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Thermal simulation of a passive solar house using a trombe-michel wall structure

1978; Elsevier BV; Volume: 20; Issue: 3 Linguagem: Francês

10.1016/0038-092x(78)90106-8

1471-1257

P. Ohanessian, W.W.S. Charters,

Solar Energy Systems and Technologies

Since the construction in 1967 in France of the first house with a "Trombe Wall" there has been continuing interest on a world-wide basis of the potential of passive solar systems. The integration of the absorber as part of the building structure can lead to substantial reduction in building costs of active solar systems composed of absorbers, pumps, controls, etc.; and the simplicity of the system ensures that the structure will require no more maintenance than a conventional house. The prototype of this system was built in 1967 and later designs were constructed in 1974 in the French Pyrenees. There is continuing programme of research and development into passive solar systems sponsored by the French Government through CNRS. At the University of Melbourne we have investigated over the past 2 yr the feasibility of applying such a passive solar system to Australian conditions. We have studied by computer simulation the thermal performance of the wall structure during the worst month of a Melbourne winter when equipped with a solar wall collector. This is essentially an adaptation of the French concept to conventional Australian building methods. It is interesting to note, that this type of system readily adapts itself to a modular construction approach with factory made solar walls pre-assembled and delivered complete for site installation. The solar contribution to the heating load in winter conditions appears to be of the order of 40 per cent, as predicted from the theoretical computer models and confirmed from the performance data published from the monitored French houses at Odeillo. Desde la construcción en Francia en 1967 de la primer casa con la "Pared de Trombe" ha habido un continuo interés generalizado mundialmente por el potencial de los sitemas solares pasivos. La integración de los colectores como parte de la estructura edilicia puede traer una substancial reducción en los costos de los sistemas solares activos compuestos por colectores, bombas, controles, etc.; y la simplicidad del sistema asegura que la estructura no requerirá mayor mantemimiento que el de una casa casa convencional. El prototipo de este sistema ha sido construído en 1967 y los diseños últimos fueron construídos en 1974 en los Pirineos franceses. Este es un programa continuo de investigación y desarrollo en sistemas solares pasivos patrocinado por el Gobierno francés a través del CNRS. En la Universidad de Melbourne nosotros hemos investigado durante los dos últimos años la factibilidad de la aplicación de tal sistema solar pasivo a las condiciones de Australia. Nosotros hemos estudiado por simulación de cómputo el comportamiento térmico de la estructura de la pared durante el peor mes del invierno de Melbourne cuando está equipada con un colector solar mural. Esta es esencialmente una adaptación de la concepción francesa a los métodos edilicios convencionales australianos. Es interesante notar que este tipo de sistema se adapta rápidamente a la concepción de construcción modular donde la fabrica hace las paredes solares prearmadas y las envía completas para la instalación en su sitio. La contribución a la calefacción en condiciones de invierno resulta ser del orden del 40% según lo previsto de los modelos teóricos de cómputo y confirmado por los datos de comportamiento publicados de los registros de los registros de las casas francesas de Odeillo. Depuis la construction en 1967 en France de la première maison avec un mur solaire type Trombe, un intérêt constant a été marqué sur le plan mondial pour les possibilités des systémes solaires passifs. L'intégration de l'absorbeur en tant que partie de la structure d'habitat peut amener à une réduction substantielle des coûts de construction de systèmes solaires actifs composés d'absorbeurs, pompes, commandes, etc…. et la simplicité du système assure que la structure ne demandera pas plus d'entretien qu'une maison traditionnelle. Le prototype de ce système fut construit en 1967, puis d'autres constructions furent réalisées en 1974 dans les Pyrenées françaises. Il existe un programme suivi de recherche et de développement des systèmes solaires passifs, subventionné par le gouvernement français par l'intermédiaire du CNRS. A l'Université de Melbourne, nous avons fait de recherches, ces deux dernières années, sur les possibilités d'appliquer un tel système solaire passif aux conditions existant en Australie. Nous avons étudié par simulation sur ordinateur le rendement thermique de la structure du mur, alors équipée d'un capteur solaire mural, durant le mois le plus rude de l'hiver à Melbourne. Ceci étant essentiellement une adaptation de la conception française aux méthodes de construction australiennes traditionnelles. Il est intéressant de noter que ce type de système s'adapte précisément à une approche modulaire de construction avec des murs solaires pré-assemblés fabriqués en usine et livrés complets pour installation sur le site. La contribution du solaire dans la charge de chauffage, dans des conditions hivernales, pourrait être de l'ordre de 40%, ainsi que prévu par les modèles de calcul théoriques faits sur ordinateur et confirmé par les données de rendement publiées à partir des maisons pilotes françaises d'Odeillo.