Les maisons solaires intègrent des concepts de conception à la fois actifs et passifs : des panneaux solaires captent la lumière du soleil et la transforment en énergie utilisable, tandis qu'une grande orientation vitrée vers le sud permet de recueillir la chaleur solaire. Bien que ces principes ne représentent qu'une partie des fondamentaux utilisés aujourd'hui par les architectes et les ingénieurs spécialisés dans l'énergie solaire, il est tout à fait possible de les reproduire facilement à l'aide d'une simple boîte à chaussures. Ce projet constitue une excellente expérience scientifique pour un jeune élève.
Matériel nécessaire
- Boules de coton
- Colle
- Une seconde boîte à chaussures
- Ciseaux
- Fine plaque de verre
- Diamant à verre (coupe-verre)
- Mini-panneau solaire
- Fer à souder
- Câblage électrique
- Ampoule LED
- Peinture noire
- Pinceau
- Thermomètre
Instructions étape par étape
1. Isoler les parois avec du coton
Collez des boules de coton sur trois parois intérieures de la boîte à chaussures afin de simuler l'isolant thermique de la maison. Tassez bien le coton pour obtenir une épaisseur d'au moins 1,5 cm sur toute la surface des trois parois.
2. Doubler l'intérieur
Découpez la seconde boîte à chaussures aux ciseaux de manière à ce qu'elle s'adapte aux parois intérieures recouvertes de coton. Cette double paroi reproduit les exigences d'isolation d'une maison économe en énergie.
3. Créer les fenêtres
Découpez de grands rectangles dans le couvercle de la boîte, puis collez-y une fine plaque de verre sur la face intérieure. Si nécessaire, utilisez le coupe-verre pour ajuster la plaque aux dimensions souhaitées.
4. Orienter la maison vers le soleil
Placez la boîte à la verticale, de façon que sa longueur soit dressée : cela crée un volume plus important pour capter la lumière du soleil tout au long de la journée. Coupez le petit côté supérieur de la boîte selon une pente de 30 degrés descendant du bord haut vers le bord bas. Cette inclinaison optimise la captation des rayons solaires : la face vitrée est orientée vers le sud, tandis que le côté nord de la maison, peu exposé aux éléments extérieurs, limite les déperditions de chaleur.
5. Installer les panneaux solaires
Démontez des lampes solaires de jardin ou utilisez de petits panneaux photovoltaïques issus de kits scientifiques pour enfants, puis fixez-les près du bord supérieur du couvercle, de sorte que les panneaux se trouvent sur le toit de la maison. Inclinez-les à 30 degrés afin de capter un maximum de lumière solaire. Les panneaux doivent être orientés plein sud, comme la face vitrée de la boîte.
6. Raccorder le circuit électrique
Reliez le mini-panneau solaire à un fil électrique, qui devra peut-être être soudé selon le modèle du panneau. Soudez ou vissez ensuite le fil à une ampoule LED individuelle : celle-ci simulera la capacité de la maison à collecter et à utiliser l'énergie solaire.
7. Peindre les murs en noir
Peignez les parois extérieures de la boîte en noir afin d'absorber un maximum de chaleur solaire.
8. Mesurer et analyser les températures
Installez un thermomètre à l'intérieur de la maquette pour mesurer ses gains de chaleur pendant la journée et ses pertes de chaleur durant la nuit. Relevez chaque jour les températures maximales et minimales de votre maison solaire miniature, puis comparez-les aux températures ambiantes extérieures.
Source : https://jardin.98905.com/home-design-decor/home-design/1007064036.html