de sika sur le fond puis déposer l'isolant. C'est la couche la plus extérieur du cadre.
 
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*Sur l'axe central du capteur, tracer puis couper le trou d'entrée de l'air, à 30mm du liteau, en bas du cadre.
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*Sur l'axe central du capteur, tracer puis couper le trou de sortie de l'air, à 30mm du liteau, en haut du cadre.
 
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*Déposer le pare-pluie sur la couche d'isolant en laissant un débord de 2cm sur le cadre en douglas.
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*Agrafer le pare-pluie.
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*Ouvrir le pare-pluie au niveau de l'entrée et de la sortie d'air.
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*Coller un adhésif étanche entre le cadre et le pare-pluie.
 
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* Fixer par l'intérieur la grille antirongeur
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* A l'aide d'adhésif double face, centrer et coller un rectangle d'isolant pour parquet sur la face inférieur du larmier, qui sert ici de couvercle.
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* Positionner 4 pattes à vis autour de la trappe en prenant soin de vérifier que l'isolant pour parquet pourra bien se placer dans le rectangle formé par les pattes à vis.
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* Percer le larmier pour qu'il puisse s’emboîter sur les pattes à vis.
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* Le mettre de coté, il sera ajouté à la fin du montage.
 
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*Tapisser le fond du capteur d'adhésif aluminium.
 
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Revision as of 22:25, 10 September 2019

Author avatarLow-tech Lab | Last edit 9/12/2019 by Clementflipo

Chauffage solaire version ardoise Chauffage solaire version ardoise global.PNG

Video overview

Materials

Le tutoriel présenté ici fait 2,09m x 1,09m hors tout

Capteur:

  • Chevron en douglas (Ici la section finale est de 95mm x 45mm)
    • 2 de 2m10
    • 2 de 1m10
  • 15 m de Liteaux en douglas (20mm x 53mm)
  • Plaque rigide (ici contreplaqué filmé, 10mm)
  • Isolant rigide (ici plaque de Steico, 22mm)
  • Cartouche de sika
  • Cartouche silicone
  • Colle PU pour collage bois extérieur
  • Colle à bois
  • Clous
  • Vis à bois, de 30mm à 150mm
  • Joint compribande
  • Huile de lin
  • Vernis bois
  • 15 m de Liteaux en douglas (30mm x 16 mm)
  • Adhésif aluminium
  • Vitre trempé ou plaque polycarbonate (1m x 2m)
  • Grille en métal déployé (300mm x 50mm)
  • 4 pattes à vis (exemple)
  • 1m de larmier aluminium de largeur 100mm (exemple)
  • Adhésif double face
  • Isolant mince (ici isolant de parquet)
  • 30 à 35 ardoises 320mm x 220mm, épaisseur 3,5mm
  • 8 équerres renforcées, largeur mini 40mm
  • 1 tube diamètre 100mm longueur de la paroi de l'habitat, pvc/alu/inox pour l'entrée basse

Système clapet:

facultatif:

  • Pare-pluie
  • Adhésif d'étanchéité

Tools

Step 1 - Cadre

Remarque: Ici, le cadre est dimensionné pour accueillir une vitre de 1m x 2m par 6mm d'épaisseur, un fond en contreplaqué filmé de 10mm et une couche isolante de 22mm en STEICO. Les dimensions seront donc à adapter en fonction des disponibilités de chacun.

  • Préparer 2 chevrons de section 93mm x 45mm et de 209 cm de longueur.
  • Préparer 2 chevrons de section 93mm x 45mm et de 109 cm de longueur.
  • Préparer 2 liteaux de section 20mm x 53mm et de 209 cm de longueur.
  • Préparer 2 liteaux de section 20mm x 53mm et de 109 cm de longueur.
  • Coller à la colle PU et visser les liteaux sur les chevrons associés une face de 93mm d'épaisseur, à 32mm d'un des bords.

Remarque: Ces 32mm correspondent à l'épaisseur isolant + contreplaqué filmé. Il reste 8mm sur l'autre bord afin d'accueillir l'épaisseur de la vitre et d'un joint compribande.

  • Découper les angles de chaque profilé bois ainsi obtenu à 45° en portant bien l'attention sur le sens de la découpe. La coupe se fait sur la longueur de 93mm.

Remarque: Cette coupe permet de retrouver la dimension 1m x 2m de la vitre en intérieur du cadre.

  • Assembler le cadre à l'aide de colle PU et de longues vis à bois dans chacun des 4 angles.


Step 2 - Fond et isolation du cadre

  • Préparer une surface de 1m x 2m pour le fond choisi (ici un contreplaqué filmé de 10mm d'épaisseur).
  • Préparer une surface de 1m x 2m pour l'isolant choisi (ici des plaques de STEICO de 22mm d'épaisseur).
  • Tirer un joint de colle à bois sur les liteaux du cadre, coté épaisseur de 32mm.
  • Déposer le fond en premier puis assurer le plaquage avec un cloutage régulier.
  • Tirer des cordons de sika sur le fond puis déposer l'isolant. C'est la couche la plus extérieur du cadre.


Step 3 - Ouverture de l'entrée et de la sortie du capteur

Remarque: Ici, le clapet de ventilation choisi fait 100mm de diamètre, c'est donc à ce diamètre que seront fait l'entrée et la sortie.

  • Sur l'axe central du capteur, tracer puis couper le trou d'entrée de l'air, à 30mm du liteau, en bas du cadre.
  • Sur l'axe central du capteur, tracer puis couper le trou de sortie de l'air, à 30mm du liteau, en haut du cadre.



Step 4 - Facultatif: Protection pare-pluie

Remarque: Selon l'isolant choisi, la pose d'un pare-pluie à l'arrière n'est pas forcement nécessaire si celui-ci est bien étanche à l'eau.

  • Déposer le pare-pluie sur la couche d'isolant en laissant un débord de 2cm sur le cadre en douglas.
  • Agrafer le pare-pluie.
  • Ouvrir le pare-pluie au niveau de l'entrée et de la sortie d'air.
  • Coller un adhésif étanche entre le cadre et le pare-pluie.



Step 5 - Trappe "été"

  • Sur la partie haute du cadre, ouvrir une trappe de 300mm de long par 30mm de large. Elle se fait au raz du fond.
  • Fixer par l'intérieur la grille antirongeur
  • A l'aide d'adhésif double face, centrer et coller un rectangle d'isolant pour parquet sur la face inférieur du larmier, qui sert ici de couvercle.
  • Positionner 4 pattes à vis autour de la trappe en prenant soin de vérifier que l'isolant pour parquet pourra bien se placer dans le rectangle formé par les pattes à vis.
  • Percer le larmier pour qu'il puisse s’emboîter sur les pattes à vis.
  • Le mettre de coté, il sera ajouté à la fin du montage.

Step 6 - Surface réfléchissante

Remarque: Afin de réduire la perte d'énergie dans le capteur, le fond en contreplaqué filmé est recouvert d'une couche d'aluminium permettant de réfléchir le rayonnement infrarouge dans le capteur.

  • Tapisser le fond du capteur d'adhésif aluminium.



Step 7 - Joint compribande vitre

  • Poser un joint adhésif compribande sur les liteaux du cadre à 1mm du bord, tout le long du cadre. Il servira à accueillir la vitre.




Step 8 - Circuit de chicanes



Step 9 - Pose des ardoises

Step 10 - Huilage et vernissage

Step 11 - Pose de la vitre

Step 12 - Système clapet, partie fixe

Step 13 - Système clapet, partie mobile

Step 14 - Système clapet, Assemblage

Step 15 - Installation

Step 16 - Utilisation

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