Vitrage solaire : produire de l’énergie grâce à vos fenêtres

Le soleil apporte de l’énergie indispensable à tout être vivant sous deux formes : la lumière et la chaleur. Dans les bâtiments, les vitrages sont les points d’échange avec l’extérieur de ces deux formes d’énergie et constituent des points névralgiques de contrôle de cette énergie, qu’il s’agisse de la capter ou au contraire s’en protéger. L’industrie du vitrage propose un grand nombre de solutions innovantes pour réguler au mieux ces échanges et trouver les meilleurs compromis. Essayons d’éclairer le sujet !

Rédigé par Bernard Pierré, le 21 Dec 2020, à 13 h 06 min
Vitrage solaire : produire de l’énergie grâce à vos fenêtres
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L’industrie du vitrage propose un grand nombre de solutions innovantes pour réguler au mieux les échanges de chaleur (contrôle solaire) mais aussi pour améliorer le confort en général. D’autres solutions enfin cherchent à optimiser la capture de l’énergie solaire en déclinant des variantes transparentes des panneaux solaires thermiques ou photovoltaïques.

Les vitrages à contrôle solaire permettent essentiellement de préserver les bâtiments des phénomènes de surchauffes estivales de plus en plus fréquentes. Le contrôle de la luminosité est un autre champ d’innovation du vitrage technique

Le contrôle de la lumière

Ces vitrages parfois qualifiés d’intelligents permettent de moduler automatiquement les rayonnement y compris dans le spectre visible grâce à des traitements chimiques ou électro-chimiques entre deux couches de verre. Ces vitrages possèdent donc un facteur solaire g variable :

  • Le vitrage thermochrome s’obscurcit quand la température augmente. Il devient quasi opaque à partir de 40°C.
  • Le vitrage photochrome s’obscurcit quand la luminosité augmente. (comme certaines lunettes de soleil)
  • Le vitrage électrochrome contient des électrodes en couches fines et un électrolyte. Le vitrage s’obscurcit en fonction de l’intensité du courant qui le traverse. On peut ainsi faire varier l’opacité par le truchement d’une commande de réglage.
  • Le vitrage opacifiant : grâce à un film de cristaux liquides, le verre peut s’opacifier par le biais d’un interrupteur. On passe d’un vitrage transparent à un vitrage à l’allure de verre dépoli.
vitrage solaire

Une fenêtre solaire pour éviter stores et rideaux © Juergen Faelchle

Les vitrages thermochrome ou photochrome permettent de s’affranchir d’une gestion de stores ou de brise- soleil dans certains cas où ces dispositifs sont complexes à mettre en place ou à entretenir (grande hauteur, toiture, bâtiments classés).
L’électrochrome peut s’apparenter à un réglage d’ambiance de la lumière naturelle. Le verre opacifiant peut être utilisé pour préserver temporairement l’intimité d’une pièce (salle de bain, bureau) selon les usages.

D’autres innovations de confort

Les vitrages chauffants : dispositifs de résistances électriques invisibles qui permettent d’émettre de la chaleur vers l’intérieur de la pièce en évitant ainsi l’effet de paroi froide ou de condensation. Ils peuvent aussi remplacer un radiateur dans le cas d’une pièce exigüe en gagnant l’espace du radiateur.

Les vitrages auto-nettoyants : traitement de surface évitant l’incrustation des poussières, mousses ou autres dépôts. L’adhérence très faible permet un nettoyage par l’eau de pluie. Utile pour des fenêtres de toit difficilement accessibles ou fortement soumis à des éclaboussures ou intempéries.

Des panneaux solaires transparents  « deux en un »

Les vitrages photovoltaïques : un panneau photovoltaïque en couche quasi invisible permet de combiner apport de lumière et surface de production photovoltaïque. Même si le rendement est moins bon, le système permet une production électrique sur une fenêtre de toit, une verrière ou quand le toit n’offre pas de surface disponible pour installer un panneau conventionnel.

Les vitrages solaires thermiques : cette fois une circulation d’eau entre les 2 lames vitrées permet de récupérer de l’eau chaude selon le même principe qu’un panneau solaire thermique classique mais en préservant l’apport de lumière.

Vitrages innovants, que des avantages ?

Ces vitrages techniques offrent une palette de solutions très intéressantes pour contrôler apports de
lumière et de chaleur notamment dans les cas où les solutions classiques sont plus difficiles à mettre en oeuvre, pour réguler les ambiances ou le confort.

vitrage solaire

Vitre solaire ou vitrage photovoltaïque : le confort avant tout ! © GaudiLab

Le seul inconvénient serait-il le prix encore élevé au mètre carré ? Ne boudons pas ces innovations intéressantes mais observons que nous disposons de très peu d’informations ou de recul encore sur les impacts environnementaux !
Les traitement et dépôts chimiques utilisés sont-ils sans danger ? Le verre ordinaire est recyclable quasiment à l’infini mais qu’en est-il de ces vitrages techniques en fin de vie ? Les techniques de séparer du verre et des composés chimiques sont elles au point  pour permettre le recyclage ou le reconditionnement ?

Article remanié et republié

Illustration bannière : Le vitrage solaire, utile pour les grandes surfaces vitrées © Grand Warszawski
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Ingénieur énergéticien de formation, Bernard choisit de réorienter son parcours vers le conseil en développement durable en 2010, après 25 ans dans le...

4 commentaires Donnez votre avis
  1. Un grand merci pour votre article clair et précis
    « La végétalisation intelligente des espaces (arbres à feuilles caduques, haies, pergolas, murs végétalisés, etc.) régule à merveille et à moindre frais chaleur » … à qui le dites-vous 😉
    Les lois écologistes sous le président Hollande ont permis de construire ou cela n’était pas possible avant, dans les centres urbains où il y a encore des poumons verts (des maisons) au milieu de quelques immeubles
    Résultat, un immeuble a remplacé une maison avec sa quinzaine d’arbre, immeuble à moins de 10m de nos fenêtres … du coup en été désormais +2 degrés dans notre salon (de 27 supportables à 29 insupportables) Evidemment ce nouveau bloc de béton qui stock la chaleur a sa part
    Malheureusement écologie trop souvent rime avec « écologie »
    En prévision du prochain été je cherche à climatiser une partie de mon logement, joli bilan
    Quoiqu’il en soit encore merci pour votre article

  2. Bonjour,Je me pose la question autrement:
    Peut-on utiliser les fenêtres triple vitrage pour faire tout simplement un panneau solaire thermique (de l’air ou du vide entre les 1ère et 2ième vitres et le liquide caloporteur ou de l’eau entre les 2ème et 3ième vitres), ainsi on profiterait de l’effet de serre.
    Bien sur tout ça mis sur une toiture, ou à la rigueur à la place d’une fenêtre de toit inamovible, ce qui évidemment ne répond pas tout à fait aux mêmes problèmes. Mais en l’occurrence, ici il s’agit de récupérer de l’énergie tout en laissant passer de la lumière 🙂

    Phoe Ingénieur

  3. C’est difficile à croire qu’on a déjà développé la technologie pour capturer l’énergie solaire sans les grands panneaux. C’est ingénieux, vraiment. Certes, les vitres solaires ne seront probablement pas encore disponibles pour le public général à un prix très raisonnable, mais j’ai hâte de voir comment ils peuvent changer la vitrerie autour du monde. Je soutiens chaque idée qui peut nous aider à économiser plus d’énergie.
    Daelin

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