Revêtement de fenêtre intelligent adaptable pour économiser de l’énergie

Des chercheurs de l’Université d’Oxford ont collaboré avec des experts de l’industrie pour développer une technologie de fenêtre intelligente adaptable qui pourrait réduire jusqu’à un tiers la consommation d’énergie d’une maison moyenne. Le nouveau verre est doté d’un revêtement à faible émissivité spectralement accordable qui utilise un matériau à changement de phase pour contrôler la quantité de chaleur qui pénètre dans la pièce depuis la fenêtre, sans affecter la qualité de la lumière.

L’énergie thermique des rayons infrarouges du soleil est absorbée par le verre et réémise sous forme de chaleur, soit utilisée pour réchauffer la pièce à l’aide de radiateurs électriques transparents dans le substrat de verre, soit réfléchie pour refroidir la pièce.

S’adapter à la température

L’équipe a construit un prototype avec un matériau à changement de phase actif à base de chalcogénure afin que le nouveau verre puisse s’adapter à la température, pour économiser de l’énergie. Lorsqu’il fait froid, les rayons infrarouges de la lumière du soleil sont récupérés et transformés en chaleur du bâtiment pour réduire les coûts de chauffage. S’il fait chaud, le nouveau verre peut changer d’état pour refléter la chaleur et réduire le besoin de climatisation.

Voici une vidéo en anglais montrant ce type de technologie :

Le matériau à changement de phase actif est réglable, par exemple, 30 % du matériau évacue la chaleur tandis que 70 % l’absorbent et l’émettent, pour un contrôle plus précis de la température. Il est important de noter que la lumière visible est transmise de manière presque identique dans les deux états, de sorte que vous ne remarquerez pas le changement dans la fenêtre, a déclaré le Dr Youngblood. Cette considération esthétique est essentielle pour l’adoption de technologies vertes.

En comparaison, le verre à faible émissivité ou à faible émissivité utilisé dans les maisons et les bureaux à double vitrage d’aujourd’hui est inerte. Un revêtement réfléchissant métallique nano-mince reflète les ondes UV et infrarouges de la lumière du soleil pour réduire le transfert de chaleur à travers le verre. Bien que le principe de réflexion de la chaleur lorsque les températures sont plus chaudes et de rétention de la chaleur ambiante lorsqu’il fait plus froid à l’extérieur soit le même que celui de la nouvelle technologie, le verre à faible émissivité n’est pas aussi réactif.

Le revêtement fait la différence

Les propriétés thermiques et optiques des fenêtres actuelles sont fixées dans le revêtement de verre dans le cadre du processus de fabrication, de sorte que le seul véritable ajustement aux conditions climatiques locales est le choix du revêtement. Le verre avec une propriété de réflectivité plus élevée ou un revêtement de contrôle solaire laisse entrer sensiblement moins de lumière naturelle et vice versa.

Les chercheurs estiment que l’utilisation de fenêtres équipées du nouveau prototype de verre, y compris l’énergie nécessaire pour contrôler le film, permettrait d’économiser 20 à 34 % d’énergie par an par rapport aux fenêtres à double vitrage que l’on trouve généralement dans les maisons.