Certains matériaux, lorsqu'ils sont utilisés pour les murs et les sols peuvent absorber le rayonnement solaire puis rediffuser la chaleur sur une période prolongée. Ils jouent le rôle de régulateurs thermiques. « La masse thermique est le potentiel de stockage thermique d'une maison. Elle peut être composée de divers matériaux lourds (béton, brique, terre crue…) qui, répartis à l'intérieur de l'enveloppe isolante d'une construction, agissent comme accumulateurs de chaleur (l’hiver) ou de fraîcheur (l’été). » Archibio, "La masse thermique".
La masse thermique capte l’apport de chaleur le jour et la redistribue lentement la nuit. Il est préférable que les matériaux constituant la masse thermique aient une surface foncée et rugueuse. Par exemple, un objet parfaitement noir capterait toute l’énergie qui parviendrait jusqu’à lui et la réémettrait intégralement.
Capacité des matériaux à retenir la chaleur (chaleur spécifique volumétrique: kJ/m3)
Granite: 3800
Béton: 2100
Adobe (terre crue): 1700
Brique: 1600
Caillou: 1410
Bois: 1300
Source : Jui Sheng Hsieh, Solar Energy Engineering, Englewood Cliffs, 1986
Capacité des matériaux à absorber le rayonnement solaire
(Indice : fraction de rayonnement solaire incident absorbé)
Ardoise 0,89
Béton pâle 0,55
Béton moyennement pâle 0,70
Béton foncé 0,80
Plâtre 0,07
Source: Architecture et Climat. M. Le Paige - E. Gratia - A. De Herde, Guide d'aide à la conception bioclimatique, Programme National, RD Energie, Services de Programmation de la Politique Scientifique, 1986
La masse thermique est utile pour réduire les besoins en chauffage. Elle permet, dans une maison conçue pour utiliser le solaire passif, de maximiser l'apport de chaleur.
Est-ce qu’il y a des systèmes de chauffage dans une maison passive? Idéalement non... mais au Québec, oui. Cela dépend des conditions climatiques locales. Un calorifère ou une mini-chaudière électrique sont toujours installés par sécurité. L’idée étant d’y avoir recours le moins possible. Typiquement, la contribution solaire au chauffage d’une maison conçue selon les principes du solaire passif, mais sans isolation ou étanchéité extrêmes type Passivehaus, est de 10 à 40%. C’est à dire que 10 à 40% de l’énergie nécessaire à son fonctionnement provient du solaire. Mais selon la conception, ce chiffre peut aller jusqu’à 90%.
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On peut opter pour des murs et planchers radiants . Les planchers ou murs radiants, constitués d’un matériau ayant une masse thermique à haute capacité et de conduites dans lesquels circule de l’eau, peuvent être une option intéressante pour profiter de la capacité d'emmagasiner la chaleur des matériaux. L’eau capte la chaleur et la redistribue dans tout le réseau.
Bonjour, la fonte est-elle une bonne masse thermique (par exemple, exposer des calorifères en fonte au soleil).
Ça va dépendre de la composition de la fonte je pense, mais c'est environ 3200 kJ.m-3.K-1. L'eau qui remplit ton calorifère a une meilleure capacité thermique massique (4200 kJ.m-3.K-1).