Par Roger CADIERGUES le 04 Juillet 2019
Plusieurs lecteurs, perturbés par certaines affirmations rencontrées dans différentes lettres précédentes, ont souhaité des éclaircissements, les questions les plus fréquentes concernant les performances relatives des différents systèmes de chauffage ou de climatisation. L’une de mes affirmations les plus choquantes concerne le mauvais rendement des chauffages solaires.
Comment pouvez-vous être si négatif ?
Ma position, encore une fois, est celle de quelqu’un plutôt déçu et non pas d’un opposant. Il y a trop longtemps que j’essaie d’utiliser le solaire avec profit pour ne pas être déçu. L’affaire remonte très loin, peu d’années après la dernière guerre. A cette époque le solaire n’était pas une nouveauté, mais les résultats n’étaient pas suffisamment satisfaisants : l’emploi de capteurs en chauffage n’était pas réellement économiquement justifié malgré la situation énergétique critique de l’époque. Pour éviter cette situation, tout en utilisant le solaire au mieux, deux solutions pouvaient être imaginées :
- un meilleur usage des vitrages, ces derniers constituant l’un des capteurs solaires les plus efficaces,
- la mise au point de procédés nouveaux, en fait le «solaire passif» grâce à Felix TROMBE.
Ce fut un relatif échec des deux solutions au plan expérimental (la maison de Noisy-le-Sec pour la
récupération directe, la maison avec mur Trombe à Odeilho).
A quoi étaient dus ces échecs relatifs ?
Rien ne permettait, à l’époque en cause, de voir pourquoi le rendement de récupération était aussi médiocre. Il m’a fallut attendre de nombreuses années pour le savoir. Et ce un peu par hasard, au cours des années 1970. Voici ce dont il s’agit. A cette époque René GILLES avait réussi à mettre au point un logiciel de simulation des installations de chauffage, et ce pour une centaine de stations météorologiques françaises qu’il avait lui-même exploitées sur place. Je lui ai demandé de procéder à cette simulation, pour 8 sites et pour des bâtiments d’inerties et d’orientations différentes. L’exploitation des résultats fut finalement beaucoup plus simple que je ne l’avais prévu mais il apparaissait très nettement que le rendement de récupération des chaleurs gratuites diminuait très fortement avec leur poids. Comme ce phénomène était un peu surprenant je suis retourné examiner les simulations elles-mêmes et en particulier suivre les températures prévues heure par heure. C’est ainsi que j’ai pu constater qu’une partie des chaleurs gratuites servait uniquement à des surchauffes (inutiles énergétiquement). Et que ces surchauffes étaient d’autant plus importantes que le bâtiment était bien isolé, et d’autant plus importantes que ces apports gratuits étaient élevés.
Mais ceci ne concerne pas le chauffage solaire ?
Au premier abord non, mais en réalité si. En effet l’étude montrait bien que les chaleurs gratuites étaient d’autant plus fortes que les locaux étaient ensoleillés (effet des vitrages). Le même résultat s’observait si la chaleur était fournie par des capteurs solaires, sauf avec des systèmes de stockage extrêmement sophistiqués, et hors de portée pratique. De manière un peu brutale – mais c’est confirmé par les études sur bâtiments réels – nous dirons que les apports des capteurs sont beaucoup trop utilisés pour des surchauffes inutiles. Et ce «gaspillage» est d’autant plus fort que le bâtiment est bien isolé.
Est-ce inexorable ?
A priori non puisqu’on peut tenter d’y remédier grâce à des stockages adéquats, mais je vous ai déjà dit qu’on aboutit à des systèmes coûteux parce que beaucoup trop sophistiqués. La seule solution tentante est de recourir à un stockage par chaleur sensible, par exemple au moyen de parois adéquates comportant des couches pouvant changer d’état. Ni les simulations, ni les expériences directes ne sont malheureusement convaincantes. D’autant que le système «entre en concurrence» avec les vitrages qui, eux, sont de toutes façons prévus, éliminant à la base l’intérêt des capteurs, ne permettant quelque espoir qu’avec des parois à changement de phase «intelligentes» … encore dans les cartons.
Roger CADIERGUES
