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Des tuiles en verre pour capter la chaleur solaire

Comment faire d'un toit en tuiles une source de chaleur ? Tout simplement en remplaçant les classiques tuiles en terre cuite par des tuiles en verre. Une idée simple, développée depuis plusieurs années par le suédois SolTech Energy. Explications.

 
 
 


C'est une idée si simple qu'on se demande pourquoi elle n'a pas été adoptée plus tôt : en plaçant un capteur solaire thermique sous une toiture transparente qui laisse passer les rayons solaires, il est possible de récupérer une grande partie de la chaleur du jour. Le concept, qui s'articule autour de tuiles canal en verre et d'un revêtement thermique sous-jacent, a été développé par les suédois Arne Moberg et Peter Kjaersboe, tous deux titulaires d'un doctorat de l'Institut royal de technologie (KTH) de Stockholm.

Réchauffer la maison par la toiture
Le principe ? La toiture translucide en verre permet à un capteur solaire noir, sans tube ni liquide en circulation, d'absorber le rayonnement solaire. L'air, contenu entre les tuiles de verre et ce revêtement solide, se réchauffe lui aussi, à leur contact et s'élève par simple différence de densité. Ce courant d'air chaud est capté par une ouverture ménagée dans le plafond et dirigé vers l'intérieur de l'habitation où un mouvement naturel de convection est entretenu. Cet air peut également transmettre sa chaleur à un caloporteur utile dans le fonctionnement d'un chauffe-eau solaire lié au système de chauffage de la maison. De même, la chaleur provenant du capteur solaire noir tendu sous la toiture peut être transmise à l'aide d'un échangeur et d'un fluide caloporteur envoyé dans le sous-sol du bâtiment, via un forage. Le système emmagasine alors de la chaleur en été qui peut être prélevée en hiver par captage, pour réchauffer l'habitat à l'aide d'une pompe à chaleur. Cette saisonnalité est liée à la période d'ensoleillement, relativement peu étalée dans le temps, des pays scandinaves. Cependant, le système fonctionne également avec de faibles intensités lumineuses et une élévation basse du soleil sur l'horizon. Si la pente et l'orientation idéales sont bien de 45° vers le sud, de bons résultats pourraient être obtenus avec des angles plus plats. Toutefois, en dessous de 15° d'inclinaison, des systèmes muraux seraient plus adaptés.

La solution pourrait, selon ses concepteurs, générer entre 300 et 500 kWh/m²/an d'énergie pour un coût évalué à 200 €/m², auxquels il faut rajouter le prix de l'installation. L'avantage est qu'il n'est pas nécessaire de renforcer ou de remplacer toute sa toiture : le poids est similaire à celui d'une toiture classique, avec tuiles terre cuite ou béton (environ 3,8 kg/tuile). Et l'intégration peut se faire sur une partie seulement du toit, de façon à rester esthétique. Plusieurs dizaines de maisons suédoises et espagnoles (où la société a ouvert une filiale) seraient déjà équipées ainsi qu'une école élémentaire, dans la banlieue de Stockholm, qui dispose de 160 m² de tuiles de verre.

Caractéristiques techniques :
Tuiles en verre
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Dimensions des tuiles en verre : 334 x 420 mm
Poids d'une tuile : 3,8 kg
Transmission lumineuse : environ 90 %
Nombre de tuiles/m² : 8,9
Coût : 200€/m² (sans l'installation)
Productivité : 300-500 kWh/m²/an

(13/09/2013)

 
 
 
 



 
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