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Le verre intelligent: de nouvelles possibilités pour un éclairage et un chauffage dynamiques

Notre vie moderne à la maison et au travail nous prive souvent de lumière naturelle, ce qui a un impact négatif sur notre santé et notre productivité. Intelligent Glass est un système réactif intelligent qui s’adapte afin de maximiser la lumière et la température, tout en réduisant les coûts énergétiques.

Technologies industrielles

La plupart des personnes passent la majorité de leur temps à l’intérieur, une étude a même avancé le chiffre de 90 %. Or, comme bien souvent la majorité des fenêtres des bâtiments commerciaux et résidentiels ne laissent pas entrer suffisamment de lumière naturelle, notre santé et notre bien-être en pâtissent. Les solutions actuelles, notamment la thermodynamique (TC), l’électrochromisme (EC), les dispositifs à cristaux liquides dispersés dans des polymères (PDLC) et les systèmes à particules en suspension (SPD), présentent toutes des limites. Seul l’EC permet une transparence totale, et tous les dispositifs autres que les PDLC affichent des temps de réponse longs. Le projet Intelligent Glass, soutenu par l’UE, utilise la technologie PDLC, qui consiste à placer un film de cristaux liquides entre des couches de conducteurs électriques. Ce film est ensuite pris en sandwich entre deux couches de verre. Un traitement spécialisé du verre, développé en interne, ainsi qu’un traitement sous vide et thermique du film PDLC, permettent d’obtenir des caractéristiques supplémentaires. On peut citer notamment une transparence qui s’estompe sur toute la gamme, un réglage intelligent, une protection thermique, une économie d’énergie, une meilleure protection contre les UV et une utilisation possible comme écran de projection. «Les fonctions de cette solution peuvent être pleinement intégrées dans des bâtiments et des appareils intelligents. Par exemple, les ajustements de la transparence des fenêtres peuvent être automatiquement déclenchés par des capteurs de chaleur ou de lumière», explique Simon Jenkole, coordinateur du projet, de Pametno steklo (site web en slovène), l’hôte du projet.

Une utilisation plus dynamique de l’espace, à la maison comme au travail

La solution Intelligent Glass peut être mise en œuvre pour une grande variété d’utilisations. Elle peut fonctionner comme une simple fenêtre ou une façade de verre, mais elle est également susceptible de servir de cloison pour des bureaux ou des habitations. Elle peut être installée comme une fenêtre normale, avec des niveaux de transparence des panneaux qui s’adaptent aux conditions météorologiques. «Cela nous ouvre davantage de possibilités quant à l’utilisation de nos espaces, tout en donnant l’illusion d’une plus grande ouverture ou d’une plus grande intimité, en fonction des besoins», note M. Jenkole. Le système dispose d’une plage de transparence entièrement graduelle de 0 à 100 %, avec une protection contre les UV et un temps de réponse inférieur à une seconde. Les niveaux de transparence régulent également la température ambiante, offrant une meilleure efficacité énergétique que les fenêtres normales. Intelligent Glass peut être installée sur des surfaces courbes et non standards et peut même accueillir des unités à écran tactile. En plus du fonctionnement autonome, activé par des capteurs, il est également possible de commander ce verre intelligent via des appareils mobiles ou un tableau de commande manuel. L’équipe du projet a intégré les technologies PDLC et électrochromique dans sa conception en sandwich, qui a été testée avec succès pour la température, la transparence et la protection contre les UV. Les résultats ont montré que Intelligent Glass permet potentiellement de réaliser des économies en terme de demande d’électricité de pointe allant jusqu’à 30 %, tout en offrant un rendement thermique supérieur de 67 %. L’exposition à la lumière naturelle du soleil a également été augmentée de 25 %, ce qui représente un réel avantage car des problèmes de santé, tels que l’augmentation de la pression sanguine, le stress et l’affaiblissement du système immunitaire, peuvent découler de la limitation de ce temps d’exposition. Par ailleurs, ces problèmes peuvent à leur tour avoir un impact sur la concentration, la productivité et l’énergie sur le lieu de travail.

Des bâtiments plus intelligents

Le potentiel d’adaptation au climat d’Intelligent Glass, qui permet d’économiser sur les coûts de chauffage, de climatisation et d’éclairage, est conforme aux politiques de l’UE en matière de chauffage et de refroidissement. Il soutient également les ambitions de la Fédération des associations européennes du chauffage, de la ventilation et de la climatisation qui entend limiter la consommation d’énergie à des fins de climatisation en Europe. L’équipe peaufine actuellement sa technologie afin d’étendre sa portée commerciale, par exemple en adaptant davantage son potentiel en matière de toucher, de projection et de surfaces non standards. Avant d’être lancée, initialement en Slovénie et en Croatie, la technologie devra également être validée à l’échelle et être en mesure de répondre à des exigences différentes en terme de tailles, d’épaisseurs et de normes électriques des fenêtres dans les différents pays. «En plus d’ajouter un nouveau concurrent européen sur ce marché mondial, Intelligent Glass est susceptible, selon les données de la recherche, d’améliorer jusqu’à 33 % la productivité sur le lieu de travail. Il contribuera également directement à la mise en place de bâtiments intelligents plus durables et plus rentables», conclut M. Jenkole.

Mots‑clés

Intelligent Glass, verre, éclairage, chauffage, lumière du soleil, protection UV, bâtiments intelligents, fenêtre, thermodynamique, électrochromisme, cristaux liquides dispersés dans des polymères, dispositifs à particules en suspension, transparence

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