Créer de meilleures fenêtres avec Aerogel | Aérogels de tremble

Par John Williams

23 février 2017

Si vous surprenez un membre de notre équipe de recherche et développement regardant par la fenêtre en plein milieu de la journée, il ne fait pas que rêver. Il y a de fortes chances qu’ils travaillent dur pour trouver des moyens d’utiliser l’aérogel transparent et l’isolation en couverture d’aérogel flexible pour améliorer l’efficacité énergétique des fenêtres.

Notre équipe, et d’autres, mettent à profit les performances isolantes supérieures de l’aérogel pour fabriquer des fenêtres plus efficaces, bien que de différentes manières.

Qu'est-ce qui fait une fenêtre : la valeur U

Internet regorge d'articles décrivant les valeurs U (ou facteurs U) et ce que cela signifie pour les fenêtres économes en énergie. Tu peux en lire un ici. Par souci de temps, nous vous proposons notre version abrégée :

Il y a deux éléments principaux dans une fenêtre : le cadre et le verre. Pour comprendre l'efficacité totale de votre unité de fenêtre, appelée sa valeur U, vous devez additionner l'efficacité de ces deux composants.

Uf + Ug = Uw

La valeur Uf est la mesure de la valeur U du cadre sans le verre. La valeur Ug est la valeur U du verre seul. Le Uw est la valeur U totale de l’unité.

Évidemment, plus les chiffres sont bas, plus votre fenêtre est efficace. Pour les climats chauds, une valeur U inférieure signifie moins de perte de chaleur. Vous voulez que votre fenêtre vous donne une vue et ne soit pas une porte permettant à la chaleur de s'échapper.

De nombreux fabricants de fenêtres s'efforcent de réduire le coefficient Ug afin d'améliorer l'efficacité énergétique. (Pour la plupart des fenêtres, le coefficient Ug est le paramètre le plus bas et le plus performant de l'équation.) C'est pourquoi on trouve des fenêtres à double et triple vitrage qui intègrent des gaz rares, comme l'argon, entre plusieurs couches de verre pour obtenir des coefficients U globaux plus faibles. Par exemple, les maisons passives et les bâtiments basse consommation utilisent souvent des fenêtres à triple vitrage pour répondre à des normes d'efficacité énergétique très strictes. Une entreprise travaille même sur une fenêtre à 12 carreaux ultra-performante. Ces fenêtres sont efficaces, mais présentent un inconvénient.

Toutes les structures ne peuvent pas s’adapter facilement à l’épaisseur ou au poids d’une fenêtre à double ou triple vitrage. Pensez aux bâtiments patrimoniaux qui doivent conserver leur intégrité architecturale. Les petites maisons ne regorgent certainement pas d’espace. Même votre maison moderne du milieu du siècle aurait besoin d’un renforcement majeur pour supporter le poids du verre d’une fenêtre à triple vitrage.

Alors maintenant quoi?

Programme de conceptions lucides efficaces et hautement isolantes à vitrage unique (SHIELD) de l'ARPA-E

En 2016, Aspen Aerogels a reçu un financement de l’Advanced Research Projects Agency-Energy du Département américain de l’énergie (ARPA-E) dans le cadre du programme SHIELD. L’équipe d’Aspen était l’un des 14 projets sélectionnés. Le financement est utilisé pour développer une technologie de vitre qui intègre une couche d'aérogel de silice transparente et stable aux UV entre deux fines feuilles de verre transparentes pour créer une vitre à double vitrage.

Le 14 équipes projets SHIELD travaillent à « développer des matériaux et des structures innovants qui peuvent réduire plus de la moitié de la quantité de chaleur perdue par les fenêtres à simple vitrage pendant la saison de chauffage hivernale. Ces matériaux et conceptions amélioreraient l’isolation thermique d’une fenêtre, réduiraient la condensation par temps froid et auraient un impact minimal sur l’apparence de la fenêtre.

Si le projet réussit, les vitrages isolés à l'aérogel pourraient être utilisés pour remplacer les vitrages simples dans les fenêtres lorsque l'épaisseur et le poids des fenêtres à double vitrage ne sont pas pratiques.

Regarder au-delà de la vitre

Créer de meilleures fenêtres avec l’aérogel ne s’arrête pas à la vitre.

Regardons à nouveau l'équation de la valeur U :

Uf + Ug = Uw

Si vous utilisez déjà un système qui a une faible valeur Ug, comment l’améliorer ? Vous vous concentrez sur l’amélioration de la valeur Uf.

Des entreprises comme Origine et Aluprof intègrent Spaceloft® isolant en couverture d'aérogel intégré au cadre de la fenêtre pour réduire la valeur Uf. Aluprof utilise un produit breveté appelé Profil Porofix dans leurs systèmes fournis par Aerogels Poland Nanotechnology.

Dans ces cadres efficaces en bois, aluminium, fibre de verre ou PVC, l'isolant aérogel est utilisé pour combler les vides qui seraient normalement remplis d'air ou même de polystyrène. La différence entre le simple fait d'avoir de l'air dans le cadre de la fenêtre et l'isolation par aérogel peut faire une « différence de 14 fois dans les performances thermiques du cadre de la fenêtre », selon un fabricant de fenêtres.

Ainsi, non seulement l'isolation en couverture d'aérogel contribue à réduire la valeur Uf, mais elle signifie également que les entreprises n'ont pas besoin de compter sur un volume supplémentaire pour atteindre les valeurs U pour les fenêtres à faible consommation d'énergie ou de qualité maison passive. Il permet d’obtenir des conceptions minces, légères et très élégantes et économes en énergie.

Note latérale. Vous ne pouvez pas avoir une fenêtre (ou une porte d’ailleurs) sans créer un trou dans votre structure. Ces ouvertures sont les plus sujettes aux ponts thermiques linéaires. La résolution des ponts thermiques linéaires est l’une des méthodes les plus populaires Spaceloft est utilisé; Spaceloft Elle contribue à améliorer l'efficacité thermique et à prévenir la condensation et les problèmes de moisissures. C'est une autre façon pour l'isolation en aérogel d'améliorer le confort thermique dans le bâtiment et la construction.

Même matériau, différentes manières

N'oubliez pas que si vous surprenez un employé d'Aspen Aerogels en train de regarder par la fenêtre, ne présumez pas qu'il ne travaille pas. Nous sommes ravis que notre équipe et d'autres entreprises trouvent de nouvelles façons d'exploiter les performances isolantes supérieures de l'aérogel, pour le bien de tous. Pour en savoir plus sur nos dernières innovations, suivez-nous sur [réseau social]. LinkedIn!