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Comment construire un cuiseur électrique à énergie solaire

Tue, 16 Dec 2025 00:00:00 +0000

Image : Le cuiseur solaire électrique isolant que nous construisons dans ce manuel. Photo de Marie Verdeil.

ARTICLE

PROCESSUS DE CONSTRUCTION ÉTAPE PAR ÉTAPE

La forte puissance requise pour la cuisson

Les appareils de cuisson électriques sont difficiles à utiliser sur un système photovoltaïque solaire hors réseau. Par exemple, un four électrique nécessite entre 1 000 et 5 000 W de puissance, tandis que les brûleurs d’une cuisinière électrique consomment en moyenne entre 1 000 et 3 000 W par brûleur. Si vous souhaitez utiliser un four et un brûleur de cuisinière électrique en même temps, vous avez besoin d’une installation solaire d’au moins 32 m² par conditions météorologiques optimales, rien que pour cuisiner. ¹

Vous pouvez régler le problème en stockant l’énergie solaire dans des batteries plomb-acide ou lithium-ion. Si ces batteries sont suffisamment puissantes, elles peuvent vous fournir temporairement une alimentation électrique supérieure à celle de votre installation solaire. Les batteries vous serviront aussi pour cuisiner après le coucher du soleil ou par mauvais temps, ce qui vous arrivera probablement. Malheureusement, les batteries représentent 70 à 90 % des coûts et de l’énergie investis dans un système solaire photovoltaïque. ²

La cuisson rend donc difficile la détachement complet d’un foyer du réseau électrique et le passage à une production d’énergie autonome, sans fumée, à petite échelle. ³ C’est le cas lorsque l’on dispose d’un petit budget et d’un espace limité pour installer des panneaux solaires photovoltaïques. Par exemple, lorsque j’ai essayé d’être hors réseau dans mon appartement à Barcelone en utilisant des panneaux solaires sur le balcon et les rebords de fenêtre, c’est surtout la cuisinière électrique qui a entravé mes efforts. ⁴

Image : Le cuiseur solaire électrique isolant que nous construisons dans ce manuel. Photo de Marie Verdeil.

Comment adapter un appareil de cuisson électrique à l’énergie solaire ?

De nombreux appareils que nous utilisons aujourd’hui ont été conçus pour une époque où l’électricité produite par les combustibles fossiles était abondante. Cependant, le cuiseur que nous concevons dans ce manuel démontre que les appareils modernes peuvent être repensés pour une époque où les sources d’énergie sont intermittentes et moins concentrées, telles que l’énergie éolienne et l’énergie solaire. Notre cuiseur est alimenté par un panneau solaire de 100 W, suffisamment petit (50 × 90 cm) pour être installé sur un balcon. De plus, il fonctionne après le coucher du soleil, sans utiliser de batteries.

L’isolation thermique est la clé d’une réduction importante de consommation d’énergie d’un appareil de cuisson. Notre cuiseur solaire électrique est doté d’une isolation de 5 cm sur les six côtés. Sa consommation d’énergie est encore réduite grâce à une température de cuisson plus basse d’environ 120 °C. Il est possible de tout cuire de manière sécurisée, à des températures beaucoup plus basses que celles des appareils de cuisson modernes : la cuisson est simplement plus lente.

Notre cuiseur est alimenté par un panneau solaire de 100 W, suffisamment petit (50 × 90 cm) pour être installé sur un balcon.

La masse thermique permet de cuisiner après le coucher du soleil sans batteries. Plutôt que de stocker l’électricité produite par les panneaux solaires dans une batterie pour faire fonctionner le cuiseur la nuit, la chaleur fournie par le panneau solaire pendant la journée est stockée dans l’appareil lui-même. Comme le cuiseur conserve une température élevée au lever du soleil, il est rapidement prêt à cuire à nouveau le matin. Étant connecté à un panneau solaire, il est presque toujours préchauffé et prêt à l’emploi.

La masse thermique permet également au cuiseur de continuer à fonctionner après un temps nuageux ou de pluie. De plus, l’ouverture de la porte du cuiseur n’a pas d’incidence sur la température intérieure. La chaleur est stockée dans le mortier et les carreaux, et la température de l’air revient rapidement à la normale lorsque la porte est refermée.

Le cuiseur est chauffé par une résistance électrique que nous fabriquons nous-mêmes et qui se connecte directement au panneau solaire, sans passer par une batterie, un régulateur de charge solaire ou un régulateur de tension. Pour maximiser l’efficacité énergétique, la chambre de cuisson est dimensionnée autour d’un plateau de cuisson en métal et comporte une porte latérale. Il mesure et pèse comme un cuiseur ordinaire.

Image : Dessin du cuiseur solaire électrique en faïence. Illustration de Marie Verdeil.

Les avantages de la cuisson électrique solaire

L’appareil que nous fabriquons dans ce manuel est connu sous le nom de « cuiseur électrique solaire isolant » ou « ISEC ». L’ISEC est une version plus récente et plus sophistiquée du « cuiseur solaire », qui est un boîtier en bois isolant surmonté d’une ou plusieurs plaques de verre transparentes. Lorsqu’un cuiseur solaire est exposé au soleil, l’intérieur de l’appareil atteint des températures suffisamment élevées pour faire bouillir de l’eau et cuire des aliments. ⁵

Un cuiseur électrique solaire isolant se compose également d’une boîte bien isolée sans plaque en verre sur le dessus. Il est alimenté par un panneau solaire photovoltaïque relié à un élément thermique électrique situé à l’intérieur du cuiseur. On pourrait également décrire l’ISEC comme une marmite norvégienne avec un chauffage électrique à l’intérieur. ⁶

Image : Deux cuiseurs solaires conventionnels non électriques. L’énergie solaire entre par la plaque en verre et réchauffe l’intérieur du cuiseur. Construit par Audrey Belliot (SlowLab) et Marie Verdeil. Photo de Marie Verdeil.

Image : Un cuiseur solaire électrique isolant est alimenté par un panneau solaire photovoltaïque, qui est connecté à un élément thermique électrique à l’intérieur du cuiseur. Photo de Marie Verdeil.

Le cuiseur solaire conventionnel est un appareil très simple qui fonctionne sans électricité, ne coûte pas cher, et est facile à construire soi-même. ⁷ En comparaison, l’ISEC est un peu plus complexe à construire et nécessite un panneau solaire de haute technologie. Cependant, la cuisson électrique solaire présente plusieurs avantages importants qui justifient l’effort supplémentaire à fournir.

Un cuiseur solaire électrique peut être installé dans votre cuisine. Les cuiseurs solaires conventionnels ne fonctionnent que lorsqu’ils sont exposés au soleil. C’est idéal pour les événements, les pique-niques, ou si vous avez un jardin. Cependant, pour de nombreuses personnes, il est plus pratique de l’avoir dans leur cuisine. L’ISEC rend cela possible car seul le panneau solaire doit se trouver à l’extérieur. En hiver, le fait de placer le cuiseur à l’intérieur augmente également son efficacité énergétique. Il perdra moins de chaleur à cause du vent et du froid de l’environnement.
Un cuiseur solaire électrique peut être isolé par tous les côtés. Les cuiseurs solaires ne peuvent pas être isolés par le dessus, sinon le rayonnement solaire ne peut pas rentrer dans l’appareil. ⁸ En revanche, un ISEC peut être isolé par tous les côtés, ce qui le rend plus efficace sur le plan énergétique qu’un cuiseur solaire non électrique. Vous pouvez améliorer l’isolation du cuiseur en le recouvrant d’une ou plusieurs couvertures ou tapis, ce qui n’est pas possible avec un cuiseur solaire non électrique.
Un cuiseur solaire électrique fonctionne bien par temps nuageux. Les cuiseurs solaires conventionnels ont besoin d’un ensoleillement total pour fonctionner efficacement. C’est particulièrement vrai pour les cuiseurs paraboliques, qui concentrent les rayons solaires sur un point précis. Cependant, les cuiseurs solaires ordinaires présentent également de faibles performances par temps nuageux. Mais, avec un cuiseur solaire électrique, on peut contourner ce problème en utilisant plus de panneaux solaires photovoltaïques ou bien des plus grands. Lors de journées ensoleillées, vous pouvez utiliser le surplus de capacité photovoltaïque pour faire autre chose. ²
Un cuiseur solaire électrique est facile d’utilisation. Les cuiseurs solaires ordinaires doivent être tournés vers le soleil au moins toutes les 15 à 30 minutes ; les cuiseurs solaires paraboliques quant à eux, nécessitent des déplacements encore plus fréquents ; tandis qu’un ISEC n’a pas besoin d’être déplacé. Bien sûr, vous pouvez tourner les panneaux solaires vers le soleil toutes les 15 minutes, ce qui accélérera le chauffage de l’intérieur de l’ISEC. Toutefois, les panneaux solaires sont moins sensibles à l’orientation du soleil que les cuiseurs solaires ordinaires. Une fois que vous avez placé les aliments dans le cuiseur électrique solaire isolant, vous n’avez plus besoin de le toucher.
Un cuiseur solaire électrique permet de cuisiner après le coucher du soleil. En intégrant l’élément thermique électrique dans un matériau à forte masse thermique, un ISEC peut rester à haute température pendant plusieurs heures après le coucher du soleil. Bien qu’il existe plusieurs méthodes pour ajouter un système de stockage de la chaleur à un cuiseur solaire conventionnel, elles sont complexes et ne fonctionnent pas très bien. Par exemple, l’ajout d’une masse thermique à un cuiseur solaire conventionnel le rendrait trop lourd pour se déplacer et suivre le soleil. Un ISEC avec stockage d’énergie thermique est également lourd, mais il peut rester statique.

Notre choix de matériaux

Low-tech Magazine n’a pas inventé l’ISEC. Nos expériences de cuiseurs électriques solaires isolants, qui ont débuté durant l’été 2024, s’inspirent des travaux réalisés à l’université Cal Poly et à Living Energy Farm ⁹¹⁰, que nous avons décrits dans un précédent article sur l’énergie solaire directe. ² Nous avons emprunté des idées et des connaissances aux manuels réalisés par ces pionniers, mais nous avons également constaté qu’il était possible d’apporter des améliorations, principalement dans le choix des matériaux de construction. Nous avons également appliqué le concept de cuisson solaire isolante à une cafetière DIY, pour laquelle nous publierons bientôt un manuel séparé.

Plutôt que d’utiliser de la laine de verre, de la tôle ou des seaux en plastique, nous avons choisi de concevoir notre cuiseur avec des carreaux, du liège, du plâtre, du bois et du mortier.

Plutôt que d’utiliser de la laine de verre, de la tôle ou des seaux en plastique, nous avons choisi de concevoir notre cuiseur avec des carreaux, du liège, du plâtre, du bois et du mortier. Ces matériaux sont plus faciles à se procurer et à manipuler, et leur aspect est également plus esthétique. Notre objectif était de concevoir un appareil qu’on ait envie d’avoir dans sa cuisine ; un objet pratique, esthétique, et que l’on puisse fabriquer ou réparer avec des outils courants. Il reste à vérifier la durabilité de ces matériaux sur le long terme. Cependant, après plusieurs mois d’utilisation intensive, le cuiseur ne montre encore aucun signe d’usure significative.

Image : Quelques-uns des matériaux utilisés. Photo de Marie Verdeil.

Notre cuiseur solaire électrique repose sur plusieurs éléments essentiels : une structure en bois, un élément chauffant électrique en fil de nichrome, une isolation en liège, une masse thermique en mortier et en carreaux et un panneau solaire photovoltaïque.

Les carreaux de céramique et de terre cuite

L’usage des carreaux est la caractéristique distinctive de notre design. La plupart des ISEC (cuiseurs solaires électriques isolés) utilisent l’aluminium pour la chambre de cuisson, et du métal ou du plastique (souvent un seau) pour l’extérieur. Cependant, fabriquer un caisson étanche en aluminium demande du matériel spécialisé, et le plastique, en plus d’un aspect peu esthétique, peut devenir cassant avec le temps.

L’usage des carreaux est la caractéristique distinctive de notre design.

Dans notre cuiseur, la chambre de cuisson est constituée de carreaux épais en terre cuite, offrant une surface intérieure étanche, ignifuge et facile à nettoyer. Les carreaux empêchent l’eau de pénétrer dans la couche d’isolation ou dans le système électrique, et ils garantissent que l’isolant ne soit pas endommagé par la chaleur. ¹¹ Nous avons également recouvert l’extérieur du cuiseur de carreaux : ils apportent une touche esthétique, protègent de l’eau et facilitent le nettoyage.

Image : Chambre de cuisson réalisée à partir de tuiles épaisses en terre cuite Photo de Marie Verdeil.

Les carreaux sont bon marché et faciles à trouver : nous avons ramassé les nôtres dans les rues de Barcelone. Leur pose demande peu d’outils et de compétences. Un coupe-carreaux peut être utile, mais on peut aussi éviter cette étape en choisissant les bons formats ou en adoptant la technique du « trencadís », popularisée par Antoni Gaudí, qui consiste à briser les carreaux et à les réassembler en mosaïque.

L’utilisation d’un coupe-carreaux demande un peu d’entraînement et il est normal d’en casser quelques-uns au début. Tracez un sillon sur le carreau en passant plusieurs fois la roue en tungstène, puis exercez une pression des deux côtés avec les mains : le carreau devrait se rompre le long de cette ligne. Certains carreaux sont plus difficiles à couper que d’autres. Pour coller les carreaux sur du bois, utilisez un mortier-colle à base de ciment. Sur du liège, il vaut mieux appliquer d’abord une couche de bandes de plâtre, car le mortier n’y adhère pas bien. Enfin, utilisez du coulis pour sceller les joints entre les carreaux.

Le liège (ou la laine) pour l’isolation

L’isolation est le cœur de tout cuiseur solaire, et l’ISEC ne fait pas exception. C’est elle qui permet de cuisiner avec un tout petit panneau solaire : la chaleur s’accumule progressivement, car l’isolation ralentit sa dispersion vers l’extérieur. Pour l’isolation, nous avons appliqué une couche de 5 cm de liège expansé sur les six faces de l’appareil. Ce matériau naturel, issu des déchets de liège et aggloméré à la vapeur, possède d’excellentes propriétés isolantes. Les plaques de liège classiques fonctionnent également très bien.

Pour l’isolation, nous avons appliqué une couche de 5 cm de liège expansé sur les six faces de l’appareil.

Le liège peut être coûteux et difficile à trouver. Une alternative plus économique consiste à découper de vieux vêtements ou couvertures en laine : le résultat est tout aussi isolant, mais demande plus de travail. Outre le liège et la laine, d’autres matériaux isolants existent, mais beaucoup sont toxiques, désagréables à manipuler, ou inflammables. Le coton et la cellulose, issus de déchets, sont des options durables et bon marché, mais leur performance reste inférieure à celle du liège ou de la laine.

Image : Isolation en liège expansé. Photo de Marie Verdeil.

Le mortier comme réserve de chaleur

La base de notre cuiseur est en mortier, un matériau capable d’emmagasiner une grande quantité de chaleur. Cette masse thermique permet de continuer à cuire après le coucher du soleil. Le panneau solaire emmagasine la chaleur dans le cuiseur plutôt que de la transformer en électricité pour batterie. Le mortier remplit un double rôle : il stocke la chaleur et protège en toute sécurité l’élément chauffant électrique (voir ci-dessous). Tous les ISEC avec un élément chauffant fabriqué maison possèdent une certaine masse thermique, mais nous avons choisi d’épaissir la dalle pour améliorer le stockage de chaleur. Les carreaux de la chambre de cuisson contribuent également à cette masse thermique supplémentaire.

Le panneau solaire emmagasine la chaleur dans le cuiseur plutôt que de la transformer en électricité pour batterie.

Le mortier se compose de ciment, de sable et d’eau. Il est vendu sous forme de poudre dans des sacs, à mélanger avec de l’eau avant utilisation. Vous pouvez également préparer votre propre mortier en mélangeant du ciment, du sable et de l’eau. Suivez les indications figurant sur l’emballage pour respecter les bonnes proportions. Laissez sécher plusieurs jours : une fois durci, le mortier devient solide et résistant. L’usage de ciment réfractaire n’est pas requis : ce type de matériau est conçu pour résister aux températures très élevées des cheminées ou des fours à pizza, car la chaleur dégagée par le cuiseur reste bien inférieure. Le sable est une autre option présentant une bonne capacité de stockage thermique.

Élément chauffant et système électrique

Notre cuiseur est équipé d’une résistance électrique directement reliée au panneau solaire. Lors de nos premiers prototypes, nous avons utilisé des résistances commerciales, mais les résultats ont été décevants. Nous avons donc décidé de fabriquer notre propre élément chauffant, en suivant le guide fourni par Living Energy Farm. ¹² Fabriquer sa propre résistance demande un peu plus de travail, mais cela en vaut la peine.

Les résistances commerciales comportent souvent un thermostat intégré, ce qui complique le réglage de la température à l’intérieur du cuiseur. Elles nécessitent également une tension d’alimentation qui ne correspond pas à celle délivrée par la plupart des panneaux solaires, obligeant à ajouter un composant électronique supplémentaire (un convertisseur Buck). Les fixer solidement s’est aussi avéré difficile, et protéger le système électrique de l’humidité a posé problème, jusqu’à provoquer un début d’incendie dans un prototype.

Fabriquer sa propre résistance demande un peu plus de travail, mais cela en vaut la peine.

En intégrant la résistance faite maison dans une base de mortier, nous avons résolu tous ces problèmes. Cette résistance est constituée d’un circuit en fil de nichrome (alliage de nickel et de chrome). La longueur et le diamètre du fil de nichrome déterminent la chaleur produite et sa dissipation, ce qui permet d’adapter précisément le circuit à la tension et au courant fournis par le panneau solaire. Le circuit se relie aux câbles du panneau via un court tronçon de câble résistant à la chaleur (voir notre manuel).

Notre cuiseur est également équipé d’un fusible thermique et d’un thermostat intégrés dans la couche de mortier. Ces dispositifs ne sont cependant pas indispensables lorsque le cuiseur fonctionne directement sur le panneau solaire sans batterie : la régulation se fait naturellement. Dès que le soleil se couche, la résistance cesse de chauffer, empêchant toute surchauffe.

Image : Fabriquer sa propre résistance demande un peu plus de travail, mais cela en vaut la peine. Photo de Marie Verdeil.

Image : Fusible thermique et thermostat intégrés dans la première couche de mortier. Photo de Marie Verdeil.

Utilisation du cuiseur solaire électrique

Cet appareil permet de cuire des aliments crus (légumes, céréales, viandes ou poissons), mais peut également servir à réchauffer des plats préparés, un peu comme un micro-ondes (lent).

Sécurité alimentaire

Le cuiseur atteint une température maximale d’environ 120 °C. Pour éviter tout risque de contamination bactérienne, les aliments doivent être réfrigérés ou chauffés à une température minimale comprise entre 58 °C et 74 °C selon le type d’aliment, pendant au moins 15 secondes : Légumes et fruits cuits : 58 °C Viandes et poissons : 63 °C Viandes hachées : 71 °C Restes et volaille : 74 °C La température des aliments se mesure avec un thermomètre, que l’on introduit par la cheminée du cuiseur.

Image : Repas cuisiné dans le cuiseur solaire électrique. Photo de Marie Verdeil.

Il faut garder à l’esprit que la température chute dès l’introduction des aliments. Les aliments congelés sont particulièrement déconseillés, car la chaleur peut baisser fortement et il faudra plusieurs heures pour atteindre de nouveau une température de sécurité. Le cuiseur doit donc être préchauffé avant utilisation. Toutefois, grâce à son alimentation par panneau solaire, le cuiseur conserve la plupart du temps une chaleur suffisante. Il n’est pas recommandé de laisser des aliments dans le cuiseur toute la nuit, sauf si l’on est certain que la température de sécurité soit maintenue jusqu’au matin (ce qui n’est pas le cas de notre modèle).

Image : Cuisson lente (avant et après cuisson). Photo de Marie Verdeil.

Le temps de cuisson

Il est tout à fait possible de construire un cuiseur électrique solaire isolé, qui cuit les aliments aussi rapidement qu’un cuiseur normal (voir plus loin). Cependant, construire une « mijoteuse » isolée à basse température a du sens, et ce pour trois raisons. Premièrement, elle vous permet de cuisiner avec un panneau solaire plus petit. Deuxièmement, les aliments cuits lentement ont meilleur goût et conservent davantage de nutriments. Troisièmement, à des températures de cuisson plus basses, les aliments ne peuvent pas brûler et il n’est donc pas nécessaire de les remuer. Même si le temps de cuisson est plus long, le processus de cuisson est malgré tout plus calme et plus simple.

En moyenne, il faut environ deux fois plus de temps pour faire cuire les aliments qu’avec un cuiseur traditionnel. La plupart des repas que nous préparons, en cuisinant des aliments crus, prennent entre deux et quatre heures de préparation. Faire chauffer des restes ou un plat préparé prend environ une heure. Ces durées ont été relevées dans des conditions météorologiques optimales et avec un cuiseur préchauffé.

Cuisiner après le coucher du soleil

En raison de la masse thermique élevée du cuiseur, il aura besoin de plusieurs heures pour chauffer lorsque vous le connecterez pour la première fois à un panneau solaire. Cependant, à partir du deuxième jour, le panneau solaire maintiendra le cuiseur à une température élevée en permanence, et ce pendant de nombreuses heures après le coucher du soleil. Lorsqu’il est complètement chargé au coucher du soleil et qu’il atteint une température d’environ 120 °C, notre cuiseur électrique maintient une température suffisamment élevée pour cuire pendant 4 à 5 heures. Une fois que la nourriture est dans le cuiseur, la température baisse mais reste suffisamment élevée (au dessus de 80 °C) pour cuire les aliments en toute sécurité. La chaleur accumulée pendant la nuit nous permet de relancer rapidement la cuisson le matin. En effet, notre cuiseur sera encore au-dessus de 40 ou 50 °C au lever du soleil.

La chaleur conservée à la fin de la nuit nous permet de relancer rapidement la cuisson le matin.

Étendre une ou plusieurs couvertures de laine sur le cuiseur au coucher du soleil permet de conserver davantage la chaleur, ce qui permet de cuisiner un repas encore plus tard dans la soirée ou de commencer à cuisiner encore plus tôt le lendemain. Vous pouvez également utiliser des couvertures pour augmenter l’efficacité énergétique du cuiseur pendant la journée, pour obtenir une température de cuisson plus élevée.

L’humidité

Selon les aliments que vous préparez, une humidité excessive à l’intérieur de la chambre de cuisson peut devenir un problème. L’eau contenue dans les aliments peut s’évaporer et s’accumuler dans le cuiseur. C’est pourquoi notre cuiseur est équipé d’une petite cheminée par laquelle l’humidité peut s’échapper. Il peut être fermé par un bouchon de liège si vous souhaitez conserver l’humidité à l’intérieur. Il est conseillé de laisser la porte du cuiseur ouverte de temps en temps afin que l’humidité présente dans la couche d’isolation puisse s’évaporer.

Différents modèles de cuiseurs

Comme nous avons conçu notre cuiseur autour d’une plaque de cuisson, ce cuiseur convient surtout pour les plats à cuire au four. Cependant, d’autres modèles existent. Un ancien prototype que nous avions construit possède une chambre thermique de la taille d’une cocotte : il est donc plus adapté à la préparation de ragoûts et de soupes. Quelle que soit la forme que vous choisissez, il est toujours préférable de dimensionner votre cuiseur en fonction des proportions d’un récipient spécifique. Si vous placez une petite casserole dans une grande chambre de cuisson, vous gaspillerez une grande quantité d’énergie pour chauffer l’espace vide.

Image : Un ancien prototype que nous avions construit possède une chambre thermique de la taille d’une cocotte : il est donc plus adapté à la préparation de ragoûts et de soupes. Photo de Marie Verdeil.

Une isolation plus épaisse

Plus la couche d’isolation est épaisse, moins le cuiseur ne consomme d’énergie. Une isolation plus épaisse permet d’utiliser un panneau solaire plus petit, et ce, pour le même temps de cuisson, ou de réduire le temps de cuisson avec le même panneau solaire. Une isolation plus épaisse améliorera permet également de mieux conserver la chaleur. Cependant, n’oubliez pas que cela augmentera le volume de l’appareil de façon exponentielle. Épaissir l’isolation de 5 cm sur les six côtés aurait agrandi la taille de notre cuiseur, ce qui aurait été peu pratique pour la plupart des cuisines.

Une température de cuisson plus élevée

Si vous voulez un cuiseur électrique solaire qui cuit les aliments plus rapidement, à une température plus élevée, vous devriez choisir un panneau solaire plus grand et un élément chauffant plus puissant. Vous devriez aussi augmenter le réglage du thermostat et du fusible thermique. L’ajout d’une isolation supplémentaire accélère également le temps de cuisson. Cependant, notez que nous n’avons pas testé nos matériaux de construction avec des températures plus élevées ; si vous choisissez d’utiliser ce cuiseur dans ces conditions, vous agissez à vos risques et périls.

Tout dépend en grande partie des coutumes locales liées aux heures de repas, en particulier le dîner. Par exemple, l’heure du dîner en Europe se situe entre 17 et 19 heures dans les pays nordiques, et entre 21 et 23 heures, pour les pays plus au sud. Puisque dans le Nord, les heures de dîner sont plus tôt que dans les pays du Sud, elles s’accordent avec l’utilisation de l’énergie solaire pour cuisiner. Cependant, l’heure de dîner plus tardive dans le Sud nécessiterait un cuiseur plus puissant permettant d’avoir une température plus élevée et capable de mieux conserver la température, afin de cuisiner après le coucher du soleil, ou pour garder un plat chaud préparé le matin.

Une conservation de la chaleur plus ou moins importante

Même si un cuiseur solaire électrique a toujours besoin d’une isolation, vous pouvez la faire avec peu, voire pas de masse thermique. Votre choix d’isolation dépend de la façon dont vous souhaitez utiliser l’appareil. Avec une masse thermique faible voire nulle, l’appareil de cuisson va chauffer et refroidir assez vite, et sera un peu plus léger. En revanche, vous ne pourrez pas l’utiliser pour cuisiner après le coucher du soleil. Beaucoup d’ISEC faits par d’autres constructeurs fonctionnent de cette manière.

D’autre part, il est aussi possible de faire une version plus grande de notre cuiseur solaire qui peut être utilisée pour cuisiner toute la journée. Pour ce faire, ajoutez davantage de masse thermique, d’isolation, et envisagez d’avoir une température plus élevée pour votre cuiseur. Il faudrait aussi utiliser un panneau solaire plus grand et une résistance électrique plus puissante. Un tel appareil de cuisson serait toujours immédiatement prêt à l’emploi. Il n’y aurait pas besoin de stocker de l’électricité. Il pourrait être utilisé dans les cuisines industrielles ou en tant qu’appareil de cuisson communautaire.

Vous pourriez également construire un cuiseur électrique solaire avec un accumulateur thermique en métal plutôt qu’en mortier. Il ne permet pas de cuisiner après le coucher du soleil, mais il permet d’atteindre des températures de cuisson plus élevées pendant une courte durée. Cela permet ainsi de cuire et de frire des aliments.

Guide de construction étape par étape

Image : Dessin isométrique éclaté de notre cuiseur électrique solaire isolé. Illustration de Marie Verdeil.

Ce dont vous avez besoin

Des ustensiles de cuisine

Une plaque de cuisson pour mettre les aliments à cuire dans le cuiseur. Cette plaque peut être en métal, en céramique ou en verre résistant à la chaleur. Elle est indispensable et doit être choisie en priorité car vous devrez vous servir de ses dimensions pour construire votre cuiseur.

Un élément chauffant électrique et un système électrique (voir notre autre manuel)

Un panneau solaire de 100 W.
Du fil de nichrome.
Un câble électrique résistant à la chaleur.
Un interrupteur thermique.
Un fusible thermique.

Des matériaux de construction

Des planches en bois. Le cuiseur est construit autour d’une structure en bois. Vous pouvez réutiliser une boîte existante ou la fabriquer de toutes pièces. Du bois de récupération ou des panneaux aggloméré conviennent parfaitement, puisqu’ils ne seront pas visibles.
Du carrelage. Nous utilisons du carrelage pour l’intérieur de la chambre de cuisson et l’extérieur du cuiseur.
Des vis à bois.
Des charnières et des crochets. Pour fixer la porte du cuiseur.
Des pieds pour le cuiseur. Nous les avons fabriqués en bois. Les pieds permettent de soulever et déplacer le cuiseur et le protègent contre les dégâts causés par l’eau, qui pourrait s’infiltrer par le dessous de l’appareil.
La poignée de la porte du cuiseur. Nous l’avons aussi fabriquée en bois.

Des matériaux d’isolation

Des panneaux de liège expansé. Nous avons utilisé des panneaux de liège expansé de 5 cm d’épaisseur pour isoler l’ensemble des côtés du cuiseur. Nous avons également utilisé environ 1,20 m de liège expansé. Vous pouvez aussi utiliser de l’isolant ordinaire en liège ou en laine. Évitez les matériaux inflammables comme le coton, les copeaux de bois ou tout matériau isolant à base d’huile. Le liège et la laine sont des matériaux résistants au feu.
De fines plaques de liège (4 mm). Elles servent de joint d’étanchéité entre la porte du cuiseur et l’armature. Elles sont également utilisées pour combler les différences de hauteur entre les couches de liège expansé au-dessus de la chambre de cuisson.

De la matière pour stocker la chaleur

Du mortier de construction. Nous utilisons du mortier pour fournir une masse thermique afin de conserver la chaleur et intégrer le chauffage à résistance électrique.

Des matériaux de fixation et de remplissage

Du mortier adhésif. Pour fixer le carrelage sur les surfaces en bois et en liège.
De quoi faire des joints. Pour faire les joints de carrelage.

Les pièces supplémentaires

Un thermomètre de cuisine. Il vous en faudra un équipé d’une longue sonde, car il devra traverser l’épaisse couche d’isolation en haut de l’appareil pour pouvoir atteindre les aliments.
Un conduit de cheminée. Faites un tube avec une fine feuille d’aluminium, que vous pouvez découper à partir d’une canette de soda. Sinon, vous pouvez acheter un tube métallique de la bonne taille.

Les outils

Un tournevis
Une scie à bois
Une perceuse (vous avez besoin d’un foret à béton pour l’ouverture de la cheminée)
Un fer à souder et du fil d’étain
Un coupe-carreaux (seulement si vous devez retailler les carreaux)
Des outils de mesure
Un cutter
Une truelle à mortier et un récipient de mélange

Étape 1 : Construire la structure

Image : Instructions étape par étape (fig. 1. à 4.). Illustration de Marie Verdeil.

Se procurer une plaque de cuisson et la mesurer. Nous avons dimensionné notre appareil de cuisson autour d’un plateau en acier inoxydable qui fait à peu près la même taille qu’une feuille A4 : 20 cm x 27 cm.
fig 1 - À l’aide de carreaux, créez une boîte autour du plateau avec suffisamment d’espace pour pouvoir y glisser et en sortir vos aliments facilement. La boîte deviendra la chambre intérieure du cuiseur solaire. Pour l’instant, faites tenir la structure avec du ruban adhésif. Lorsque vous mesurez les dimensions de la chambre thermique, laissez un espace au dessus de la plaque de cuisson pour permettre à la chaleur de circuler. L’idéal est de trouver du carrelage à la bonne dimension. Sinon, coupez les carreaux à la bonne taille à l’aide d’un coupe-carreaux.
Mesurez les dimensions extérieures de la chambre de cuisson carrelée pour calculer celles de la boîte en bois qui l’entourera. Laissez 5 cm supplémentaires sur les six côtés pour pouvoir mettre la couche de liège expansé. Au fond, prévoyez 2 à 3 cm en plus pour tenir compte du mortier, qui enrobera l’élément chauffant. Ajoutez 5 mm supplémentaires de tous les côtés afin que tout s’emboîte.
fig 2 - Construire la boîte en bois selon les dimensions calculées (ne pas oublier de prendre en compte l’épaisseur du bois). Vissez les éléments en bois pour que la partie supérieure puisse être retirée ultérieurement dans le processus de construction (voir l’étape 3). Avant de commencer à couper le bois, prenez le temps de tout mesurer plusieurs fois, car il est facile de faire des erreurs.
fig 2-3. - Pour que la porte s’aligne parfaitement avec le reste de la boîte en bois, construisez d’abord la structure dans son ensemble, puis séparez la partie qui servira de porte, à la scie. La partie qui servira de porte doit avoir une profondeur de 6 cm pour s’insérer dans la couche de liège isolante et le carrelage de la chambre de cuisson, sur ce côté.
fig 4 - Une fois le bois coupé, dévissez la planche supérieure afin d’avoir un meilleur accès à l’intérieur.

Image : La chambre de cuisson à l’intérieur de la structure en bois. L’espace entre les deux sera comblé par une isolation en liège et une couche de mortier au fond. Photo de Marie Verdeil.

Étape 2 : Faire une résistance électrique à la chaleur

Créer un élément chauffant résistif à l’aide d’un fil de Nichrome. Voir notre manuel séparé pour les instructions.

Étape 3 : Ajouter l’isolation, créer la masse thermique et ajouter la résistance électrique

Image : Instructions étape par étape (fig. 5. à 8.). Illustration de Marie Verdeil.

fig 5 - À l’aide d’une scie fine ou d’un cutter, découpez et collez les panneaux de liège expansé pour couvrir tous les côtés de la zone. Vous pouvez utiliser de la colle à bois ou de la colle chaude. Gardez la planche supérieure à l’écart pour l’ajouter plus tard.
fig. 6 - Mélangez un peu de mortier de construction avec de l’eau et créez une couche d’environ 10-15 mm par-dessus la couche de liège inférieure. Laissez poser pendant quelques heures.
fig 6 - Percez un trou à travers le liège et le bois à l’arrière de la boîte, à environ 10 mm au-dessus de la couche de mortier, pour y faire passer les câbles électriques.
fig 7 - Placez le circuit de résistance sur le lit de mortier et faites passer les extrémités du câble résistant à la chaleur par le trou situé à l’arrière de la boîte. Veillez à ce que les fils de nichrome ne se croisent et ne se touchent pas, et que le fusible (optionnel) ainsi que l’interrupteur thermique (optionnel) soient également posés sur le mortier.
fig 8 - Coulez encore 10 à 15 mm de mortier pour recouvrir le circuit.

Image : La première couche de mortier avec le circuit nichrome, l’interrupteur thermique et le fusible thermique dessus. Tous ces éléments seront couverts par la deuxième couche de mortier. Photo de Marie Verdeil.

Étape 4 : Mettre en place la chambre de cuisson et finir l’isolation

Image : Instructions étape par étape (fig. 9. à 16.). Illustration de Marie Verdeil.

fig 9 - Prenez le carrelage que vous aviez préparé pour la chambre intérieure. Placez un peu de mortier à l’arrière des dalles inférieures et pressez-les sur le lit de mortier.
fig 10. - À l’aide de mortier adhésif, fixez les carreaux restants sur les côtés ainsi qu’à l’arrière des panneaux de liège, afin de recréer la chambre de cuisson que vous aviez collée à l’étape 1.
fig 11. - À l’aide d’une perceuse munie d’une mèche à béton, percez un trou de 10 à 12 mm dans le carreau supérieur central pour y placer un conduit d’aération.
fig 11. - Posez les dalles supérieures restantes sur les bords des carreaux latérales en y ajoutant un peu plus de mortier. Il est conseillé d’incliner légèrement les carreaux supérieurs d’un côté pour diriger la condensation loin de la plaque de cuisson.
fig 12. - Avant de remettre le panneau de liège supérieur sur la chambre intérieure carrelée, marquez la position du conduit d’aération et percez les panneaux de liège et les planches de bois.
fig 12-13. - Placez le panneau de liège supérieur sur les carreaux du dessus avec un peu de mortier adhésif, puis revissez la planche en bois supérieure pour fermer la boîte. S’il y a des trous d’air, comblez-les avec des morceaux ou plaques de liège pour éviter toute fuite de chaleur.
fig 14. - Collez des fines plaques de liège de 4 mm d’épaisseur sur le caisson d’isolation qui entoure l’avant de la chambre de cuisson. Utilisez de la colle à bois. Cette couche supplémentaire permet de fermer hermétiquement la porte et d’empêcher la chaleur de s’échapper.
fig 15 - Isolez la porte en fixant un panneau de liège expansé de 5 cm avec de la colle à bois à l’intérieur. Avec du mortier adhésif, placez le dernier carreau sur la porte en veillant à ce qu’il s’aligne correctement et ferme la chambre intérieure lorsque la boîte en bois est fermée.
fig 16. - Collez une autre fine plaque de liège de 4 mm de manière à reproduire le bord de la chambre.

La boîte est presque terminée. Laissez le tout sécher et se solidifier pendant au moins 48 heures.

Image : Fixer la chambre de cuisson. Photo de Marie Verdeil.

Étape 5 : Touches finales

Image : Instructions étape par étape (fig. 17. à 19.). Illustration de Marie Verdeil.

fig 17 - Carreler le dessus de la boîte pour la rendre étanche et résistante à la chaleur (on peut y mettre la plaque de cuisson à la sortie du cuiseur). Veillez à faire un trou pour le conduit d’aération.
Fabriquez et insérez le conduit. Insérez-le dans le trou que vous aviez fait.
Faire les joints. Scellez la chambre intérieure carrelée avec du mortier pour éviter que l’isolation en liège ne prenne l’humidité. Faites de même pour les carreaux extérieurs et pour le joint du conduit d’aération. Nous avons également ajouté du plâtre sur les côtés pour protéger le bois.
fig 18. - Ajouter une poignée à la porte.
fig 19 - Ajouter des charnières pour visser la porte à l’armature du cuiseur. Placez un loquet métallique de chaque côté pour verrouiller hermétiquement la porte pendant le fonctionnement.
Ajoutez des petits pieds au cuiseur permet de le soulever plus facilement et de le protéger contre les dégâts d’eau.
Le cuiseur est terminé !
Reliez les câbles résistants à la chaleur qui sortent du cuiseur aux fils du panneau solaire. Insérez un interrupteur entre les deux (branchez-le sur le fil positif).

Image : Quelques étapes de l’assemblage du cuiseur (de gauche à droite) : Fig. 1 : Perçage d’un trou pour le conduit d’aération, avec toute l’isolation en place. Fig. 2 : Couche supplémentaire de liège pour permettre l’isolation de la porte et de la boîte. Fig. 3 : Carrelage de l’extérieur du cuiseur solaire électrique. Fig. 4 : Faire les joints. Photos de Marie Verdeil.

Crédits

Concept : Kris De Decker, avec la contribution de Marie Verdeil.
Conception : Marie Verdeil, avec la participation d’Anna Mareschal de Charentenay.
Construction et documentation : Marie Verdeil, avec l’aide de Hugo Lopez.
Conception et construction de deux prototypes antérieurs : Vaiva Vinskaité, avec la participation de Kris De Decker et Marie Verdeil.
Remerciements : Samira Allaouat et Alexandra Tollefsrud pour le carrelage. Akasha Hub Barcelone pour l’espace de travail. Living Energy Farm et Cal Poly pour leurs avancées sur les cuiseurs électriques solaires isolés.

Dans les sociétés riches et industrialisées, la cuisine est rarement considérée comme un problème en termes d’utilisation des ressources et d’émissions de carbone. Par exemple, aux États-Unis, seulement 5 % de la consommation d’énergie d’un ménage est attribuée aux appareils de cuisson (tels que les cuisinières, les fours, les micro-ondes et les bouilloires). Cependant, si la cuisson nécessite relativement peu d’énergie, elle a besoin de beaucoup de puissance. La consommation d’énergie est égale à la consommation électrique, multipliée par le temps. Comme les appareils de cuisson ne sont utilisés que lors d’une courte période de la journée, leur consommation d’énergie est relativement faible. Cependant, leur forte consommation d’énergie rend difficile leur fonctionnement sur un système photovoltaïque solaire hors réseau électrique. ↩︎
Énergie solaire directe : Énergie solaire directe : hors réseau, sans batteries, Low-tech Magazine, août 2023. https://solar.torvax.cloud/fr/2024/01/direct-solar-power-off-grid-without-batteries/ ↩︎ ↩︎ ↩︎
Trop de combustion, pas assez de feux, Kris De Decker, Low-tech Magazine, décembre 2019. https://solar.torvax.cloud/fr/2019/12/too-much-combustion-too-little-fire/ ↩︎
Comment sortir votre appartement du réseau électrique, Low-tech Magazine, mai 2016. https://solar.torvax.cloud/fr/2016/05/how-to-get-your-apartment-off-the-grid/ ↩︎
La première utilisation du cuiseur solaire remonte au XVIII^e siècle, lorsque l’usage croissant du verre a mis en évidence sa capacité à piéger la chaleur solaire. Pour plus d’informations, voir Hirst, Eric. « Un fil d’or : 2500 ans d’architecture et de technologie solaires : par Ken Butti et John Perlin Cheshire Books, distribué par Van Nostrand Reinhold Company, New York et Londres, 1980, 304 pp,£ 11.95. » (1981) : 167. /// Daniels, Farrington. Utilisation directe de l’énergie solaire. Yale University Press, 1964. /// Telkes, Maria. « Cuiseurs solaires ». Énergie solaire 3.1 (1959) : 1-11. ↩︎
Si nous isolons nos maisons, pourquoi pas nos casseroles ?, Kris De Decker, Low-tech Magazine, juillet 2014. https://solar.torvax.cloud/fr/2014/07/if-we-insulate-our-houses-why-not-our-cooking-pots/ ↩︎
Vous trouverez un exemple de manuel ici : https://reclaimdesign.org/diy-solar-oven ↩︎
Bien que les plaques de verre réduisent un peu les pertes de chaleur à l’intérieur du cuiseur, elles n’offrent pas le même niveau de résistance thermique qu’une épaisse couche de laine ou de liège. ↩︎
Voir : https://sharedcurriculum.peteschwartz.net/isecooker-construction/ ↩︎
Voir : https://livingenergyfarm.org/insulated-solar-electric-cooker/ ↩︎
Il peut sembler inhabituel de construire un cuiseur à partir de matériaux tels que le bois, le liège ou la laine. Cependant, la température atteinte à l’intérieur de notre cuiseur ne présente aucun risque pour ces matériaux. Le liège et la laine sont stables jusqu’à environ 200 °C et commencent à se dégrader au-delà de cette température. Ce sont des matériaux résistants au feu : ils ne s’enflamment pas et ne propagent pas le feu. Le bois ne s’enflamme pas à des températures inférieures à 250 ºC. De plus, tous ces matériaux sont séparés de l’élément chauffant et de la chambre de cuisson par du mortier et du carrelage, qui résistent à des températures beaucoup plus élevées. Lorsque nous avons eu un incendie électrique dans l’un de nos premiers prototypes, le feu ne s’est pas propagé. ↩︎
Voir : https://conev.org/ISECmanual14.pdf ↩︎

Fabriquer son propre élément chauffant électrique, de zéro

Mon, 15 Dec 2025 00:00:00 +0000

Image : Une brique chauffante amovible constituée d’un circuit en fil de nichrome, inséré entre deux tuiles identiques. Il repose sur un dispositif de cuisson électrique solaire isolé. Photo réalisée par Marie Verdeil.

Ce manuel montre comment fabriquer un élément chauffant électrique fonctionnant directement à partir d’un panneau solaire, sans utiliser de batterie ni de régulateur ou de contrôleur intermédiaire entre les deux. L’élément chauffant est employé dans le cuiseur électrique solaire isolé que nous décrivons dans un autre manuel et également dans la cafetière et le réchaud à pied solaires que nous documenterons dans de futurs manuels. Nous décrivons également comment construire une brique chauffante amovible, que nous utilisons pour remplacer les éléments chauffants commerciaux de certains prototypes de cuiseurs solaires électriques que nous avons développés auparavant.

Une résistance électrique sur mesure est réalisée à partir d’un circuit en fil de nichrome, recouvert d’une couche de mortier. La consommation de courant d’un fil de nichrome dépend de sa longueur et de son épaisseur. Vous devez donc concevoir le circuit en fonction de la tension et de la puissance nominale de votre panneau solaire afin d’optimiser le rendement thermique. Le circuit en fil de nichrome est relié aux câbles du panneau solaire à l’aide d’une courte section de câble électrique conçu pour résister à la chaleur. ¹

Pourquoi créer un chauffage électrique à résistance à partir de zéro ?

Nos premiers prototypes de fours solaires utilisaient des éléments chauffants commerciaux, mais les résultats se sont révélés décevants. Nous avons alors opté pour la construction de notre propre élément chauffant, en nous basant sur le guide fourni par la Living Energy Farm La construction d’un élément chauffant maison demande un effort supplémentaire, mais cela en vaut la peine. Cela revient aussi bien moins cher.

De nombreux éléments chauffants du commerce possèdent un thermostat intégré, ce qui complique le réglage précis de la température à l’intérieur du four. Ils nécessitent également une tension d’entrée qui ne correspond pas à celle fournie par la plupart des panneaux solaires, ce qui oblige à ajouter un composant électronique supplémentaire (un convertisseur buck). Il s’est également avéré difficile de fixer solidement les éléments de chauffage commerciaux, et nous avons eu du mal à à protéger le système électrique de l’humidité, ce qui a provoqué départ de feu électrique à un moment donné. En plaçant un élément chauffant fabriqué par nos soins dans une base en mortier, nous avons surmonté l’ensemble de ces difficultés.

Image : Le premier prototype de four solaire fonctionnait avec trois éléments chauffants du commerce, avec des performances décevantes. Photo réalisée par Kris De Decker.

Qu’est-ce qu’un chauffage à résistance électrique ?

La résistance électrique caractérise la capacité d’un matériau à s’opposer au passage du courant électrique. Elle peut être comparée à la friction dans les systèmes mécaniques. La résistance génère de la chaleur, conformément à la loi de Joule, et elle se mesure en ohms (Ω).

La résistance d’un fil est déterminée par la résistivité de son matériau, sa longueur et son diamètre. Les métaux présentent une faible résistance électrique, ce qui facilite sa circulation. On les désigne donc comme des « conducteurs ». Par exemple, la plupart des fils électriques sont en cuivre, car ce métal présente une très faible résistance au passage du courant.

En revanche, des matériaux comme le plastique, le caoutchouc ou la céramique présentent une très forte résistance électrique, ce qui empêche le courant de circuler facilement. Ces matériaux sont appelés des « isolants ». Par exemple, les fils électriques sont isolés avec une gaine en plastique, ce qui les rend sûrs au toucher.

Les éléments chauffants électriques, comme ceux des fours, grille-pains ou sèche-cheveux, sont généralement faits de fils de nichrome, un alliage de nickel et de chrome présentant une résistance relativement élevée pour un métal. Les électrons traversent le fil, mais comme ils rencontrent une résistance importante, le fil de nichrome dégage beaucoup de chaleur. Il émet une lueur orange lorsqu’il chauffe.

Image : Un fil de nichrome utilisé dans un sèche-cheveux. Photo réalisée par Dasha Ilina.

Le matériel requis

Pour chaque composant de la liste ci-dessous, nous proposons un lien vers Amazon, qui sert de catalogue mondial de pièces. Nous vous encourageons à vous procurer les composants localement ou à les récupérer sur de vieux appareils. Acheter sur Amazon ne nous rapporte aucune commission.

Fil de nichrome. Autre exemple. Le fil de nichrome est disponible sous forme de bobines ou de rouleaux. Il est également possible de le récupérer dans d’anciens fours, grille-pains, sèche-cheveux et autres appareils électriques chauffants.
Câble électrique résistant à la chaleur. Ces fils électriques utilisent un isolant en silicone au lieu du plastique.
Interrupteur thermique (en option).
Fusible thermique (en option).
Mortier de construction utilisé pour envelopper le circuit en fil de nichrome.
Tuiles épaisses, nécessaires si vous construisez une brique chauffante amovible.

Image : Le circuit en nichrome est soudé à une paire de câbles électriques conçus pour résister à la chaleur. Photo réalisée par Marie Verdeil.

Comment calculer la valeur de la résistance ?

Le principal défi lors de la fabrication d’un élément chauffant à résistance électrique est de déterminer la longueur du circuit en nichrome adaptée à la tension et à l’intensité de la source d’énergie.

Pour définir la longueur du circuit en nichrome, vous devez d’abord calculer la valeur de résistance nécessaire selon les caractéristiques de votre source d’énergie. Il est possible de calculer cette valeur grâce à la loi d’Ohm, qui établit la relation entre la tension (V), le courant (A) et la résistance (Ω) :

Résistance (Ω) = Tension (V) / Courant (A)

Pour déterminer les valeurs de tension et de courant de votre panneau solaire, référez-vous à l’étiquette apposée au dos du panneau.

Pour connaître la tension à utiliser, référez-vous à la « tension de puissance maximale (Vmax) » ou à la « tension à Pmax », qui indique la tension maximale fournie par le panneau lorsqu’il est relié à un circuit. Ne confondez pas avec la « tension en circuit ouvert (VOC) », qui correspond à la tension maximale du panneau lorsqu’aucune charge n’est connectée.

Pour un panneau solaire de 12 V (appelé ainsi car il est généralement utilisé avec une batterie de 12 V et un régulateur de charge), le Vmax est d’environ 18 V. Pour un panneau de 24 V (conçu pour fonctionner avec une batterie et un régulateur de charge de 24 V), la tension maximale est d’environ 36 V.

Pour connaître l’intensité, vérifiez le « courant de puissance maximale (IMP) » ou le « courant à Pmax ». Ne tenez pas compte du « courant de court-circuit ». Si l’étiquette manque, mesurez la tension avec un multimètre. Une fois la tension et la puissance connues, vous pouvez calculer le courant : il est égal à la puissance de sortie (100 W dans notre exemple) divisée par la tension (18 V). Ainsi, le courant maximal que peut fournir notre panneau solaire de 100 W est de 5,55 A.

Après avoir déterminé la tension et le courant de votre panneau solaire, vous pouvez calculer la résistance nécessaire pour l’élément chauffant grâce à la loi d’Ohm. Dans notre cas :

18 (V) / 5,55 (A) = 3,24 Ω

Comment calculer la longueur nécessaire du câble chauffant ?

Ensuite, coupez un morceau de fil de nichrome ayant une résistance de 3,24 Ω. Selon l’épaisseur du fil choisi, la résistance peut varier. Un fil résistif fin et long a une résistance plus élevée. La résistance du fil de nichrome se mesure en ohms par mètre (Ω/m).

Nous avons acheté un fil de nichrome relativement fin, dont la résistance nominale est de 8,71 Ω/m. En utilisant la règle de trois avec la résistance par mètre du fil, nous trouvons que le circuit en nichrome doit avoir une longueur de 37,2 cm pour obtenir une résistance de 3,24 Ω : (100 * 3,24) / 8,71 = 37,2 cm. En choisissant un fil de nichrome d’une autre épaisseur, vous devrez ajuster la longueur du fil en conséquence.

Ne vous fiez pas à l’étiquetage

Malheureusement, la résistance indiquée sur l’emballage du fil de nichrome n’est pas toujours précise. Pour mesurer la résistance avec davantage de précision, découpez un mètre de fil de nichrome et connectez-le au panneau solaire (ou à une station de test 18 V, voir plus loin), en plaçant un wattmètre ou un multimètre entre les deux. Procédez de la même manière si vous utilisez du fil de nichrome récupéré sur un ancien appareil.

Reliez une extrémité du fil à la sortie positive du panneau solaire (ou de la station de test) et l’autre extrémité à la sortie négative, afin de former un circuit électrique. La polarité n’a ici aucune importance.

Mettez brièvement l’appareil sous tension, relevez les valeurs d’ampérage et de puissance sur votre wattmètre, puis coupez immédiatement l’alimentation. Faites attention lors du branchement : le fil ne doit surtout pas se toucher lui-même, car cela créerait un court-circuit. Non seulement la mesure sera faussée, mais le courant (A) serait plus puissant, chauffant le fil très rapidement, ce qui peut être dangereux. Veillez également à ne pas toucher le fil, car il chauffe vite.

En procédant ainsi, nous avons mesuré une puissance de 31 W pour une intensité de 1,76 A à 18 V. D’après la loi d’Ohm, cela correspond à une résistance de 18 V / 1,76 A = 10,2 Ω. Notre fil a donc une résistance réelle de 10,2 Ω/m et non de 8,71 Ω/m. Cela signifie que notre fil doit mesurer 31,7 cm pour atteindre la résistance souhaitée de 3,24 Ω :

(100 x 3,24) / 10,2 = 31,7 cm.

Image : Test des deux premiers prototypes de fours solaires à l’aide d’une station de test alimentée par le réseau électrique. Photo de Marie Verdeil.

Ajouter un second ou un troisième fil

Toutefois, il est encore trop tôt pour couper le fil de nichrome à la longueur exacte. Selon la valeur de résistance du fil que vous utilisez, la longueur calculée peut ne pas être idéale pour répartir la chaleur de façon uniforme sur la surface de votre appareil de chauffage ou de cuisson.

Par exemple, la partie inférieure de la chambre de notre four solaire (juste au-dessus de l’élément chauffant à résistance électrique) mesure 26 x 33 cm. Avec un circuit de moins de 32 cm, il est impossible de répartir la chaleur uniformément dans la chambre du four. Un fil court créerait un point très chaud dans le mortier, risquant de l’endommager.

Ce problème peut être résolu en connectant plusieurs fils de nichrome en parallèle. Si vous doublez la taille du circuit, chaque fil doit être deux fois plus long (soit 63,4 cm ici) pour conserver la même résistance. Si vous triplez la taille du circuit, chaque fil doit être trois fois plus long (soit 95,1 cm chacun), et ainsi de suite.

Cela peut sembler contre-intuitif, mais plus un fil est long, plus sa résistance augmente : les électrons y circulent avec davantage de difficulté. En doublant le circuit en fil de nichrome, c’est-à-dire en créant deux fils parallèles, les électrons peuvent circuler simultanément dans deux circuits, ce qui divise la résistance en deux. Ainsi, pour conserver la même résistance de 3,24 ohms, il faut que ce circuit soit deux fois plus long. La même logique s’applique aux fils triples : chaque fil doit être trois fois plus long.

Image : Différentes configurations possibles pour le circuit en fil de nichrome, utilisant un, deux ou trois fils en parallèle. Ils ont tous une résistance équivalente. Illustration de Marie Verdeil.

Couper le fil de nichrome à la bonne longueur

Une fois que vous avez déterminé le nombre de circuits en fils de nichrome, coupez les fils à la bonne taille. Cependant, avant de couper, ajoutez environ 4 cm supplémentaires à chaque fil. Cette marge est nécessaire pour souder le fil de nichrome aux câbles électriques résistants à la chaleur (voir plus bas).

Enrouler le fil

Image : Enroulement du fil autour d’un tournevis. Illustration de Marie Verdeil.

Doubler le circuit, comme nous l’avons fait pour notre four solaire, multiplie par quatre la longueur totale du circuit. Cela remplace un problème (un fil trop court) par un autre (des fils trop longs). Mais ce problème se résout facilement en enroulant le fil en spirale, ce qui présente un avantage supplémentaire : le fil de nichrome, très fin, est beaucoup plus facilement manipulable et souple lorsqu’il est enroulé comme un ressort. Pour cela, enroulez-le autour d’un objet cylindrique, comme un stylo ou un tournevis. Puis, tirez sur le fil pour l’allonger légèrement et le détendre.

Interrupteur thermique et fusible thermique

Un élément chauffant à résistance électrique doit être équipé d’un dispositif de sécurité pour éviter une surchauffe, qui pourrait causer un risque d’incendie ou fissurer l’enveloppe en mortier. Si l’élément chauffant est relié à un panneau solaire sans batterie, comme dans notre four solaire, il dispose déjà alors d’une certaine sécurité : le soleil se couche tous les soirs, coupant l’alimentation.

Cependant, si vous souhaitez également utiliser l’appareil sur batterie ou avec une station de test branchée sur secteur, il faut ajouter un dispositif de sécurité qui coupe l’alimentation en cas d’oubli.

Une première solution est d’ajouter un interrupteur programmable. C’est un dispositif qui contrôle un interrupteur électrique et l’éteint automatiquement après un délai prédéfini. Une autre solution, celle que nous avons choisie, consiste à ajouter un interrupteur thermique et un fusible thermique. Ces composants coupent le circuit lorsque l’élément chauffant atteint une certaine température.

L’interrupteur thermique coupe le circuit lorsque sa température atteint le seuil prévu, puis le réactive automatiquement lorsque la température redescend légèrement en dessous. Le fusible thermique est une mesure de sécurité supplémentaire : c’est un fusible à usage unique qui saute lorsqu’il atteint sa température maximale. Le fusible thermique doit être réglé pour avoir une température plus élevée que celle de l’interrupteur thermique. Il faut l’intégrer à la couche de mortier et, une fois déclenché, il est impossible de le remplacer sans casser le four.

Image : L’interrupteur thermique et le fusible thermique intégrés dans une première couche de mortier dans notre troisième prototype de four solaire. Photo de Marie Verdeil.

Nous avons opté pour un interrupteur thermique réglé à une température maximale de 200°C et un fusible réglé à une température maximale de 240°C. Notez que la température mesurée à l’intérieur de la chambre du four sera inférieure à celle du circuit chauffant électrique. Par exemple, notre interrupteur thermique coupe le circuit à 200°C mais la chambre du four est elle à environ 120°C.

Vous pouvez choisir un interrupteur et un fusible thermique pouvant résister à des températures plus élevées. Toutefois, nous ne pouvons pas garantir que les matériaux structurels employés dans notre four peuvent résister à des températures supérieures.

Branchez l’interrupteur thermique et le fusible thermique en série (l’un après l’autre) entre le circuit en fil de nichrome et le fil résistant à la chaleur du côté positif (celui relié au fil positif du panneau solaire). Veillez à ce que le fusible et l’interrupteur soient encastrés dans le mortier afin qu’ils captent la température réelle. L’interrupteur et le fusible n’ont pas de polarité ; leurs bornes peuvent donc être branchées dans n’importe quel sens.

Souder les fils de nichrome aux câbles électriques

Une fois le circuit en fil de nichrome coupé et enroulé, il faut le raccorder aux câbles électriques du panneau solaire photovoltaïque. Cependant, il n’est pas possible de simplement les souder l’un à l’autre. Les fils de nichrome chauffent et feraient fondre la gaine en plastique des câbles électriques. Pour éviter cela, il faut mettre une paire de câbles électriques résistants à la chaleur entre les deux.

Il faut d’abord souder le fil de nichrome au câble résistant à la chaleur. Si vous ajouter un interrupteur et/ou un fusible (voir plus haut), il faut les placer entre le câble résistant à la chaleur et le fil de nichrome. Ensuite, il faut raccorder les câbles résistants à la chaleur à des câbles électriques standard, ou directement aux câbles du panneau solaire (avec n’importe quel type de connecteur). Il est également recommandé d’ajouter un interrupteur marche/arrêt sur le fil positif.

En résumé, les composants du circuit doivent être raccordés dans l’ordre suivant : câble positif du panneau solaire –> interrupteur marche/arrêt –> câble résistant à la chaleur –> interrupteur thermique (optionnel) –> fusible thermique (optionnel) –> circuit en fil de nichrome.

Image : Soudure du fil de nichrome au câble électrique résistant à la chaleur. Instructions étape par étape. Illustration de Marie Verdeil.

Souder le fil de nichrome au câble électrique résistant à la chaleur est un peu délicat, car le nichrome n’adhère pas à l’étain de la soudure traditionnelle. Il est toutefois possible de contourner ce problème. Commencez par étamer le brin dénudé du câble électrique résistant à la chaleur (figure 2). Enroulez ensuite quelques centimètres de fil de nichrome autour des extrémités du câble (il s’agit des centimètres supplémentaires que vous avez ajoutés avant de couper le fil de nichrome à la bonne longueur) (figure 3). Ensuite, appliquez une bonne quantité d’étain sur le fil torsadé afin de le fixer solidement au câble (figure 4).

Les câbles électriques existent en différentes épaisseurs, mesurées en mm² en Europe ou en AWG aux États-Unis. Plus l’intensité qui le traverse est élevé, plus le câble électrique doit être épais. Notre circuit fonctionne à 5,555 A, ce qui nécessite un conducteur d’une section de fil de 1,5 mm². L’équivalent américain est 16 ou 14 AWG. Le fil résistif et le câble électrique standard doivent tous deux respecter cette exigence de section. Si votre intensité est différente, reportez-vous au tableau ci-dessous pour déterminer la section de câble nécessaire. Si vous prévoyez d’utiliser un très long câble entre le panneau solaire et l’appareil de cuisson, choisissez un câble de section plus importante.

Image : Tableau de correspondance des sections AWG et mm2

Enveloppement de l’élément chauffant

Une fois que l’élément chauffant à résistance électrique est prêt, il doit être enveloppé dans du mortier, un matériau résistant à la chaleur et à forte inertie thermique. Pour ce faire, nous décrivons deux méthodes.

1. Envelopper l’élément chauffant directement dans l’appareil

La première méthode consiste à envelopper le circuit en nichrome dans la structure d’un appareil de cuisson ou de chauffage spécifique. C’est ainsi que fonctionne notre four solaire électrique : l’élément chauffant est intégré dans une couche de mortier au fond du four, entre la couche d’isolation et la chambre de cuisson (où l’on place les aliments). Vous pouvez consulter ce manuel pour connaître les étapes de construction.

Image : Résistance électrique dans un lit de mortier isolant. Photo de Marie Verdeil.

2. Envelopper l’élément chauffant dans une brique thermique amovible

La deuxième méthode permet d’obtenir une brique chauffante carrelée, pouvant être insérée dans différents appareils de cuisson. Dans ce cas, le circuit en nichrome est intégré dans du mortier de construction et pris en sandwich entre deux carreaux identiques. Les deux câbles électriques résistants à la chaleur dépassent d’un côté, prêts à être raccordés à un panneau solaire. A cette fin, il est essentiel d’utiliser des carreaux un peu plus épais et plus solides, par exemple des carreaux en terre cuite pour sol ou toiture. Les carreaux plus fins risquent de se fissurer sous l’effet de la chaleur.

Image : Une brique chauffante amovible placée au fond de notre deuxième prototype de four solaire. Photo de Marie Verdeil.

Afin d’alimenter les deux premiers prototypes de fours solaires que nous avons réalisés, nous utilisons ces briques chauffantes amovibles. Cette méthode est moins économe en énergie, mais en cas de rupture du circuit en nichrome, il n’est pas nécessaire de reconstruire tout l’appareil de cuisson.

La Living Energy Farm (une initiative écologique américaine axée sur les technologies durables), qui a inspiré la fabrication de nos propres éléments chauffants à résistance, moule le circuit en nichrome dans un boîtier métallique qu’ils fabriquent eux-mêmes à partir de tôles. Cependant, contrairement à une brique chauffante en faïence, un boîtier en tôle nécessite des compétences et des outils qui ne sont pas si courants. ²

Image : Le circuit chauffant à résistance électrique intégré dans du mortier et pris en sandwich entre deux carreaux. Photo de Marie Verdeil.

Montage de la brique chauffante

Image : Comment construire une brique chauffante à résistance électrique à partir de zéro : instructions étape par étape. Photo de Marie Verdeil.

figure 1-2. Placez l’un des carreaux, face arrière vers le haut, déposez une noisette de mortier et étalez-le sur presque toute la surface du carreau, jusqu’aux bords.
figure 3. Placez le circuit chauffant à résistance électrique sur le mortier. Assurez-vous que les fils ne se touchent pas et ne se croisent pas, car cela créerait un court-circuit. Essayez de répartir le fil de manière uniforme sur toute la surface afin de distribuer la chaleur de manière homogène, mais évitez les bords pour empêcher le fil nichrome de dépasser. D’un côté du carreau, laissez dépasser au moins 3 à 5 cm de fil électrique résistant à la chaleur, afin de pouvoir le souder ou le raccorder à un câble électrique standard.
figure 4-6. Déposez un peu de mortier sur l’autre carreau et pressez-le par-dessus l’autre, comme pour former un sandwich. Laissez-le sécher pendant au moins 48 heures.

Installation d’une station d’essai pour les chauffages à résistance électrique

Une station d’essai est pratique pour tester les éléments chauffants à résistance conçus pour fonctionner sur des panneaux solaires. Une telle station d’essai se compose d’une alimentation en courant continu et d’un convertisseur abaisseur ou élévateur. Elle permet de simuler la puissance fournie par le panneau solaire en utilisant le réseau électrique. Une station d’essai permet également de mesurer la valeur exacte de la résistance d’un mètre de fil de nichrome.

Un bloc d’alimentation en courant continu de 12 V ou 24 V convertit le courant alternatif de 110/220-240 V en courant continu, comparable à l’électricité produite par un panneau solaire. Choisissez-en un dont la capacité est au moins égale à la puissance fournie par votre panneau solaire (100 W dans notre cas). Si vous y connectez un convertisseur abaisseur (buck) ou élévateur (boost), vous pouvez ajuster la tension de sortie de 12 V ou 24 V pour l’augmenter ou la diminuer. Comme notre résistance chauffante fonctionne sur un panneau solaire sans batterie ni régulateur de charge (Vmax = 18 V), vous pouvez régler le convertisseur abaisseur ou élévateur pour obtenir une sortie de 18 V.

Image : Installation d’une station d’essai, à l’aide d’une alimentation en courant continu (à gauche) ou d’un adaptateur pour ordinateur portable (à droite). Illustration de Marie Verdeil.

Pour le câbler, connectez un câble + et un câble - de l’alimentation en courant continu au convertisseur abaisseur ou élévateur. Utilisez un convertisseur élévateur pour augmenter la tension d’une alimentation en courant continu inférieure à 18 V, ou un convertisseur abaisseur pour réduire la tension d’une alimentation en courant de 24 V.

Si vous construisez une résistance chauffante électrique que vous souhaitez alimenter avec une batterie de 12 V ou 24 V, il vous suffit d’une alimentation en courant continu (avec une tension de sortie de 12 V ou 24 V, selon le cas).

Si vous disposez d’un budget limité, vous pouvez utiliser un adaptateur pour ordinateur portable à la place d’une alimentation en courant continu. La tension de sortie en courant continu d’un adaptateur pour ordinateur portable est indiquée directement sur l’adaptateur. Elle est généralement comprise entre 70 et 90 W pour une tension de 19 à 20 V. Bien qu’il ne soit pas en mesure d’alimenter un four solaire de 100 W à pleine puissance, il convient pour tester le circuit et vous pouvez l’obtenir gratuitement. Si vous disposez d’un budget important, vous pouvez également acheter une alimentation en courant continu réglable, qui vous permet d’ajuster la tension et l’intensité de sortie à l’aide de boutons.

Autres types de sources alimentation

Si vous souhaitez construire un élément chauffant fonctionnant sur une batterie de 12 V ou 24 V avec un régulateur de charge solaire, la valeur de tension à utiliser pour vos calculs est de 12 V ou 24 V, selon le cas. L’intensité dépend de la puissance que vous souhaitez atteindre. Par exemple, si vous disposez d’une source d’alimentation de 12 V et que vous souhaitez un élément chauffant de 100 W, il vous faut 8,33 A. Si vous disposez d’une source d’alimentation de 24 V et que vous souhaitez un élément chauffant de 100 W, il vous faudra un courant de 4,17 A.

Image : Tableau des sources d’alimentation courantes avec leur puissance nominale et la valeur de résistance nécessaire pour que l’élément chauffant fonctionne à pleine puissance.

Un autre type de résistance chauffante bricolée utilise des diodes, connectées en série, comme alternative au fil résistif électrique. Pour plus d’informations, consultez cet article ↩︎
Une solution consiste à utiliser une boîte à biscuits métallique existante ou le fond d’une grande boîte de conserve, mais dans ce cas, vous êtes limité par les dimensions des boîtes disponibles. Une boîte métallique conduit l’électricité, veillez donc à ce que le fil résistif ne touche pas le métal. Vous pouvez également verser le mortier dans un récipient en plastique et le démouler une fois qu’il a durci. ↩︎

Comment Vêtir et Dévêtir sa Maison

Sat, 11 Oct 2025 00:00:00 +0000

Image : _Arabes dans le désert_, tableau de Vasili Veresjtsjagin. Fin du XIXe ou début du XXe siècle. Image dans le domaine public. A l’intérieur de la tente, il pouvait faire jusqu’à 10-15°C plus frais que dans l’air environnant.

L’isolation thermique est un des piliers des politiques publiques visant à réduire les consommations énergétiques liées au chauffage et à la climatisation des bâtiments. ¹ Dans de nombreux pays industrialisés, les réglementations thermiques imposent aux projets de construction et de rénovation un certain niveau d’isolation des murs, planchers, toitures, ainsi que des menuiseries à double ou triple vitrage. En période froide, l’isolation thermique permet de réduire la perte de chaleur de l’intérieur vers l’extérieur, diminuant ainsi les consommations énergétiques du système de chauffage. À l’inverse, en période chaude, l’isolation diffère le transfert de chaleur de l’extérieur vers l’intérieur, limitant alors, le cas échéant, les consommations du système de climatisation.

Ces stratégies contemporaines d’isolation thermique sont basées sur l’ajout définitif de matériaux non-structurels, dotés d’une résistance thermique élevée, à l’enveloppe des bâtiments. Il peut s’agir de fibre de verre, laine minérale, polyuréthane, ouate de cellulose, etc. D’un point de vue historique, cette approche est loin d’avoir été la « norme », et résulte d’un changement majeur de paradigme dans l’architecture. Les bâtiments de l’ère préindustrielle n’avaient en effet pas besoin de cette isolation supplémentaire, dans la mesure où ils disposaient d’une masse thermique suffisante pour atténuer les variations extérieures de température. En outre, les matériaux de constructions eux-mêmes pouvaient avoir une assez bonne résistance thermique.

Sur le temps long de l’histoire de la construction, les techniques et stratégies actuelles d’isolation thermique sont loin d’avoir été la norme, et résultent d’un changement majeur de paradigme dans l’architecture.

Par exemple, on construisait aux XIIe et XIIIe siècles en Europe du Nord des bâtiments dont le toit de chaume atteignait 60 à 80 cm d’épaisseur. Les murs étaient souvent bâtis avec un mélange de terre et de paille, qui offrait à la fois une inertie et une résistance thermique satisfaisantes. ² A contrario, les bâtiments contemporains sont la plupart du temps constitués de structures filaires type poteaux/poutres en acier et béton, dont la masse thermique est in fine relativement faible. Ils s’avèrent de fait très sensibles aux variations extérieures de températures.

Par ailleurs, les constructions préindustrielles disposaient de peu de fenêtres, qui plus est de petite taille ; souvent dépourvues de vitrage, celles-ci étaient seulement fermées la nuit par des volets en bois. ³ Les bâtiments actuels sont au contraire dotés de larges surfaces vitrées, ce qui génère d’importantes déperditions de chaleur en hiver et des apports solaires élevés en été.

Dans les climats chauds, les bâtiments étaient généralement conçus pour favoriser la ventilation naturelle, par exemple en jouant sur l’orientation des constructions, la taille et la disposition des ouvertures, ou encore par une logique de cours intérieures, patios, etc. ⁴ À l’inverse, les bâtiments contemporains sont souvent conçus et construits de manière standardisée, quel que soit le climat local. Tout ceci entraîne inévitablement de fortes consommations d’énergie pour le chauffage et la climatisation ; on ajoute alors des isolants et du double vitrage, surtout depuis les chocs pétroliers des années 1970.

Image : Une _masia_ traditionnelle à Arenys de Mar en Catalogne (Espagne). Construite en 1570, elle comporte d’épais murs extérieurs et de petites fenêtres, ce qui aide à maintenir une température intérieure stable tout au long de l’année. Photo de Ainhoa P (CC BY 2.0).

Image : Une maison traditionnelle Batak en Indonésie, conçue pour maximiser le rafraîchissement passif et la ventilation naturelle dans un climat tropical chaud et humide. Le toit de chaume protège efficacement des apports solaires, tandis que la grande hauteur sous plafond et l’orientation judicieuse du bâtiment par rapport à l’axe des vents dominants facilitent l’évacuation de l’air chaud. Crédit photo : Mr. Wabu (CC BY-SA 2.0).

Isolation Permanente versus Amovible

Réintroduire des principes vernaculaires et bioclimatiques, permettant de maintenir une température intérieure confortable via une conception intelligente des bâtiments plutôt que par le recours à des systèmes énergivores, pourrait permettre de réduire les consommations liées au chauffage et à la climatisation de manière significative. Toutefois, il ne s’agit pas d’une solution à court terme : le renouvellement du parc bâti existant nécessite à la fois beaucoup de temps, d’argent et d’énergie.

Heureusement, l’histoire nous offre un bon exemple d’une solution alternative qui peut être déployée plus rapidement et avec des ressources moindres : les textiles. Avant la révolution industrielle, il était courant d’ajouter temporairement une couche d’isolation textile soit à l’intérieur soit à l’extérieur d’un bâtiment, selon le climat et la saison. Par temps froid, les murs, sols, toits, fenêtres, portes et même les meubles étaient isolés par des tentures, draperies, tapis et autres tissus. Par temps chaud, ce sont les fenêtres, portes, façades, toits, patios et rues que l’on couvrait d’auvents et de toiles d’ombrages.

Image : Le divan de Sigmund Freud au Musée Freud de Londres. La pièce comporte un tapis au sol, au mur, sur le canapé, ainsi que des coussins. Crédit photo : Robert Huffstutter (CC BY 2.0).

Image : Toiles d’ombrage abritant des passager·es à bord de l’Undine. Illustration pour l’hebdomadaire The Graphic, 12 novembre 1887. Image dans le domaine public.

Une isolation amovible permet de réaliser des économies d’énergie significatives avec bien plus de flexibilité que des isolants permanents. Les techniques d’isolation actuelles impliquant des permis de construire et des interventions sur la structure des bâtiments, elles s’avèrent à la fois onéreuses, chronophages et restent, en définitive, réservées aux propriétaires ou bailleurs. De plus, ces techniques sont parfois inadaptées au bâti ancien, pour lesquelles le rapport entre le coût d’investissement et les économies d’énergie réalisées en retour peut être défavorable. ⁵⁶

Les habitant·es ont souvent la possibilité d’installer une isolation amovible sans demander de permis spécifique ni recourir à des professionnels, ce qui met cette solution DIY à la portée du plus grand nombre.

Au contraire, les techniques d’isolation basées sur des textiles amovibles se révèlent adaptées à la fois aux constructions neuves et au bâti ancien, et concernent autant les propriétaires que les locataires. Les habitant·es ont souvent la possibilité d’installer une isolation amovible sans demander de permis spécifique ni recourir à des professionnels, ce qui met cette solution DIY à la portée du plus grand nombre. Une isolation amovible peut, de plus, être mise en œuvre rapidement sans causer de nuisances particulières pour les autres résident·es ni le voisinage.

Concernant le rafraîchissement, les textiles présentent un autre avantage. Les bâtiments très isolés et dotés d’une forte étanchéité à l’air peuvent subir d’importantes surchauffes internes en cas de panne du système de climatisation pendant une vague de chaleur. ⁷ À l’inverse, des protections solaires passives comme les stores, auvents et toiles d’ombrage permettent de maintenir un certain confort en intérieur sans être dépendant du bon fonctionnement du réseau électrique.

L’hiver : Tapis et Rideaux

Historiquement, l’utilisation de couches de tissus amovibles en architecture a suivi des stratégies différentes selon les climats. Dans les régions froides, à l’instar d’une grande partie de l’Europe, les gens disposaient sur les parois internes des édifices différents « dispositifs » textiles, en vue d’améliorer leur confort thermique. Certains d’entre eux, comme les rideaux et tapis, sont toujours présents dans les intérieurs modernes, en bien moindre proportion néanmoins par rapport aux époques précédentes.

Par exemple, les tapis n’étaient pas seulement disposés au sol, mais également suspendus aux murs (« tapis muraux » ou « tentures ») ; ils drapaient les tables (« jetés » ou « chemins de table »), et couvraient divers autres meubles – le terme « jeté » désigne en réalité tout pan de tissu disposé sur un meuble, un canapé, un fauteuil, une table ou un lit en guise de protection et d’ornement. De même, d’épais rideaux étaient installés devant les fenêtres, mais aussi les portes (« portières ») et ouvertures, et disposés autour des lits (« baldaquins » ou « ciels de lit »). ⁸⁹¹⁰¹¹¹²¹³¹⁴¹⁵ Dans certaines régions, les habitant·es suspendaient quant à eux d’épaisses étoffes – édredons, couettes ou courtepointes – au plafond pendant les mois d’hiver. ¹⁶¹⁷¹⁵

Image : Chambre d’un château français de la fin du XVIe siècle. Elle comporte un lit à baldaquin et des tentures murales assorties, un tapis de sol ainsi que des rideaux. Crédit photo : PMRMaeyaert (CC BY-SA 3.0).

Image : Suspension d’un édredon sous la toiture de la maison d’Oskar et Zofia Hansen à Szumin, en Pologne. Photographie de Michał Matejko, 2020, tirée du projet «The Clothed Home » réalisé par Alicja Bielawska, CENTRALA et Aleksandra Kędziorek, et organisé par l’Institut Adam-Mickiewicz. Reproduite avec l’aimable autorisation de l’auteur.

Image : Baldaquin en soie brodée exporté de Chine, c. 1760-1770. Source : Rijksmuseum. Image dans le domaine public.

Image : Jeté de table en forme de croix, points noués sur trame en laine, décor de médaillon avec motifs floraux de style ottoman sur fond rouge, probablement originaire du Caire, Egypte, 1550-1600. Source : V&A. https://collections.vam.ac.uk/item/O67146/table-carpet-table-carpet-unknown/

Ces « tissus domestiques » étaient généralement fabriqués en laine naturelle, qui demeure un des matériaux isolants les plus performants. ¹⁸ La résistance thermique de la laine reste la même qu’elle soit mise en œuvre de manière permanente au sein des parois d’un bâtiment, ou simplement disposée à leur surface. Les tapis de sol et tentures murales réduisaient ainsi le transfert de chaleur de l’intérieur vers l’extérieur du bâtiment, exactement comme les procédés d’isolation actuels. De la même manière, des rideaux en laine de 2-3 cm d’épaisseur conféraient à une fenêtre à simple vitrage le même niveau d’isolation qu’un double vitrage moderne. ¹⁹

Avant le XVIIIe siècle, les Européens importaient déjà des tapis d’Orient mais ne les utilisaient qu’accrochés aux murs ou pour couvrir des meubles, les considérant comme des objets trop précieux pour marcher dessus.

La fabrication de tapis et carpettes en laine sur des métiers à tisser, par le procédé de tissage à plat et, plus tard, par nouage, est attestée dès les premiers siècles après J.-C. au Moyen-Orient, en Asie Centrale, et en Extrême-Orient. Pourtant, les tapis de sol en laine ne se sont répandus en Europe qu’aux alentours du XVIIIe siècle, au moment où la production de tapis commença à être mécanisée. Avant cette évolution technique, les Européens importaient déjà des tapis d’Orient mais ne les utilisaient qu’accrochés aux murs ou pour couvrir des meubles, les considérant comme des objets trop précieux pour marcher dessus. Pour l’isolation du sol, ils avaient alors recours à des peaux d’animaux, à divers types de paille, ou encore à des nattes en fibres végétales. ¹⁰¹¹¹²²⁰²¹

Image : _Marchand de tapis au Caire_. Peinture de Charles Robertson. Image dans le domaine public. Avant 1892.

Image : _La conférence de Somerset House_. La délégation espagnole se trouve à gauche, la délégation anglaise à droite ; au centre, un « tapis de table ». Peinture de Juan Pantoja de la Cruz, 1604. Image dans le domaine public.

Image : Des nattes couvrent l’intégralité du sol. _La Reine d’Angleterre Elizabeth 1re reçoit des ambassadeurs néerlandais_, tableau de Levina Teerlinc, 1558. Image dans le domaine public.

Ces tissus d’intérieur permettaient aussi d’arrêter les courants d’air qui s’infiltraient à l’intérieur du bâtiment par des interstices ou fissures dans les parois extérieures, mais aussi au niveau des encadrements des portes et fenêtres. ⁸ C’est ailleurs la raison pour laquelle les rideaux de fenêtre ont évolué pour pouvoir être tirés des deux côtés. Les rideaux à deux pans peuvent en effet être entrouverts afin de laisser pénétrer la lumière du jour et dégager la vue tout en arrêtant les infiltrations d’air causées par des joints de mauvaise qualité entre le mur et le dormant (cadre de la fenêtre). ⁹¹⁰

Les rideaux à deux pans peuvent être entrouverts afin de laisser pénétrer la lumière du jour et dégager la vue tout en arrêtant les infiltrations d’air causées par les joints de mauvaise qualité entre le mur et le cadre de la fenêtre.

Pendant l’hiver, d’épais et lourds rideaux permettaient de protéger une pièce du courant d’air froid généré à chaque fois que quelqu’un ouvrait la porte. Ces rideaux appelés « portières » existent toujours dans les halls de certains bâtiments historiques ou d’anciens cafés, mais on en trouvait aussi à l’époque dans des habitations. ⁹¹⁰¹⁶¹⁵

Comparés aux techniques d’isolation contemporaines, les tissus avaient en outre l’avantage, en jouant sur d’autres paramètres physiques (comme l’effusivité), d’offrir un meilleur ressenti en termes de confort thermique. Les tapis de sol ralentissaient le transfert thermique par conduction des pieds vers le sol froid, tandis que les « chemins de table » mettaient les bras et les mains en contact avec une surface plus chaude au toucher. Enfin, les duvets suspendus aux plafonds, les baldaquins et « couvertures de table » (table mats) étaient autant de manières d’accumuler la chaleur produite par le corps humain ou une autre source d’énergie au sein d’un volume plus réduit. ¹⁶¹⁷¹⁵

Image : Baldaquin, tapis de sol et jeté de table. _Femme à sa toilette_, tableau de Jan Steen, 1663. Image dans le domaine public.

Image : Un rideau de porte. _Intérieur_, tableau d’Andrea Gram, 1885. Image dans le domaine public.

Fauteuils Tapissés, Boiseries Murales

Les textiles pouvaient également être combinés avec des éléments de boiserie, dans le même but d’améliorer le confort thermique. Par exemple, le paravent était un ouvrage associant tapisserie et menuiserie, qui bloquait les courants d’air et réfléchissait la chaleur radiante issue de la cheminée. ⁸ Dans le cas des chaises tapissées, apparues à la fin des années 1600, le matériau de revêtement (textile, cuir) était garni d’un coussin d’assise, rembourré avec du duvet, des plumes, de la laine, du crin de cheval, ou encore des chiffons. ¹¹ Ceci offrait une assise plus moelleuse tout en réduisant les déperditions thermiques du corps vers le meuble. ⁸ Les coussins contribuaient eux aussi au confort thermique.

Certains éléments décoratifs, composés de bois ou de plâtre, assuraient des fonctions assez similaires aux textiles au sein des pièces de vie. Par exemple, les moulures permettaient d’arrêter les courants d’air en recouvrant les « joints de construction » entre les murs et les planchers (plinthes), les plafonds (corniches), et les portes et fenêtres (chambranles). ⁸²² Certaines demeures disposaient quant à elles de cloisons amovibles, sorte de panneaux en bois fixés au plafond par des gonds ou charnières, qui étaient descendus en hiver afin de contenir la chaleur autour de l’âtre. ²³

Les moulures éliminaient les courants d’air en recouvrant les joints à la liaison entre les murs et planchers, plafonds, portes et fenêtres.

Le lambris était un habillage en bois de sapin ou de chêne, généralement installé en partie basse d’un mur – une pratique qui remonte à la fin du Moyen Âge. ⁸¹¹²⁴ De telles boiseries pouvaient également être rembourrées, ce qui augmentait alors leur résistance thermique. Les rideaux étaient parfois remplacés par des volets intérieurs. Se substituant aux baldaquins, les lits-clots étaient quant à eux fermés de tous côtés par des panneaux de bois.

Il existe malheureusement peu de recherches scientifiques menées sur le potentiel d’économies d’énergies associées aux textiles domestiques et à des dispositifs similaires, qu’ils soient utilisés seuls ou en combinaison avec une isolation « permanente » du bâti. Seules quelques études plus anciennes ont évalué les performances thermiques des tapis de sol et muraux, mais aucune d’entre elles ne s’est intéressée aux effets combinés des textiles d’intérieur et autres éléments « décoratifs ». ²⁵

Image : Fauteuil tapissé fabriqué par la Manufacture de tapisserie de Beauvais, première moitié du XVIIIe siècle. Crédit photo : Metropolitan Museum of Art. Image dans le domaine public.

Image : Boiseries murales. Morgan Woodwork Organization, 1921. Image dans le domaine public.

L’été : Stores et Auvents

Les textiles décrits ci-dessus étaient, à l’origine, utilisés pour améliorer le confort thermique par temps froid. Le rideau de fenêtre constitue une exception à cette règle, puisqu’il permet non seulement de conserver la chaleur à l’intérieur pendant l’hiver, mais également de protéger en partie du rayonnement solaire en été, maintenant une température plus fraîche qu’à l’extérieur. ²⁶ Néanmoins, quant il s’agit de rafraîchir l’environnement intérieur, les textiles sont beaucoup plus efficaces utilisés à l’extérieur du bâti sous forme d’auvents ou de stores, qui bloquent le rayonnement solaire avant qu’il ne traverse le vitrage. ²⁷

Il faut attendre les XVIe et XVIIe siècles en Europe pour voir apparaître les rideaux de fenêtre ainsi que les stores : à cette période, la production de verre devient suffisamment abordable pour intégrer de plus grandes surfaces vitrées aux édifices. ⁹¹¹²⁰ Comme évoqué précédemment, de plus grandes fenêtres compliquent à la fois le chauffage et le rafraîchissement des bâtiments. Cette évolution présente néanmoins des avantages : elle permet des apports solaires « passifs » en hiver, améliore la ventilation naturelle, l’accès à la lumière du jour tout au long de l’année, et offre une meilleure vue sur l’extérieur. ²⁸²⁶²⁹

Les rideaux et stores – ces derniers généralement en toile – permettent de concilier ces différents enjeux liés au bioclimatisme. Par exemple en été, un store permet de limiter les apports solaires tout en laissant les fenêtres ouvertes pour ventiler, disposer de lumière naturelle et d’une vue partielle sur l’extérieur. ³⁰ Au XIXe et début du XXe siècle, on pouvait voir des stores et auvents en façade des immeubles dans la plupart des villes d’Europe et d’Amérique du Nord. Plusieurs gratte-ciels de New York et Chicago en étaient même équipés à l’origine. ³¹

Au XIXe et début du XXe siècle, on pouvait voir des stores et auvents en façade des immeubles dans la plupart des villes d’Europe et d’Amérique du Nord.

Les stores peuvent être combinés à la climatisation, réduisant alors considérablement la consommation d’énergie de cette dernière. Plusieurs études ont démontré que des protections solaires extérieures efficaces (stores ou auvents) peuvent réduire la consommation énergétique d’un système de climatisation d’un tiers voire de la moitié ; ces gains dépassent ceux permis par des technologies plus coûteuses comme le double ou triple vitrage, ou encore le vitrage à faible émissivité (conçu pour bloquer les rayons UV). ⁷³²³³³⁴³⁵³⁶³⁷³⁸ Les fenêtres actuelles n’ayant jamais été aussi grandes, ce type de protections solaires donne de très bons résultats pour un investissement relativement faible.

Image : Diversité des stores et auvents dans une rue à Madrid, en 1919. Image dans le domaine public.

Image : Maison avec stores dits « corbeille » à Rotterdam, Pays-Bas, 2014. Crédit photo : Marcvantveer (CC BY-SA 3.0).

Image : Le Tacoma Building à Chicago, 1905. Les stores dont était dotée la façade furent par la suite remplacés par des unités de climatisation. Image dans le domaine public.

L’été : Voiles d’ombrages

En dehors de l’Europe Occidentale et de l’Amérique du Nord, l’usage de « rideaux » extérieurs à des fins de rafraîchissement précède de plusieurs siècles l’utilisation du verre pour les fenêtres. Depuis plus de 2000 ans, au Moyen-Orient et sur tout le pourtour méditerranéen, on a eu recours à des textiles pour abriter du soleil non seulement les portes et fenêtres (non vitrées), mais également les toits, façades, patios, cours intérieures, et même des rues entières. Ce type de tenture extérieure a reçu, selon les époques et les régions, le nom de « velum », « toldo » ou « voile d’ombrage ».

La toile d’ombrage traditionnelle, faite de chanvre tressé, est une pièce de tissu de forme rectangulaire ou triangulaire, suspendue à des cordes par des œillets latéraux. ³⁹ Les micro-perforations de ce type de toile évitent que l’air chaud ne stagne sous le dispositif d’ombrage. ⁴⁰

Dans la Rome Antique, les marins assemblaient de larges velaria destinés à protéger du soleil les amphithéâtres. ³⁹⁴¹⁴⁰ En Égypte, au Caire, les voiles d’ombrage des rues et patios font encore partie intégrante de la forme urbaine, en particulier dans certains quartiers historiques. ³⁹ Des villes européennes historiquement marquées par le passage de la culture islamique, comme Cordoue, Málaga, Grenade et Séville en Espagne, ont fait perdurer ou remis au goût du jour l’usage des toldos, qui couvrent des rues voire des quartiers entiers.

Si l’utilisation des voiles d’ombrage a été prédominante dans les climats désertiques, le changement climatique les rend aujourd’hui pertinentes y compris dans des régions tempérées.

Une étude menée en 2020 dans la ville de Cordoue a démontré que les toldos permettaient de réduire la température des revêtements de sol, des façades de bâtiments et des toits de 15°C. ⁴⁰ Une stratégie d’ombrage collective pourrait ainsi remplacer des stores et auvents individuels ; l’efficacité sur le rafraîchissement des bâtiments dépend toutefois de l’orientation des rues. Si, de manière générale, l’utilisation des voiles d’ombrage a été prédominante dans les climats désertiques, le changement climatique les rend aujourd’hui pertinentes y compris dans des régions tempérées.

Contrairement à la climatisation, les auvents et voiles d’ombrage sont des solutions robustes, abordables et simples, à la portée de la plupart des foyers et communautés. En Égypte, par exemple, à contre-courant de la logique descendante, où l’aménagement urbain est planifié par les autorités locales, les résidents assurent eux-mêmes la confection et l’installation des toldos, « ce qui prouve qu’un mouvement architectural populaire, s’appuyant sur l’artisanat et les savoir-faire locaux, est possible ». ³⁹

Image : _Toldo_ dans une rue, Espagne. Crédit photo : IL-Institute, University of Stuttgart. Image dans le domaine public.

Image : _Toldos_ dans la rue Sierpes à Séville, Espagne, 1918. Image dans le domaine public.

Rues Couvertes

La frontière entre isolation permanente et amovible est parfois poreuse ; cela vaut notamment pour les dispositifs extérieurs. Par exemple, les persiennes et éléments architecturaux comme les fenêtres en retrait (par rapport au nu extérieur de la façade) ou encore les galeries couvertes peuvent se substituer aux auvents et voiles d’ombrage. ⁴²

Dans les cités du monde arabo-musulman, les rues des quartiers résidentiels pouvaient être couvertes partiellement, par l’encorbellement des étages, voire totalement, par l’ajout d’espaces de vie supplémentaires. Les rues commerçantes étaient généralement couvertes, soit par des maçonneries lourdes (voûte ajourée), soit par des structures semi-lourdes associant mur de parapet et toit à deux pans, ou plus simplement par des planches de bois couvertes de chaume. ⁴²

Les arbres peuvent aussi servir de dispositif d’ombrage. Les arbres à feuilles caduques, en particulier, permettent de protéger les rues et bâtiments en été, tout en laissant passer les rayons du soleil en hiver. Les arbres mettent cependant des décennies avant d’atteindre leur plein développement, et ont besoin d’eau, qui est souvent une ressource précieuse dans les régions où les toiles d’ombrage sont historiquement utilisées.

Image de gauche : Consulat Britannique 1917. Traditionnellement, les habitant·es de la région de la Mer Rouge, au climat chaud et aride, placent devant les ouvertures de bâtiment des panneaux de bois ajourés, sortes de claires-voies finement ouvragées. Ces éléments prennent le nom de "masharabiya" (Egypte), "rowshan" (Arabie Saoudite) ou encore "jali" (Inde, Pakistan). [^11][^28][^36] Il s’agit là de structures en bois, disposées en saillie de la façade et couvrant une voire plusieurs fenêtres, à chaque étage. Les "shishes", nattes faites d’herbes ou de chaume tressé et suspendues devant les fenêtres et portes d’entrées, en étaient une version moins coûteuse utilisée par les ménages plus modestes. Image de droite : Scène de rue, 1916. Crédit photo : [^36].

Image : _Le Bazar des tapis, Le Caire_, tableau de William James Müller, 1843. Bristol Museum & Art Gallery. Image dans le domaine public.

Architecture Textile : les Tentes

Dans tous les exemples cités précédemment, les textiles forment une couche architecturale additionnelle, « souple », qui se superpose soit à l’intérieur soit à l’extérieur des parois « solides » du bâti. Pourtant, cette enveloppe textile souple peut aussi faire architecture par elle-même. Dans de nombreuse partie du monde, plutôt que d’habiter des structures permanentes construites en bois, en terre, en briques ou tout autre matériau solide, les humains ont habité – et habitent parfois encore – des structures légères et portables, presque entièrement faites de textiles : les tentes. La toile d’une tente remplit à la fois les fonctions de rideau, de tapis de sol et d’auvent – sans paroi solide entre ces éléments.

La toile d’une tente remplit à la fois les fonctions de rideau, de tapis de sol et d’auvent – sans paroi solide entre ces éléments.

En tant que discipline académique, l’histoire de l’architecture n’a pendant longtemps que peu voire pas considéré comme digne d’intérêt l’architecture textile, laquelle est apparue au sein de peuples nomades, hors de la sphère du monde occidental soi-disant « civilisé ». ⁴¹⁴³ Pourtant, l’utilisation des tentes comme habitations permanentes était un fait largement répandu. Elles constituaient même l’abri de prédilection de très nombreux peuples quand deux facteurs, souvent corrélés, étaient prédominants dans leur environnement et mode de vie : un manque de matériaux de construction et un besoin de mobilité géographique. Les peuples pasteurs nomades ont utilisé des architectures « mobiles » à travers les vastes étendues d’Eurasie, d’Afrique du Nord et d’Amérique du Nord jusqu’à une période relativement récente, et pour certains les utilisent encore aujourd’hui. ⁴¹

On peut, encore aujourd’hui, trouver de solides arguments en faveur de la tente, à la fois en termes de soutenabilité et de résilience. Tout d’abord, les tentes sont beaucoup moins consommatrices de ressources que les constructions permanentes. Ensuite, ces dernières nécessitent des protections vis-à-vis d’un large éventail d’aléas climatiques, parmi lesquels les canicules, tempêtes, feux de forêt, inondations, etc. A contrario, la tente permet d’échapper à ces problèmes en se déplaçant : autrement dit, de fuir le danger sans laisser sa maison derrière soi. Enfin, les tentes sont un abri sans danger en cas de tremblement de terre.

Image : Intérieur d’une yourte traditionnelle d’Azerbaïdjan. Crédit d’image : G.Fargana (CC BY-SA 4.0).

Image : Un yak transportant une partie des éléments d’une yourte, 1925. Crédit d’image : Fortepan. Image dans le domaine public.

Tentes pour Régions Chaudes et Froides

L’usage de tentes peut être observé dans des régions soumises à des chaleurs ou à des froids extrêmes, ce qui démontre la polyvalence des textiles autant que leur capacité à garantir un certain confort thermique. ⁴¹ La tente conique recouverte de peaux animales en Eurasie du Nord et Amérique du Nord, plus connue sous le nom de « tipi », tout comme la « kibitka » ou tente de feutre, connue sous le nom de « yourte », ont été conçues pour permettre une combustion efficace dans des climats froids et venteux. Dans les deux cas, leur structures fait à la fois office de chambre de combustion, de cheminée et de pare-vent pour le foyer central, en plus de servir d’habitation. ⁴¹

À l’inverse, la « tente noire » utilisée au Moyen-Orient était conçue pour maintenir la chaleur à l’extérieur plutôt qu’à l’intérieur. D’aspect assez similaire aux tentes actuelles, il s’agissait d’une tente sans armature, dont le velum était tendu sur un nombre minimal de poteaux en bois, dans une forme aérodynamique. Contrairement aux matelas de feutres ou aux pièces de cuir recouvrant la kibitka et la tente conique, le velum de cette tente, tissé à partir de poils de chèvre noire, était suffisamment résistant à la traction pour être précontraint. ⁴¹ Il avait l’avantage d’atténuer la chaleur tout en fournissant de l’ombre ; à l’intérieur de la tente, la température pouvait ainsi être jusqu’à 10-15°C plus fraîche qu’à l’extérieur. ³

Tipis

Image : Tipi pied-noir, 1910. Crédit photo : Arthur Rafton-Canning. Image dans le domaine public.

Image : Modèle de tipi, Plaines centrales Cheyenne, Amérique du Nord, 1860, peau de bison et pigments. Artisan Cheyenne anonyme. Crédit photo : John Bigelow Taylor. Image dans le domaine public.

Kibitkas

Image : Soir au campement de yourtes du lac Song Köl, Kirghizistan, 2018. Crédit photo : Ninara (CC BY 2.0).

Image : Une kibitka au Kirghizistan, 2015. Crédit photo : w0zny (CC BY-SA 3.0).

Tentes noires

Image : Un campement de tentes noires dans le sud jordanien. Source : Drew, Philip. Tensile architecture, 1979/2019.

Image : Tentes bédouines et leurs occupants. Crédit photo : Detroit Photographic Co. Image dans le domaine public.

Vêtir et Dévêtir la Maison

Dans un bâtiment moderne, maintenir le confort thermique ne requiert pas d’attention particulière ni d’effort de la part des occupants. Lorsqu’il fait plus froid en hiver ou plus chaud en été, les systèmes de chauffage et de climatisation maintiennent une température intérieure constante, réglée par un thermostat, en consommant de l’énergie. À l’inverse, les bâtiments de l’époque préindustrielle demandaient une participation active de la part de leurs occupants. Il était alors tout à fait habituel d’ajuster les différents textiles intérieurs et extérieurs selon l’heure du jour, la météo ou la saison.

L’usage, au cours de l’histoire, des textiles comme isolation amovible évoque l’acte d’habiller et déshabiller nos corps, qui est lui aussi intrinsèquement influencé par les conditions météorologiques et les saisons.

L’usage, au cours de l’histoire, des textiles comme isolation amovible évoque l’acte d’habiller et déshabiller nos corps, qui est lui aussi intrinsèquement influencé par les conditions météorologiques et les saisons. ¹⁵ Au quotidien, les gens ouvraient et fermaient les rideaux, stores et auvents, selon la météo et l’heure du jour. ⁹ Les toiles d’ombrage des rues et patios était quant à elles repliées la nuit, afin que la chaleur emmagasinée dans la masse thermique des sols et des façades des bâtiments puisse être dissipée par rayonnement vers le ciel. ³⁶ Il en allait de même les journées de grand vent.

Image : De nombreux exemples historiques montrent la proximité qui existait entre la tapisserie, la draperie et la confection des robes. [^11] Détail de : Nicolas Ponce (1746–1831) d’après Pierre Antoine Baudouin (1723–1769), _La toilette_, gravure, 1771. Metropolitan Museum of Art, Harris Brisbane Dick Fund, 1954, 54.533.12. Image dans le domaine public.

Image : _Odalisque, Relaxation_, peinture de Francesco Ballesio (1860–1923). Image dans le domaine public.

À l’échelle saisonnière, les tapis étaient retirés et roulés en été afin de laisser apparent le sol en pierre, plus frais au toucher. Les dais et baldaquins, faits de lourdes étoffes et utilisés pendant l’hiver, étaient remplacés par des textiles plus fins en été, protégeant ainsi dormeuses et dormeurs de la gêne occasionnée par les insectes. ¹⁰ A Cordoue, comme dans d’autres villes espagnoles, des toldos couvraient certaines rues de mai à octobre seulement. ⁴⁰

Les habitant·es de certaines régions du monde ajoutaient des couches temporaires d’isolation extérieure à la structure, en empilant des éléments en partie basse des murs, en particulier sur ceux exposés aux vents dominants. Par exemple, pendant la période coloniale en Amérique du Nord, les maisons du Connecticut se voyaient souvent flanquées de mottes de gazon ou de tourbe, de piles de feuillage ou même, sur la côte, d’algues. Encore aujourd’hui, on peut voir, dans certaines régions rurales du Nord des États-Unis, des bottes de paille empilées tout autour du soubassement des maisons à ossature bois. ³

Vêtir et Dévêtir la Tente

Les tentes témoignent elles aussi d’un usage saisonnier des textiles. En Laponie, la couverture était généralement constituée d’écorces de bouleau en été et de peaux de renne en hiver. Dans les yourtes mongoles et turques, le nombre de couches de feutre disposées sur l’armature était fonction de la température extérieure. On pouvait compter jusqu’à 2 ou 3 couches de feutre en hiver, tandis qu’en été, les feutres périphériques étaient réhaussés d’environ 50 cm au-dessus du niveau du sol, afin de ventiler l’intérieur. Les peuples premiers d’Amérique du Nord régulaient quant à eux l’intensité du feu en ouvrant ou en fermant certaines parties de leurs tentes. En été, les tipis étaient laissés en partie ouverts au vent. ⁴¹

On pouvait compter jusqu’à 2 ou 3 couches de feutre en hiver, tandis qu’en été, les feutres périphériques étaient réhaussés d’environ 50 cm au-dessus du niveau du sol, afin de ventiler l’intérieur

Dans les tentes noires, une doublure en coton, autrement dit une tente dans la tente, pouvait être suspendue à l’intérieur pendant l’hiver afin d’isoler du froid. En été, la tente était laissée ouverte de tous les côtés. Notons que l’excellente tenue au vent et aux rafales des tentes noires reposait entre autres sur une intervention régulière de ses occupant·es. La face ouverte de la tente étant orientée à l’opposée du vent dominant, un brusque changement de direction du vent nécessitait de déplacer les mats vers l’arrière, retirer la toile arrière, et la réattacher à l’avant. ⁴¹

Pendant la saison froide, une isolation extérieure pouvait également être ajoutée aux tentes. Certains peuples entouraient leurs tentes de clayonnages (sorte de clôtures en bois), tandis que d’autres construisaient des murets voire des murs de terre ou de pierre autour. En Laponie, il arrivait que les parties latérales soient recouvertes de neige en hiver. ⁴¹ Certaines tribus autochtones d’Amérique du Nord empilaient un mélange de terre et de pierres tout autour de la base des tipis afin d’arrêter les courants d’air et d’en améliorer l’isolation. Cette technique avait un autre avantage, celui de renforcer l’ancrage de la structure, la protégeant ainsi de vents hivernaux parfois violents. ³

Image : Femmes kirghizes installant des pièces de feutre sur une kibitka, 2010. Crédit photo : Raki_Man (CC BY 3.0).

Image : Intérieur de yourte dans la province de Khövsgol en Mongolie, 2023. Crédit photo : Bernard Gagnon. Image dans le domaine public.

Image : « Indian Encampment », peinture d’Albert Bierstadt, 1862. Crystal Bridges Museum of American Art. Image dans le domaine public.

Intimité, Bruit, Ornement

Tout en gardant les occupants au chaud ou au frais, les textiles pouvaient aussi remplir d’autres fonctions, à la fois dans des habitats permanents ou des tentes. En premier lieu, ils aidaient à délimiter des espaces privés ou plus intimistes au sein du foyer. ⁹ Les pièces étaient séparées par des rideaux, qui permettaient à la fois de mettre à l’abri des regards et d’atténuer les sons. ⁸⁹¹²¹⁶¹⁵ Les rideaux pouvaient également occulter des espaces dédiés à des usages spécifiques et dont l’accès était restreint. ¹³ Les baldaquins, en l’absence de chambre séparée, offraient quant à eux un peu d’intimité. ⁹

Image : Rideau de porte voilant une entrée de maison à Tolve, en Italie, 2019. Crédit photo : Jules Verne Times Two (CC-BY-SA-4.0).

Les rideaux et stores permettaient eux aussi de garantir une certaine intimité sans sacrifier le confort thermique. En été un rideau de porte ou un store pouvait ainsi bloquer les regards extérieurs quand les portes et fenêtres étaient ouvertes, tout en laissant passer un peu d’air et de lumière. Les chambres séparées par des rideaux de porte offraient de même un peu d’intimité aux habitant·es, tout en permettant une bonne circulation de l’air. ⁹ Les textiles permettaient aussi de protéger les gens et leurs effets personnels de la poussière et des insectes, de réduire le bruit, mais également de rendre les voix humaines plus claires et sonores. ¹⁴¹⁵

Enfin, les textiles participaient à l’embellissement des espaces où ils étaient suspendus, « soit par eux-mêmes, soit comme toile de fond pour des objets ou personnes ; en plus de la dimension esthétique, ils créaient ainsi, selon les contextes, un sensation d’opulence, une atmosphère solennelle, ou au contraire intimiste, chaleureuse, etc. » ¹³ Les textiles étaient souvent les objets de plus grande valeur exposés dans un intérieur, leur qualité et leur diversité témoignaient donc directement du statut social de leurs propriétaires. ¹⁰¹³

Les textiles étaient souvent les objets de plus grande valeur exposés dans un intérieur, leur qualité et leur diversité témoignait donc directement du statut social de leurs propriétaires.

Par exemple, dans la plupart des maisons, les tentures étaient faites de laine, coton ou cuir, tandis que les châteaux, palais et villas se distinguaient par leurs murs ornés de tentures de cuir estampé ou de riches tapisseries représentant des scènes ou paysages spécifiques – tissées en soie et laine, et parfois rehaussées de motifs ou dessins brochés d’or et d’argent pour les rendre encore plus précieuses. ¹²⁴⁴

Image : Salle à manger dans le château d'Eijsden, avec tentures en cuir doré. Crédit photo : A. J. van der Wal, Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed (CC BY-SA public domain4.0).

Image : L’appartement de l’impératrice Joséphine au Château Malmaison à Rueil-Malmaison en France. Dans la chambre, luxueusement réaménagée en 1812 en forme d'une tente à seize pans, est exposé le lit original de l’impératrice. Crédit photo : Moonik (CC BY-SA 3.0).

Climatisation et Intérieurs Épurés

De nos jours, peu d’entre nous habitent dans des bâtiments encore équipés de portières, lits à baldaquins, ou persiennes. La profusion de décoration intérieure a laissé place à une esthétique domestique minimaliste, neutre, et bien souvent dénuée de tous textiles. ⁸¹²²⁰ De même, on préfère construire des centres commerciaux climatisés plutôt que des rues commerçantes couvertes de toldos. Ceci n’est, évidemment, rendu possible que par la quantité en apparence « illimitée » d’énergies fossiles à notre disposition. ⁸

Les rideaux, tapis, stores et toiles d’ombrage ont bien entendu leurs inconvénients et désavantages. Ils nécessitent de l’attention et des interventions manuelles, doivent être nettoyés, et peuvent être une source potentielle d’incendie – à moins d’être en laine ou en cuir. ⁴⁵ Cependant, la combustion toujours croissante d’énergies fossiles présente des inconvénients bien plus importants, surtout à long terme.

Les textiles pourraient contribuer à réduire les consommations d’énergie, améliorer le confort thermique et l’habitabilité dans tous types de bâtiments. On pourrait ainsi recourir massivement aux toiles d’ombrage pour couvrir les rues et les toits de quartier entiers. Tous les exemples historiques cités démontrent l’efficacité des stratégies d’isolation basées sur des textiles amovibles.

Image : Un intérieur contemporain. Où sont passés les tissus ? Crédit photo : JessofWoodnCo (CC BY-SA 4.0).

Image : Les Iraniens, connus pour leurs techniques ancestrales de rafraîchissement et de ventilation naturelle comme les tours à vent, ont récemment construit le plus grand centre commercial climatisé au monde. Crédit photo : Anakarnia (CC BY-SA 4.0).

Malheureusement, les propriétés thermiques des tapis, rideaux et autres éléments textiles ne sont pas considérés par les réglementations thermiques qui encadrent la construction et la rénovation des bâtiments. Ajoutez autant de rideaux et épaisseurs de tapis en feutre que vous voudrez ; la réglementation vous obligera quand même à installer du double ou triple vitrage, et à isoler les parois extérieures, quand bien même des textiles judicieusement utilisés pourraient offrir un confort thermique équivalent. ⁵

Quant à l’extérieur des bâtiments, l’installation de stores ou auvents est parfois tout simplement interdite. La British Blind and Shutter Association a ainsi dû batailler auprès des autorités locales afin d’obtenir le retrait d’un arrêté interdisant les bannes et auvents. ³⁰ Enfin, au cas où il vous viendrait des idées, il est interdit dans de nombreux pays de vivre dans une tente, y compris sur une propriété privée.

Merci à Louise Morin pour l’inspiration.

Merci à Jonas Görgen, Roel Roscam Abbing, et Marie Verdeil pour leurs retours sur une précédente version de cet article.

OECD Urban Studies. Global Monitoring of Policies for Decarbonising Buildings. A MULTI-LEVEL APPROACH. https://www.oecd.org/content/dam/oecd/en/publications/reports/2024/10/global-monitoring-of-policies-for-decarbonising-buildings_7351bda4/d662fdcb-en.pdf ↩︎
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Les techniques d’isolation contemporaines peuvent aussi générer des pathologies liées à l’humidité sur des bâtiments plus anciens, tels que les maisons en bois d’Europe du Nord, qui ne sont pas conçues pour être étanches à l’air. En ajoutant une isolation permanente, le manque de ventilation peut entraîner l’apparition de moisissures et dégrader la qualité de l’environnement à l’intérieur. ↩︎
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Il est assez ironique que les tissus domestiques aient disparu des intérieurs précisément au moment où une nouvelle invention devait rendre leur nettoyage beaucoup plus pratique et moins fastidieux : l’aspirateur permet de nettoyer les tapis sur place plutôt que d’avoir à le retirer pour l’épousseter à l’extérieur. ↩︎