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Évaluation des performances énergétiques d'une fenêtre dotée d'un vitrage électrochromique

Malika, Myal (2010). Évaluation des performances énergétiques d'une fenêtre dotée d'un vitrage électrochromique. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les nouvelles technologies utilisées pour la fabrication du verre comme par exemple, les vitrages électrochromiques, ont permis le développement des fenêtres dites dynamiques dans lesquelles les propriétés optiques peuvent être ajustées en fonction des variations de la température et de l’ensoleillement. Ces fenêtres dynamiques permettent une modulation du coefficient de gains solaires (SHGC) en fonction des besoins en chauffage et climatisation ou selon les besoins des occupants. Leurs coûts étant encore relativement élevés, ce type de fenêtres commence à peine à percer le marché commercial.

L’objectif de ce mémoire est d'évaluer les performances énergétiques de deux types de fenêtres : une fenêtre à double vitrage (DW) appelée fenêtre de référence, et une fenêtre électrochromique dans les états clair et coloré. Le bilan thermique des fenêtres étudiées est déterminé en fonction des conditions météorologiques pour la ville de Montréal et pour quatre orientations possibles de fenêtre. De plus, trois méthodes de calcul du transfert de chaleur attribuable au rayonnement solaire sont comparées. Les modélisations du transfert de chaleur à l’aide des progiciels Window et Therm montrent qu’il n’y a pas une différence significative entre les coefficients de déperdition thermique des deux types de fenêtre. Les différences entre les fenêtres étant attribuables aux gains solaires, le bilan énergétique sur les fenêtres soumises à des conditions hivernales et estivales montrent que la fenêtre électrochromique permet de réduire les gains de chaleur en été de 1,6 kWh/m2 par jour.

Cependant, les performances du vitrage électrochromique en hiver sont moindres par rapport à la fenêtre DW avec une perte d’énergie de 0,75 kWh/m2 par jour comparativement à 0,6 kWh/m2 pour la fenêtre à double vitrage. De plus, les résultats montrent que la contribution du rayonnement diffus est significative sur le bilan énergétique d’une fenêtre.

Titre traduit

Energy performance of an electrochromic windows

Résumé traduit

New technologies used for windows manufacturing as for example, electrochromic windows, allow the development of “smart” windows in which solar-optical properties can be switched in order to provide greater control of solar gains and daylight transmittance. However, their costs are still relatively high, this type of windows is just beginning to emerge on the commercial market.

The aim of this study is to assess the energy performance of two types of windows: a double glazed window (DW), called reference window and an electrochromic window in clear and colored states. The windows heat balance is determined on an hourly basis for the city of Montreal and four possible window orientations. In addition, three methods for calculating the solar heat gains are compared.

The heat transfer modeling using Window and Therm software show no significant difference between the heat loss coefficients for the two types of window. Differences between windows are due to solar gains, the energy balance on the windows subject to winter and summer conditions show that electrochromic windows can reduce the daily summer heat gain of 1.6 kWh/m2. However, the energy performance of electrochromic windows in winter are lower compared to the double glazed window with a loss of energy of 0.75 kWh/m2 per day compared to 0.6 kWh/m2 for double glazed window. In addition, the results show the contribution of diffuse radiation is significant on the energy balance of a window.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie mécanique". Bibliogr. : f. 68-69.
Mots-clés libres: Fenêtres Propriétés thermiques. Fenêtres Économies d'énergie. Électrochromes. rayonnement, bilan énergétique
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Hallé, Stéphane
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt: 18 nov. 2010 16:50
Dernière modification: 07 févr. 2017 22:45
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/308

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