Innovation

Isolation : l’invention d’une fenêtre remplie d’eau pour chauffer et refroidir passivement les maisons

La startup britannique Water-Filled Glass (WFG) a eu l’idée de concevoir le système de verre rempli d’eau. Qu’est-ce qui le différencie des autres solutions d’isolation existantes ?

Après l’invention du mur d’eau d’AllWater, l’équipe de WFG a développé un prototype de fenêtre capable de mieux isoler les maisons. Il s’agit d’une fenêtre à double vitrage intégrant une fine membrane d’eau entre ses deux panneaux de verre. Cette couche d’eau absorbe la chaleur provenant de l’extérieur ou de l’intérieur de la construction. Quand l’eau est réchauffée, elle est évacuée et remplacée par de l’eau fraîche.  Cela s’effectue grâce à des tuyaux dissimulés dans les murs et reliés à un réservoir installé dans la zone la plus froide du bâtiment.

Cette nouvelle technologie limite-t-elle l’utilisation du chauffage et de la climatisation ?

Depuis longtemps, les fenêtres mal isolées ont empêché d’atteindre les performances énergétiques exigées pour avoir une construction passive. D’après l’architecte Matyas Gutai, le verre constitue même un obstacle dans les bâtiments. Ce matériau serait responsable de la baisse du confort thermique et de l’isolation acoustique. D’ailleurs, il pourrait même entraîner une forte hausse de la consommation d’énergie. Cependant, la donne a désormais changé grâce à l’invention « Water Filled Glass » de Gutai. Cette nouvelle technologie peut améliorer l’efficacité énergétique des bâtiments même les plus énergivores. En effet, l’absorption de l’énergie thermique par l’eau permet de :

  • limiter la quantité de chaleur entrant dans un bâtiment en été ;
  • réchauffer un espace durant l’hiver.

Ainsi, on recourt moins aux systèmes de chauffage et climatisation pour obtenir un excellent confort thermique.

Quels sont les avantages du système de verre rempli d’eau ?

Selon la startup britannique WFG, la pose des fenêtres en verre remplies d’eau réduit significativement les factures d’énergie. Les économies réalisées peuvent toutefois varier selon le rapport fenêtre/mur et le climat d’une région. Par rapport au double vitrage, cette technologie peut faire baisser de 47 à 72 % la consommation énergétique. Par rapport au triple vitrage, on peut espérer 34 à 61 % d’économies d’énergie. De plus, en sollicitant moins le chauffage et la climatisation, les émissions globales de CO₂ réduiront. La technologie Water Filled Glass a bien d’autres atouts. Ce verre innovant a un aspect transparent et clair laissant passer la lumière naturelle.

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Il ne nécessite aucune teinte spécifique. Il est possible de tempérer la couche d’eau afin de limiter les risques de condensation et d’inconfort thermique. En hiver, on peut éviter que l’eau se gèle en ajoutant un troisième vitrage à la fenêtre. Il faut remplir d’argon la cavité entre les deux panneaux de verre extérieurs. De plus, on peut réchauffer le film d’eau jusqu’à 40 °C. Un autre avantage de cette technologie est qu’il fait potentiellement office de capteur solaire. Par ailleurs, il absorbe l’énergie thermique qui peut être transmise au système mécanique pour produire de l’eau chaude par exemple.

En hiver, la couche d'eau est chauffée, ce qui améliore le confort thermique et réduit la consommation d'énergie. En été, le système utilise la couche d'eau pour absorber la chaleur.
En hiver, la couche d’eau est chauffée, ce qui améliore le confort thermique et réduit la consommation d’énergie. En été, le système utilise la couche d’eau pour absorber la chaleur. Crédit photo : WFG (capture d’écran Facebook)

Qui sont les concepteurs du système de verre rempli d’eau ?

Le système de verre rempli d’eau est une technologie brevetée, créée par Matyas Gutai, architecte, ingénieur et maître de conférences à l’université de Loughborough. Sa startup WFG a vu le jour en 2020. Gutai a pu renforcer son expérience en architecture en travaillant au laboratoire de recherche de Kengo Kuma, à l’université de Tokyo, et pour l’architecte japonais Shigeru Ban. La startup britannique recommande essentiellement l’installation des fenêtres en verre remplies d’eau sur les bâtiments de petite taille. Ces derniers sont les plus impactés par les variations des températures. Leurs occupants se plaignent souvent de la forte chaleur en été et du froid en hiver.

La géothermie est un système recommandé pour les petits bâtiments qui ont tendance à se refroidir rapidement (en hiver) ou à surchauffer (en été).
La géothermie est un système recommandé pour les petits bâtiments qui ont tendance à se refroidir rapidement (en hiver) ou à surchauffer (en été). Crédit photo : WFG (capture d’écran Facebook)

En effet, l’entreprise a mis au point deux pavillons prototypes dotés de cette nouvelle technologie. Le premier est construit en Hongrie et il est baptisé Water House 1.0. Le second, Water House 2.0, se trouve à l’université Feng Chia de Taïwan. Par ailleurs, la startup compte aujourd’hui deux projets commerciaux en cours de réalisation, à savoir un bâtiment industriel en Hongrie et un complexe résidentiel aux États-Unis. Notons que le système de verre rempli d’eau convient aussi bien aux nouvelles constructions qu’aux rénovations de bâtiments. Il est adapté à tous les types de bâtiments (habitations, abris de jardin, conservatoires, solariums, hôtels, bureaux…). Plus d’informations : waterfilledglass.com

Source
waterfilledglass.com

2 commentaires

  1. valable éventuellemnt pour évacuer un excès de chaleur, à condition de disposer d’un réservoir froid suffisant, on peut se demander comment chauffer le vitrage, et donc augmenter sensiblement les déperditions, car l’eau n’est pas du tout un isolant, pourrait avoir un effet positif sur la consommation de chauffage. mieux vaut se rapprocher des vertus de la bouteille thermos, ce que fait le vitrage sous vide concernant la convection.

  2. Bonsoir Jean Claude
    Plutôt d’accord sur la première partie.
    Cependant pour les vitrages sous vides ce n’est pas pour demain, il est très compliqué de ne pas faire exploser les vitres, et de cacher les entretoises transparentes. C’est en prototype, mais pas du tout commercialisable pour le moment.
    En attendant on rempli à l’argon, gaz lourd, donc présentent une faible convection.

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