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Présentation et avantages compétitifs d’une solution de chauffage par vitrage chauffant
Cet article a été écrit en collaboration avec Christian BALLAY dirigeant de la société d’ingénierie indépendante SYSELIA (spécialisée dans les vitrage actifs : vitrage chauffant, vitrage solaire dynamique, vitrage opacifiant, etc.) dont l’un des membres est Pierre GLORIEUX, le concepteur du vitrage chauffant breveté IQ Glass.
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Comment fonctionne un vitrage chauffant ?
Le principe général est presque toujours le même puisque il consiste à chauffer une résistance qui émet un rayonnement de chaleur.
Un vitrage chauffant est généralement un vitrage double (voir schéma), très semblable dans son apparence à un double vitrage conventionnel. Une couche d’oxyde métallique conductrice transparente recouvre la paroi interne d’un des verres (verre intérieure dans le cas du schéma). De part et d’autre de cette couche sont disposées 2 électrodes permettant son alimentation électrique. Lorsqu’un courant est appliqué, la couche conductrice dégage de la chaleur par effet Joule (dissipation d’énergie électrique sous forme d’énergie calorifique), elle-même transmise vers l’intérieur de la pièce. Pour limiter les déperditions d’énergie, la vitre extérieure est recouverte d’une couche réflectrice faiblement émissive.
Vitrage chauffant Calorglass
Le vitrage chauffant pour quelles applications ?
Les applications possibles sont nombreuses. Elles concernent notamment les locaux :
- dont les espaces et les volumes qui nécessitent du dégivrage. C’est le cas par exemple des vérandas, des verrières, des surfaces à déneiger, des vitres des avions, etc.
- dont la condensation est importante et qui nécessitent du désembuage : espace spa, piscines, salles de sport, cloisons vitrées de salles de bain, etc.
- dont les dimensions des vitrages sont hors norme afin de concilier apport de lumière et limitation de « l’effet paroi froide » qui est amplifié par la surface vitrée (musées, bâtiments institutionnels, hôtels de luxe, etc.).
- dont les contraintes d’espace disponible sont importantes (bateaux, péniches, mobile home, etc.) où chaque cm compte.
Bien que nécessitant une intégration spécifique, il s’adapte à la plupart des châssis de fenêtres, des ouvrants, des baies coulissantes ou repliables, des façades vitrées. Des projets existent pour des portes d’entrées et des cloisons vitrées. Le vitrage chauffant peut être intégré sans distinction à des profilés en aluminium, en PVC, en métal ou en bois.
L’alimentation la plus courante est en 230V.
Quelle puissance ? Pour quel impact énergétique ? Pour assurer quelle fonction ?
Les vitrages doivent être dimensionnés par un spécialiste. Une étude thermique permettra de simuler et de comprendre le fonctionnement des vitrages dans leur environnement final et ainsi d’évaluer l’impact énergétique sur celui-ci. Une gestion intelligente du chauffage est primordiale afin d’éviter une surconsommation d’énergie. Dans le cas des vitrages chauffants, il faut notamment s’assurer de ne pas chauffer l’extérieur, comme c’est malheureusement trop souvent le cas.
En termes de pilotage des solutions standards, ouvertes seront préférées à des solutions spécifiques.
Besoin de puissance et dimensionnement pour un chauffage principal dans une maison très bien isolée : comptez en moyenne 20% de la surface de la pièce en surface vitrée chauffante. Pour chaque projet, cette donnée doit être définie lors des études.
Avantages et inconvénients du vitrage chauffant
Avantages des vitrages chauffants (selon les fabricants) :
- Chauffage invisible à l’œil nu. Aspect d’un vitrage traditionnel. Gain de place par la suppression de tout ou partie des radiateurs.
- S’adapte à tous les formats de vitrage et à tous les matériaux (bois, plastique, alu).
- Limitation de l’effet « paroi froide » lié aux vitrages.
- Répartition homogène de la chaleur sur l’ensemble du vitrage.
- Suppression de la condensation sur les vitres et baies vitrées pour un confort visuel total.
- Très bonne réactivité en termes de montée en température.
- Système de chauffage sans entretien.
- Peut être combiné avec d’autres fonctions techniques (vitrage occultant, vitrage solaires dynamiques, vitrage de sécurité, etc.).
- Adapté au neuf comme en rénovation.
Consommation électrique moyennée
Selon l’application et la surface de vitrages disponible, la puissance du vitrage à retenir (données moyennées) est, selon les fabricants, de 50 à 100 W/m2 pour une application anti condensation, de 100 à 250 W/m2 pour un chauffage d’appoint, de 250 à 500 W/m2 pour un chauffage principal et de 350 à 700 W/m2 pour une fonction déneigement (toiture vitrée).
Exemple de solution complète de vitrage chauffant pour maison à ossature bois RT2012 par Vitrum Glass
Contraintes – Inconvénients des vitrages chauffants :
- Remplace tout ou partie du système de chauffage d’une habitation. L’efficacité dépend des pièces concernées.
- Sécurité : privilégier une solution de qualité permettant d’éviter le contact accidentel de la couche électrique chauffante (230v) en cas de casse du vitrage extérieur. Il est vivement recommandé de choisir des vitrages certifiés qui répondent aux normes en vigueur, notamment électriques.
- La définition et la réalisation d’un projet en vitrages chauffants requiert une compétence multi disciplinaire (thermique, électrique, pilotage, intégration du vitrage chauffant et pose de la menuiserie, etc.).
- Bien définir en phase études la nature des besoins de l’utilisateur final, au regard des fonctionnalités possible (anti-condensation, déneigement, chauffage d’appoint etc.)
- Anticiper le cheminement des câbles nécessaires à l’alimentation électrique et au pilotage des vitrages.
- Prix encore élevé mais qui devient compétitif à mesure que les volumes de vente augmentent et que la technologie s’améliore.
Exemple d’extension réalisée en vitrages chauffants (© Syselia)
Prix d’un vitrage chauffant
Cette technologie cible des projets résidentiels ou un confort maximal est recherché etdes projets adaptés aux fonctionnalités offertes par le vitrage chauffant : anti-condensation pour les piscines, suppression parois froides dans les espaces fortement vitrée, déneigement toiture vitrée, etc. Ils sont prévus pour s’associer à toutes les menuiseries.
Le tarif HT (fourniture) hors pose est de l’ordre de 500 € à 700 € du m².
Les fabricants de vitrages chauffants
EUROPEAN TOUGHENED GLASS (UK) LTD
Avec ses quatre sites de production European Glass s’est bâti une réputation exceptionnelle au cours des 25 dernières années pour la rapidité d’exécution de produits finis de qualité.
L’équipement utilisé est à la pointe de la technologie. Fabriqué uniquement en Europe, ce qui permet aux intégrateurs de de fournir la meilleure qualité, même à leurs clients les plus exigeants.
Avec l’un des plus grands fours de trempe au monde, European Glass peut proposer des vitrages chauffants de grandes dimensions.
European glass group fabricant spécialiste du vitrage chauffant –
SAINT GOBAIN GLASS (FRANCE)
Saint-Gobain a conçu une nouvelle génération de vitrages chauffants EGLAS. Ils visent des applications comme le désembuage, le chauffage d’appoint ou principal, le dégivrage ou encore le déneigement. La puissance de chauffe et le sens de propagation de la chaleur sont adaptés en fonction de l’application.
Exemple de combinaisons qui composent un vitrage chauffant :
- Face externe SGG PLANITHERM XN dont le but est de fournir une bonne isolation thermique vis à vis de l’extérieur.
- Vitrage chauffant VITRAGE SGG EGLAS
- Vitre feuilletée pour assurer une protection électrique totale des usagers. A noter, en cas d’impact sur le vitrage, celui-ci reste protégé par un verre feuilleté qui procure également une isolation électrique. La couche sous tension électrique reste inaccessible.
La nouvelle version de EGLAS fait l’objet d’un traitement spécifique de la couche conductrice qui permet de raccorder directement chaque vitrage sur le secteur, comme un radiateur électrique classique
eglas @ St Gobain
HTG (POLOGNE, SUISSE)
Fabricant polonais de vitrages techniques (sécurité, anti-feux, architectural, balistique, etc.) dont verre chauffant.
PRELCO (CANADA)
Prelco est un spécialiste dans la fabrication de solutions verrières complexes et innovatrices. Avec 6 usines situées en Amérique du Nord (650 employés), le Groupe Prelco est un chef de file mondial dans la fabrication de verre à valeur ajoutée.
Hotel Hilton Voir prelco Canada
GROUPE RIOU GLASS (FRANCE)
Le groupe industriel français RIOU GLASS (18 usines en France) est, en autres, fabricant du vitrage chauffant Calorglass®. Ce fabricant a obtenu le prix de l’innovation à la foire de Paris 2015. Le principe est standard pour du vitrage chauffant : une couche invisible de microparticules métalliques est déposée sur la surface intérieure du verre. La couche se transforme donc en résistance chauffante. Le rayonnement se fait à basse température (jusqu’à 45 °C). La solution est couplée à des systèmes de pilotage domotique innovants.
Différentes applications sont possibles pour le résidentiel (vérandas, baies vitrées fixes ou coulissantes, fenêtres, portes-fenêtres) et le tertiaire (terrasses des cafés, cloison de séparation de bureau…).
source @ RIOU GLASS
Les sociétés d’études pour les vitrages chauffants
EUCG (France)
EUCG est le concepteur de la solution de pilotage de vitrages chauffants “Plug & Play” portant le même nom (10 années de recherches pour élaborer le procédé). L’EUCG ne nécessite aucune compétence spécifique en termes d’installation et d’intégration. Très active EUCG a déposé plusieurs brevets au cours de ces dernières années.
Le dispositif EUCG se compose d’éléments modulaires. Source EUCG.
SYSELIA (FRANCE)
SYSELIA se positionne comme une ingénierie au service des acteurs du bâtiment souhaitant mettre en œuvre des solutions de verres actifs (chauffants, dynamiques, occultants, lumineux…..).
SYSELIA propose des missions de conseil, de maîtrise d’œuvre et d’ensemblier dans ce domaine.
Par l’entremise des membres de son équipe et des projets qu’ils ont réalisés dans le monde entier, SYSELIA peut mettre en avant une expérience unique de plus de trente ans dans le domaine des vitrages chauffants.
Dans le cadre de son activité R&D sur les vitrages chauffants, SYSELIA a développé un module permettant de reproduire sous TRNSYS (logiciel de Simulation Energétique Dynamique de bâtiments et de systèmes) le comportement thermique de ce vitrage.
Partenaire de la SBA (Smart Buildings Alliance) depuis plusieurs années, SYSELIA s’attache à mettre en œuvre des solutions de pilotage fiables, pérennes dans le temps, évolutives, ouvertes vers les autres équipements du bâtiment (thermostat, chauffage existant …) et offrant une véritable garantie constructeur.
L’ingénierie du vitrage actif : #ingénierie #vitrage #verre #actif #chauffant #solaire #dynamique #opacifiant #lumineux
VITRUM GLASS (FRANCE)
VitrumGlass est un bureau d’étude et de maitrise d’œuvre spécialisé dans le vitrage chauffant et dans l’ensemble des vitrages intelligents (opacifiant, dynamique, chromatique…). La société réalise une étude thermique et électrique, s’engage sur un résultat de chauffage permettant au client final d’être assuré que le vitrage chauffant sera le seul système de chauffage du bâtiment. VitrumGlass peut fournir les menuiseries ou proposer au menuisier des plans d’usinage pour intégration des vitrages intelligents dans les châssis. VitrumGlass se charge de proposer le meilleur système de pilotage adapté au besoin du client et de fournir une armoire électrique dédié à l’environnement, ce qui permet à VitrumGlass de garantir le vitrage et l’installation électrique en décennale.
Vitrum Glass est le concepteur de la solution Smart in Glass® pour une intégration Plug & Play et un pilotage intelligent du vitrage chauffant et de l’ensemble des vitrages technologiques de sa gamme (opacifiant, à migration solaire, OLED…). La température de surface est de 20 à 40°C y compris en cas de températures extérieures très basses. Vitrum Glass est spécialisée dans l’étude, l’installation et le pilotage de vitrages intelligents haut de gamme.
Exemple de Duplex à Paris avec vitrage Chauffant VITRUM GLASS
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