Les fenêtres deviennent des systèmes de chauffage et de refroidissement
Et si une fenêtre était davantage qu’une plaque de verre laissant passer la lumière du soleil ou nous permettant d’admirer la vue de beaux paysages? Et si cette même fenêtre permettait de créer de l’énergie pour chauffer ou climatiser votre immeuble de bureaux? Grâce au concept innovant de systèmes multifonctionnels de façade en verre thermique solaire développé par le projet FLUIDGLASS financé par l’UE, cela sera bientôt possible. «L’approche de FLUIDGLASS transforme les façades vitrées passives, comme les fenêtres, en collecteurs solaires transparents actifs capables de contrôler le flux d’énergie dans tout le bâtiment», explique Anne-Sophie Zapf, coordinatrice du projet. Quatre fonctions en une La technologie derrière le projet FLUIDGLASS combine quatre fonctions (collecteur solaire thermique, dispositif de chauffage/refroidissement, enveloppe thermique transparente, système d’ombrage adaptatif) dans un système intégré. «Nous commençons par alimenter la fenêtre avec un fluide circulant spécial qui offre des niveaux d’ombre variables selon la saison et l’heure de la journée», explique Zapf. «Ce fluide permet à la face externe de capter le rayonnement solaire et de le transformer en énergie, qui est ensuite utilisée par la face interne pour refroidir ou chauffer la pièce.» Le liquide à l’intérieur du verre est un mélange d’eau, d’antigel et de particules magnétiques. Pour assurer la stabilité à long terme du système, les chercheurs ont utilisé des particules ayant des caractéristiques très précises. «Les particules ne peuvent ni s’agglutiner ni s’agglomérer», explique Zapf. «Elles doivent également rester dans la solution et ne pas se déposer à la surface de la fenêtre.» De plus, le fluide doit être injecté de manière sûre, homogène et efficace. Selon Zapf, trouver la bonne coloration du liquide nécessaire pour obtenir le bon niveau de transparence s’est avéré plus difficile que prévu. «Y parvenir a demandé des efforts de recherche supplémentaires», dit-elle. «Finalement, nous avons pu déterminer la bonne combinaison de particules, de fluide et de revêtement de la solution de verre que nous pourrons ensuite utiliser dans la phase de test.» Capacités de chauffage et de refroidissement Les chercheurs ont commencé à tester le système FLUIDGLASS à l’aide de modèles informatiques sophistiqués et, ensuite, d’un prototype. «Nous avons pu tester le système FLUIDGLASS pour la première fois dans les climats froids et chauds respectivement au Liechtenstein et à Chypre», explique Zapf. «Ces tests nous ont permis de mesurer la performance du système dans des conditions de laboratoire en utilisant un simulateur solaire à un niveau jamais atteint auparavant.» Dans des conditions idéales, chaque fenêtre FLUIDGLASS a été en mesure de produire jusqu’à un kilowatt d’énergie par heure. «Ces tests ont confirmé que le système FLUIDGLASS est capable de répondre aux besoins de chaleur et de refroidissement d’un bâtiment sans qu’aucun système de chauffage ou de refroidissement supplémentaire ne soit nécessaire», explique Zapf. Zapf ajoute qu’un des meilleurs moments a été de se tenir à l’intérieur du conteneur test et d’observer le système fonctionner. «À ce moment, nous avons su qu’il était possible d’installer toutes les parties du système FLUIDGLASS», poursuit-elle. «Cela a été la consécration du travail acharné et de la collaboration de tous les partenaires du projet, réunis pour construire un système de chauffage et de refroidissement durable et entièrement fonctionnel.» Les chercheurs participant au projet analysent à présent les résultats des tests et s’emploient à perfectionner la coloration nécessaire pour assurer le statut de FLUIDGLASS comme solution stable à long terme. L’objectif ultime est de tester le système dans des conditions d’exploitation réelles et, ensuite, de passer à la mise sur le marché.
Mots‑clés
FLUIDGLASS, rayonnement solaire, bâtiment écologique, bâtiment durable, efficacité énergétique
