Les vitres solaires, nouvel atout énergétique des bâtiments

Les vitres solaires, nouvel atout énergétique des bâtiments

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Panneaux solaires et petites éoliennes ne sont plus les seules solutions pour installer des unités de production d’énergies renouvelables sur les bâtiments. Après la peinture solaire destinée à récupérer l’énergie solaire sur les façades des immeubles, ce sont désormais les vitres solaires qui sont capables de participer à la production énergétique des infrastructures.

Comment fabriquer une vitre solaire ?

Plusieurs entreprises françaises sont déjà lancées dans la production de vitres solaires, et elles utilisent différentes techniques pour leurs vitrages photovoltaïques. La société SolarWindow Technologies a mis au point un revêtement liquide, qui est appliqué sur une surface en verre ou en plastique. En faisant sécher ce revêtement à basse température, on obtient un film transparent à l’oeil nu. Après plusieurs couches appliquées sur le support, le revêtement devient une couche active capable d’absorber la lumière et de produire de l’électricité. Cette surface vitrée peut servir à équiper n’importe quelle fenêtre.

Chez Sunpartner, la technique de production consiste à intercaler un film photovoltaïque entre deux plaques de verre standard. Cette solution a été pensée pour remplacer facilement les fenêtres à double vitrage. La vitre solaire mise au point par Sunpartner peut facilement être installée sur un cadre en aluminium, comme une fenêtre normale. A l’oeil nu, on ne peut d’ailleurs pas discerner les cellules photovoltaïques : pour des raisons esthétiques, le fabricant a préféré les rendre invisibles. Pourtant elles sont bien là, et elles permettent de transformer une simple fenêtre en unité de production d’électricité. Le premier prototype de vitre solaire de Sunpartner, baptisé Wysips, est sorti en 2011, et il a attiré l’attention de Vinci, qui est depuis devenu le partenaire de l’entreprise pour le développement de son activité.

La vitre solaire, déjà en vente

Si la vitre solaire peut ressembler de prime abord à une idée sortie tout droit d’un film de science fiction, elle est pourtant bel et bien une réalité. En France, où l’industrie verrière a toujours été particulièrement dynamique, la fabrication de vitres solaires remonte déjà à plusieurs années, et la vente a commencé dès 2015 de manière plutôt confidentielle. Trois ans plus tard, la vitre solaire devient un vrai sujet d’intérêt pour les projets de rénovation énergétique. A Malaunay, une petite commune de Seine-Maritime, la rénovation de l’école Georges Brassens prévoit l’installation de panneaux solaires ainsi que de vitres solaires pour augmenter la capacité énergétique du bâtiment.

La vitre solaire va-t-elle remplacer le panneau solaire ?

Une vitre solaire offre un rendement de 90 Watts maximum par mètre carré de vitre. C’est moins qu’un panneau solaire, qui peut atteindre 170 Watts. Mais la vitre solaire n’a pas été pensée pour détrôner le panneau photovoltaïque, plutôt pour le compléter. Dans la logique énergétique actuelle, les constructeurs cherchent à améliorer la performance énergétique des bâtiments, mais selon les zones géographiques, il est plus difficile de construire des bâtiments à énergie positive. C’est notamment le cas dans les zones urbaines, où la surface de toiture est trop limitée par rapport au nombre de consommateurs à alimenter.

Autre élément important : pour que la vitre solaire se développe, il va d’abord falloir que la technologie devienne moins coûteuse pour les consommateurs qui veulent équiper leur habitation. Pour l’instant, il faut compter entre 200 et 700 euros du mètre carré de surface vitrée, selon les performances de la vitre solaire.

Prochaine étape : la vitre chauffante

Mais la production d’électricité n’est pas la seule piste envisagée pour utiliser intelligemment l’espace vitré de nos fenêtres. L’entreprise française Vitrum Glass est la première à avoir mis au point une fenêtre chauffante. Cette nouvelle vitre est équipée d’une surface intérieure couverte de micro particules ferriques qui captent la chaleur du soleil et la font rayonner à l’intérieur de l’habitation. La vitre est dotée d’un capteur pour piloter l’installation. L’utilisateur contrôle l’ouverture et la fermeture des fenêtres en optimisant ainsi son système de chauffage. Encore mieux : cette vitre intelligente est capable de détecter les chocs et les tentatives d’effraction. Elle est commercialisée depuis octobre 2017, et il faut compter 600 euros du mètre carré.

Rédigé par : La Rédaction

La Rédaction
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COMMENTAIRES

  • Les seuls vitrages du bâtiment c’est environ 50 millions de tonnes par an : 70% du marché. Les vitrages automobiles c’est 10%. On peut y ajouter des façades, autres transports etc

    Cà vaut la peine de viser cet énorme marché annuel d’autant que les rendements peuvent être plus élevés.

    Les allemands parmi beaucoup d’autres ont associé le solaire thermique pour ce qui concerne les façades et cherché à abaisser les coûts en créant des panneaux de béton pour la circulation thermique qui peut en définitive permettre un revêtement de façade mince “hybride” (recto PV, verso thermique) à bas prix.

    Couplé à une pompe à chaleur le bilan global est théoriquement très satisfaisant même si le “solaire thermique en béton” vu son prix attendu dérisoire comparé au solaire thermique et hybride a un rendement évidemment plus modeste mais intervient aussi l’été en abaissant la température des façades Sud.

    Voir : TABSOLAR

    https://www.ise.fraunhofer.de/en/press-media/press-releases/2017/mit-solaren-gebaeudehuellen-architektur-gestalten-1.html

    L’intégration des renouvelables dans les bâtiments (et notamment les transports) a beaucoup de potentiel, un très bon bilan et il y a énormément à faire.

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  • La vitre solaire de sunpartner n’est pas une nouveauté, Onyx Solar en Espagne est un des leaders mondiaux, équipe déjà de grosse société mondiale comme Heineken ou Coca Cola ou encore Novartis avec des coût de l’énergie à moins de 0.01 €/kWh et des retour sur investissement parmi les plus rapide de l’industrie, en France on a toujours un temps de retard décidément, faut dire que le nucléaire a prix tellement de place….

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  • Une autonomie électrique par un tel procédé (une production variable de 0 à 90 Watts/m2 au cours de la journée et de l’année pour une demande elle-aussi variable dans le temps ) coûtera obligatoirement fort cher car il lui faudra aussi associer des batteries d’accumulateurs et onduleurs qui feront baisser le rendement. A moins de compléter les manques par une compensation venant du réseau national (de 60 à 80 % de nucléaire).

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  • @ Dan :

    Dans les bâtiments Passivhaus, Effinergie (France), Minergie (Suisse) etc (en général besoins de chauffage inférieurs à 15 kWh/m²/an. Consommation totale, calculée en énergie primaire : chauffage + ventilation + éclairage + eau chaude + auxiliaires et équipements électro-domestiques : inférieure à 120 kWh/m²/an) ou à “énergie positive” ou “autonomous buildings” etc, les vitrages PV, même s’ils ne sont pas essentiels dans ces types de bâtiments apportent un complément non négligeable et les prix de marché mondiaux sont très inférieurs à ceux cités dans l’article, donc c’est très utile.

    Et dans beaucoup d’autres bâtiments çà les aide à passer en positif puisque lorsque l’on parle des façades, le rendement est maximal sur les partie non vitrées et plus limités sur les parties “vitrages transparents”, auxquelles il faut ajouter la toiture, donc vous oubliez de faire une moyenne de l’ensemble qui permet la plupart du temps l’autonomie de beaucoup de bâtiments.

    De plus quand un bâtiment manque d’énergie il peut en échanger avec ses voisins. Des solutions existent déjà et se développent.

    Pour le stockage il peut être dans l’immeuble ou dans le quartier. Il se fait sous forme de batteries, d’hydrogène, de méthanol etc Ces solutions existent déjà en nombre.

    Dans beaucoup de cas çà s’avère désormais de plus en plus intéressant car les coûts de transport de l’électricité sont élevés (plus de 30% en France et parfois plus ailleurs selon la situation géographique etc) sans compter tous les autres frais. Les coûts d’enfouissement sont en particulier très élevés.

    Dans tous les cas il y a réduction importante de la consommation pour un investissement rapidement amorti selon les prix de marché mondiaux les plus bas actuels.

    Pour exemples, pdf d’Onyx solar avec réduction des consommation qu’ils obtiennent sur de nombreux immeubles rien qu’avec leurs vitrages transparents (lignes HVAC : Energy Efficient Heating, Ventilating & Air Conditioning) + prix et temps de retour sur investissement :

    https://fr.slideshare.net/onyxsolar/onyx-solar-projects-references

    .

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