Système de chauffage par le sol
utilisé à l'époque romaine (notamment dans les thermes) sur le principe d'une circulation d'air chaud dans un volume sous la dalle.
Ce petit blog présente un retour d'expérience en auto-construction, tout simple mais diablement efficace.
Ci-dessous :
L'IDEE - LE SCHEMA
LE CHANTIER
LES TESTS
LES COUTS
LA SITUATION : Un petit chalet de montagne dans le Hautes Alpes, utilisé de manière occasionnelle en hiver. Les 40 m2 sont chauffés par une cheminée à foyer ouvert et quelques convecteurs
A l'arrivée, il fait en général 3°, puis au bout de quelques jours une température convenable mais une sensation de froid persiste au niveau du sol (dalle béton sur sous-sol non chauffé).
L'IDEE :
Mettre en place un système simple, qui ne consomme aucune énergie fossile et s'autorégule de lui-même, capable de fournir quelques calories pour augmenter la température moyenne même en notre absence.
On profite :
- d'une exposition façade vers le sud
- d'un espace sous le balcon permettant de loger un panneau-capteur en dessous du niveau de la dalle, autorisant une circulation de l'air par thermo-siphon.
C'est à dire : l'air dans le capteur se réchauffe au contact de la tôle (80° mesurés si on bloque la circulation). Il a maintenant tendance à s'élever, et s'échappe par le conduit jusque dans l'espace aménagé sous la dalle (faux plafond). Au contact de celle-ci, il se refroidit en donnant ses calories à la dalle béton. En bout de course, l'air refroidi redescend dans un collecteur jusqu'au point bas du capteur, et la boucle est bouclée. Les différences de hauteur sont progressives et régulières.
LE SCHEMA :
Le schéma de principe prévoit :
- un capteur solaire : simple caisson vitré sur une face, très bien isolé, comportant une entrée d'air frais en partie basse et une sortie d'air chaud à l'opposé en partie haute. L'air circule autour d'une tôle noire à l'intérieur.
- un faux-plafond sous la dalle, compartimenté pour favoriser la répartition de l'air, jusqu'à un point bas qui recueille l'air refroidi.
- un volet de fermeture été-hiver. Et c'est tout !
LE CHANTIER :
1. préparation du capteur
1. pose du capteur
COMBIEN ça coûte ? :
répartition :
Mettre en place un système simple, qui ne consomme aucune énergie fossile et s'autorégule de lui-même, capable de fournir quelques calories pour augmenter la température moyenne même en notre absence.
On profite :
- d'une exposition façade vers le sud
- d'un espace sous le balcon permettant de loger un panneau-capteur en dessous du niveau de la dalle, autorisant une circulation de l'air par thermo-siphon.
C'est à dire : l'air dans le capteur se réchauffe au contact de la tôle (80° mesurés si on bloque la circulation). Il a maintenant tendance à s'élever, et s'échappe par le conduit jusque dans l'espace aménagé sous la dalle (faux plafond). Au contact de celle-ci, il se refroidit en donnant ses calories à la dalle béton. En bout de course, l'air refroidi redescend dans un collecteur jusqu'au point bas du capteur, et la boucle est bouclée. Les différences de hauteur sont progressives et régulières.
LE SCHEMA : Le schéma de principe prévoit :
- un capteur solaire : simple caisson vitré sur une face, très bien isolé, comportant une entrée d'air frais en partie basse et une sortie d'air chaud à l'opposé en partie haute. L'air circule autour d'une tôle noire à l'intérieur.
- un faux-plafond sous la dalle, compartimenté pour favoriser la répartition de l'air, jusqu'à un point bas qui recueille l'air refroidi.
- un volet de fermeture été-hiver. Et c'est tout !
LE CHANTIER :
1. préparation du capteur
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| assemblage et pose du caisson |
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| 6 cm d'isolant pour cheminée |
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| soigner les joints |
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| peinture noire mate |
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| pose du vitrage (on voit les supports de tôle) |
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| et c'est parti ! |
1. pose du capteur
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| 25 cm de béton armé |
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| préparation des embouchures |
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| mieux que la télé ! et on voit la montagne dedans ! (plus besoin de tourner la tête) |
2. préparation du faux-plafond à l'intérieur
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3. préparation des conduits extérieurs jusqu'au capteur
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| caisson d'isolation |
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| trappe de visite |
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| caissons fermés + panneau de protection été |
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| et voilà l'travail ! (un paquet d'heures quand même...) Une bonne semaine à 4 (plus le chien) Merci à Fabienne, Dominique et François ! |
LES TESTS :
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| au premier plan, l'entrée dans le séjour, juste au dessus de l'entrée d'air chaud. La surface plane représente le séjour, bordé de canapés à gauche (retour air froid). En bleu plus clair et vert sombre, emplacement de la cheminée et de meubles fixes. |
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| Température faible mais assez uniforme. Un peu de stratification. |
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| Après une journée moyenne d'ensoleillement, des secteurs chauds apparaissent à l'entrée et au centre. La montée des températures est beaucoup moins nette à gauche, le long du mur retour d'air froid. Donc : ça circule ! |
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| Au matin, on mesure l'inertie du système : assez faible pour ce niveau de températures. Mais la stratification diminue. |
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| Des pics de chaleur (on atteint quand même presque 15° !) apparaissent. On voit très bien le contraste entre l'entrée d'air chaud et la sortie d'air froid. |
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| Les calories s'accumulent petit à petit et sont conservées jusqu'au matin. |
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| Les températures au centre deviennent confortables, même au sol. Le retour d'air froid (sous les meubles) reste bas. |
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| On a retardé un peu les relevés ce jour-là, car on se rend compte que la restitution des calories est différée dans le temps : ce n'est pas quand le soleil donne à plein que la dalle est chaude, mais en soirée quand le soleil est couché : super pour la veillée ! |
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| Les températures du matin montrent un réchauffement en pente douce (inertie). Celles du soir progressent globalement pour la même raison, mais connaissent des pics liés à l'ensoleillement. |
COMBIEN ça coûte ? :
Tarifs en euros, pour une surface de 40 mètres carrés.
| panneaux OSB 3 | 426 |
| lambourdes | 233 |
| Visserie – chevilles | 142 |
| Tole + isolant+ tubage flexible | 158 |
| Peinture – colle | 136 |
| LIVRAISON | 40 |
| TVA | 102 |
| vitrage | 13 |
| TOTAL : | 1250 |
| Dont capteur seul : | 250 |
répartition :
coûts de fonctionnement et consommation : 0,00 euros !
BILAN :
Bon, bien sûr ce n'est pas le chauffage principal et unique de la maison, mais il joue très bien son rôle complémentaire :
- maintient d'une température basale tout au long de l'hiver,
- et surtout apport d'une sensation plus douce au niveau du sol
- et une meilleure stratification de l'air.
Pour l'instant, nous avons testé en octobre avec une météo mitigée (neige, soleil, nuages...) mais les résultats sont très positifs. A voir l'hiver avec des écarts de températures plus importants, à suivre !
Les limites de l'expérience sont liées à l'inertie du système : difficile d'estimer la capacité à conserver la chaleur sur une semaine sans soleil, par exemple. Une isolation par l'extérieur serait probablement plus efficace...
Petit retour d'expérience en hiver (février 2015) :
Légère déception à l'arrivée, la maison est froide en raison du temps maussade des jours précédents (-5° et neige). Mais 3H de chauffage suffisent pour atteindre 18° (au lieu de 12H auparavant) signe d'un progrès d'isolation et/ou d'accumulation.
On attend le soleil avec impatience les jours suivants, et dès qu'il arrive - même pour une partie de la journée seulement - les progrès se font sentir avec une chaleur douce notamment en soirée et nuit.
Sur l'ensemble de la semaine, la consommation en bois de chauffage est nettement moindre, de l'ordre de presque 50%. Alors que l'ensoleillement est plutôt variable, mais on sent bien que le capteur récupère des calories dès que possible. Il reste une petite amélioration du sous sol à réaliser pour optimiser tout ça (isoler l'entrée d'air cheminée) mais c'est déjà pas mal... et c'est magique d'avoir un système qui se fait oublier, qui ne nécessite aucune régulation ni intervention et permet de se consacrer joyeusement à d'autres activités !
