Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020
Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020 Rapport CAS Technologies competitives - D'Dline 2020
Des technologies compétitives au service du développement durable biomimétisme) pourraient multiplier. Des progrès sont aussi possibles du côté des procédés de mise en œuvre. Les enjeux de recherche devraient également porter sur le développement de produits intégrant les différents critères requis pour une bonne enveloppe (acoustique, hydrique, sanitaire et environnementale) et pas uniquement la performance énergétique. 1.5. Vitrage (triple vitrage, vitrage à adaptation, vitrage photovoltaïque) Le vitrage a déjà connu des évolutions importantes, avec le développement des doubles vitrages, aujourd’hui largement répandus. De nouvelles pistes d’innovation se sont ouvertes. Le triple vitrage L’intérêt du triple vitrage pour les zones très froides comme les pays nordiques est manifeste. En plus de ses bonnes performances thermiques, ce vitrage protège contre le bruit extérieur et améliore le confort, en réduisant l’effet de paroi froide à proximité des fenêtres. Dans des pays à climat tempéré, son utilité est à voir au cas par cas et il doit être adapté à la conception du bâtiment : il peut par exemple permettre d’avoir des ouvertures situées côté Nord. Les vitrages à adaptation Il s’agit de vitrages dont la transparence varie, pour s’adapter aux besoins de luminosité, sous l’effet d’une impulsion électrique, de l’intensité de la lumière naturelle ou encore de la température. Cela regroupe les vitrages : − électrochromes, sur le marché d’ici un ou deux ans ; − − photochromes : stimulables et responsifs mais chers d’autant plus qu’en utilisant les conditions naturelles (exposition et casquette mobile), on peut reproduire des effets similaires ; thermochromes. Le vitrage photovoltaïque Alors que dans une maison individuelle, la surface de la toiture peut suffire à assurer une production d’électricité à partir de panneaux photovoltaïques, dans les immeubles collectifs ou tertiaires, l’utilisation de toutes les surfaces exposées à la lumière peut être souhaitable, d’où l’intérêt que peut revêtir le vitrage photovoltaïque. Toutefois, l’orientation et l’inclinaison n’étant pas optimales, le rendement de ce vitrage est bien inférieur (réduction d’un facteur 2) à celui d’une cellule photovoltaïque normale. Dans tous les cas, le vitrage photovoltaïque ne sera une solution acceptable que si sa fonctionnalité première, i.e. laisser passer la lumière, n’est pas altérée par les dispositifs de conversion photovoltaïque. Les technologies de conversion photovoltaïque utilisées sont donc essentiellement des technologies en couches minces (silicium amorphe, alliage de cuivre, indium, gallium et sélénium ou CIGS, ou Centre d’analyse stratégique - 308 - Août 2012 www.strategie.gouv.fr
Les pistes de progrès technologiques sur les composants encore tellurure de cadmium ou CdTe) ou des cellules photo-électro-chimiques de type cellules de Grätzel 1 . La mise en œuvre du vitrage Il convient ici de souligner que la performance énergétique du vitrage est prioritairement dépendante de la qualité de la mise en œuvre, et en particulier de la qualité des connexions du cadre avec la structure ; le développement de dispositifs de connexion mécanique de caractéristiques industrielles mériterait d’être exploré. 2 Les systèmes de production d’énergie Les importants efforts de réduction des besoins thermiques réalisés en améliorant la performance de l’enveloppe devraient encourager l’émergence d’une demande plus forte pour des systèmes de faible puissance ou des systèmes multifonctionnels pour des raisons de rendement. 2.1. Le chauffage et le rafraîchissement Les enjeux d’avenir concernent : − − la mise au point d’échangeurs basse température efficaces afin de pouvoir récupérer la chaleur résiduelle des eaux grises et dans une moindre mesure, des équipements (notamment les sèche-linges et les réfrigérateurs) ; la prise en compte des besoins de rafraîchissement croissants du fait des augmentations de température prévues, en dépit des efforts pour lutter contre le changement climatique. Le puits canadien Le puits canadien est idéal pour aider à réguler la température à moindre coût en hiver comme en été : il s’agit d’utiliser la température relativement constante du sol afin de préchauffer l’hiver l’air entrant et de le rafraîchir l’été. La technique est bien maîtrisée mais nécessite un entretien rigoureux afin d’éviter des problèmes de qualité de l’air insufflé. Un des freins au développement des puits canadiens est l’existence de produits alternatifs assurant pour partie les mêmes fonctions : dans le secteur tertiaire, où les besoins de rafraîchissement ne sont pas négligeables, les pompes à chaleur réversibles avec diffuseurs basse température sont une solution satisfaisante pour assurer le confort d’été et d’hiver. De plus, dans le logement où les besoins de chauffage priment, le puits canadien est en concurrence avec la ventilation double flux avec échangeur comme moyen de maîtriser le confort d’hiver. Toutefois, contrairement à la ventilation double flux, le puits canadien permet, en été, de rafraîchir le bâtiment : ainsi, le puits canadien peut présenter un avantage dans le (1) Ces cellules ont un rendement global dépassant les 10 % tout en restant transparentes mais colorées. Leur composition n’est pas très coûteuse mais leur élaboration l’est. De plus, elles rencontrent aujourd’hui d’importants problèmes de durabilité. Centre d’analyse stratégique - 309 - Août 2012 www.strategie.gouv.fr
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1.5. Vitrage (triple vitrage, vitrage à adaptation, vitrage photovoltaïque)<br />
Le vitrage a déjà connu des évolutions importantes, avec le développement des<br />
doubles vitrages, aujourd’hui largement répandus. De nouvelles pistes d’innovation se<br />
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Le triple vitrage<br />
L’intérêt du triple vitrage pour les zones très froides comme les pays nordiques est<br />
manifeste. En plus de ses bonnes performances thermiques, ce vitrage protège<br />
contre le bruit extérieur et améliore le confort, en réduisant l’effet de paroi froide à<br />
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Les vitrages à adaptation<br />
Il s’agit de vitrages dont la transparence varie, pour s’adapter aux besoins de<br />
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Le vitrage photovoltaïque<br />
Alors que dans une maison individuelle, la surface de la toiture peut suffire à assurer<br />
une production d’électricité à partir de panneaux photovoltaïques, dans les immeubles<br />
collectifs ou tertiaires, l’utilisation de toutes les surfaces exposées à la lumière peut<br />
être souhaitable, d’où l’intérêt que peut revêtir le vitrage photovoltaïque.<br />
Toutefois, l’orientation et l’inclinaison n’étant pas optimales, le rendement de ce<br />
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normale. Dans tous les cas, le vitrage photovoltaïque ne sera une solution acceptable<br />
que si sa fonctionnalité première, i.e. laisser passer la lumière, n’est pas altérée par les<br />
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