L’équipe d’un projet soutenu par l’UE développe des vitrages isolants, légers et écoénergétiques, susceptibles de réaliser jusqu’à 70 % d’économies d’énergie sur le chauffage et la climatisation.
Une grande partie de l’énergie transférée par les enveloppes externes des bâtiments modernes passe par les surfaces en verre. Ce transfert d’énergie refroidit les espaces intérieurs en hiver et les réchauffe considérablement en été, ce qui augmente les coûts liés au chauffage et à la climatisation d’un bâtiment. Alors qu’elles aident à garder une certaine fraîcheur dans les espaces intérieurs durant les mois les plus chauds, les solutions telles que les stores et les volets affectent souvent les conditions d’éclairage et nuisent également à l’esthétique de ces espaces. D’autre part, les solutions de vitrage plus avancées visant à résoudre ce problème d’esthétisme sont onéreuses et consomment beaucoup d’énergie.
Pour remédier à cela, le projet Switch2Save, financé par l’UE, développe des solutions intelligentes, abordables et adaptées aux grandes fenêtres et aux façades en verre. Un an après le lancement du projet, les premiers résultats ont montré que ces vitrages isolants (IGU pour «insulating glass unit») écoénergétiques peuvent permettre aux bâtiments dotés de grandes surfaces vitrées de réduire jusqu’à 70 % leur utilisation d’énergie primaire.Les solutions intelligentes de Switch2Save combinent les technologies de fenêtres électrochimiques (EC) et thermochromiques (TC) avec des protocoles de commutation intelligente. Selon un communiqué de presse posté sur le site web du projet, «la commutation EC repose sur des matériaux qui modifient leur transmission de la lumière en appliquant une basse tension électrique, tandis que les cellules TC sont basées sur des matériaux qui modifient leurs propriétés de réflexion infrarouge avec une température en hausse».
Avec ces IGU légers, le transfert de l’énergie de rayonnement peut être facilement contrôlé, ce qui permet ainsi de réduire considérablement la quantité d’énergie utilisée pour le chauffage et le refroidissement des grands bâtiments. Un autre avantage de cette technologie repose sur l’amélioration du confort en termes d’éclairage intérieur en comparaison avec les stores conventionnels.
Les protocoles de commutation des cellules TC et EC ont été développés pour établir une stratégie de commutation pour les IGU de l’ensoleillement à l’obscurité, dans le but ultime de maximiser les économies d’énergie, ainsi que le confort visuel et thermique. L’équipe du projet s’est servie d’un bâtiment administratif virtuel comme modèle pour déterminer les protocoles de commutation optimaux. Sur cette base, ils ont développé une stratégie de commutation dotée de trois niveaux d’automatisation: fonctionnement des IGU pleinement automatisé, semi‑automatisé ou prédéfini. Le communiqué de presse explique que «la mise en œuvre indicative de la stratégie de commutation automatique des IGU de Switch2Save dans deux zones climatiques différentes (Athènes et Stockholm) laisse envisager un potentiel d’économies d’énergie variable de 10 à 70 % pour le chauffage et la climatisation par rapport aux fenêtres à triple vitrage habituelles équipées de stores intérieurs».
«Les modèles et les simulations développés montrent que ce protocole de commutation est en mesure d’optimiser le comportement commutatif de nos nouveaux IGU, ce qui permet de réduire au maximum l’utilisation de l’énergie primaire, tout en garantissant ou en améliorant même le confort visuel et thermique. Nous sommes heureux de présenter en détails ces résultats au grand public pour la première fois dans le cadre de notre atelier en ligne», observe le Dr John Fahlteich, du Fraunhofer Institute for Organic Electronics, Electron Beam and Plasma Technology FEP, coordinateur du projet, dans ce même communiqué de presse.
Une démonstration de la solution Switch2Save (Lightweight switchable smart solutions for energy saving large windows and glass façades) sera effectuée dans deux bâtiments: un grand hôpital à Athènes, en Grèce, et un bâtiment administratif opérationnel à Uppsala, en Suède. L’équipe du projet remplacera plus de 50 fenêtres et portes‑fenêtres, ainsi que 200 m2 de façades en verre sur ces sites de démonstration, à la suite de quoi elle comparera sur un an la demande en énergie de ces bâtiments avant et après les remplacements.
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