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Réseau de recherche du CRSNG sur les bâtiments solaires (2005-2010)

Défi

Réseau de recherche du CRSNG sur les bâtiments solairesLes bâtiments représentent environ 30 p. 100 de la consommation d'énergie au Canada, soit environ 53 p. 100 de la consommation d'électricité et à peu près 28 p. 100 des émissions de gaz à effet de serre (GES). Cette consommation d'énergie et ces émissions de GES associées au chauffage, à la climatisation et à l'éclairage des bâtiments pourraient grandement être réduites avec l'utilisation de l'énergie solaire incidente sur les façades ou les toits des bâtiments.

L'énergie solaire incidente sur l'enveloppe d'un bâtiment type est fort supérieure aux besoins énergétiques de ce bâtiment. Ainsi, il est possible de réduire la consommation énergétique moyenne d'un bâtiment à zéro en optimisant l'utilisation de l'énergie solaire pour la production d'électricité et de chauffage et en maximisant l'utilisation de la lumière du jour.

La vision du Réseau de recherche du CRSNG sur les bâtiments solaires est de concevoir un bâtiment solaire fonctionnant comme un système technologique intégré et avancé dont la consommation annuelle moyenne d'énergie serait de zéro, tout en étant économique et confortable.

bâtiments solaireMaison ÉcoTerra, située à Eastman, au Québec – Construite par Les Maisons Alouette, cette maison solaire préfabriquée de démonstration est dotée de systèmes d'énergie conçus par le Réseau de recherche du CRSNG sur les bâtiments solaires. La maison est fondée sur la conception de bâtiment solaire passif et fait notamment appel à un stockage thermique optimisé, un système photovoltaïque thermique innovateur intégré au bâtiment et une pompe géothermique.

Structure du réseau

À l'heure actuelle, le Réseau de recherche du CRSNG sur les bâtiments solaires est le principal groupe de recherche qui se consacre à l'énergie solaire et aux bâtiments au Canada. Il réunit 26 chercheurs canadiens provenant de 11 universités dont le but est de concevoir les bâtiments solaires résidentiels et commerciaux de l'avenir. Le réseau regroupe aussi des chercheurs et des experts de Ressources naturelles Canada (RNCan), de la Société canadienne d'hypothèque et de logements (SCHL) et d'Hydro-Québec. Les industries des domaines de l'énergie et de la construction participent à la plupart des projets afin de développer le savoir-faire nécessaire pour améliorer leur compétitivité sur le marché mondial.

De 2005 à 2010, le budget du réseau se chiffre à environ 7 millions de dollars; ce montant comprend une subvention de 5,1 millions de dollars du CRSNG; de 1,6 million de dollars de RNCan; de 250 000 dollars de la SCHL; et de 75 000 dollars d'Hydro-Québec. En outre, plus de 20 partenaires industriels apportent une contribution en nature d'une valeur de plus de 1,5 million de dollars.

Objectifs de la recherche

  • L'élaboration de méthodes d'intégration efficaces des systèmes de captage, de stockage et d'utilisation d'énergie solaire dans l'enveloppe du bâtiment. De nouvelles conceptions favorisant une utilisation optimale de l'énergie solaire pour les systèmes d'éclairage, de chauffage et de climatisation.
  • La mise au point et l'amélioration de technologies d'utilisation de l'énergie solaire visant à réduire les coûts et à améliorer le rendement énergétique global. On réalisera des recherches portant sur les composants nécessaires pour réaliser le premier objectif et améliorer le captage de l'énergie solaire et sa conversion en électricité ou en chauffage, ainsi que pour augmenter l'utilisation de la lumière du jour.
  • L'élaboration de systèmes de production d'électricité solaire économiques, innovateurs et efficaces destinés aux bâtiments.
  • La création d'outils de simulation pour la conception et l'élaboration de méthodologies qui seront utilisés tout au long du processus de conception du bâtiment solaire, surtout durant les étapes préliminaires, qui sont cruciales.
  • La mise au point d'outils de simulation en vue d'aider à la planification des politiques.

Les travaux de recherche s'articulent autour des quatre thèmes suivants :

  1. l'intégration des systèmes d'énergie solaire aux bâtiments;
  2. les systèmes héliothermiques pour le chauffage et la climatisation;
  3. la production d'électricité solaire dans les bâtiments;
  4. les outils de simulation pour la conception de bâtiments solaires.

Résultats

  • L'intégration novatrice de systèmes d'énergie solaire à l'enveloppe du bâtiment et aux systèmes de chauffage, de climatisation, de ventilation et de stockage d'énergie contribuera à transformer graduellement la façon dont nous concevons, aménageons et exploitons les bâtiments, de façon à atteindre une consommation énergétique nette presque nulle. La réduction des émissions de GES qui en résultera sera un autre avantage.
  • La mise au point de systèmes photovoltaïques thermiques innovateurs intégrés au bâtiment, de systèmes héliothermiques améliorés et de systèmes de génération d'électricité efficaces pour les bâtiments solaires.
  • Les outils de conception, les stratégies d'exploitation et les algorithmes de commande sont en cours d'élaboration de façon à permettre une conception et un fonctionnement efficaces des bâtiments solaires. Ces outils et ces stratégies d'exploitation permettent d'utiliser une approche globale des bâtiments, en mettant l'accent sur l'association entre l'efficacité énergétique et l'utilisation de l'énergie solaire, le chauffage solaire de l'air neuf et l'utilisation optimale de la lumière du jour. Ces outils et ces stratégies contribuent à améliorer notre environnement intérieur.
  • La formation de plus de 100 étudiants diplômés, stagiaires postdoctoraux et adjoints de recherche de premier cycle qui contribueront à réaliser la vision du réseau.

Personne-ressource

Andreas K. Athienitis
Tél. : 514-848-2424, poste 8791
Courriel : aathieni@encs.concordia.ca
Site Web : This link will take you to another Web site www.solarbuildings.ca


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