Une nouvelle conception de verre pour les économies d’énergie dans les bâtiments

La consommation d’énergie dans les bâtiments représente plus de 40 % de la consommation totale d’énergie dans le monde, dont l’éclairage et le refroidissement des locaux constituent une part importante. Les fenêtres en verre traditionnelles, utilisées depuis des siècles, ne sont toutefois pas efficaces sur le plan énergétique. En été, la lumière solaire proche de l’infrarouge transmise par les fenêtres produit un réchauffement indésirable, et la forte réflexion de l’infrarouge moyen limite le rejet de la chaleur du bâtiment.

Cet « effet de serre » aggrave la consommation d’énergie de refroidissement. Comment manipuler la lumière proche et moyen infrarouge à travers les fenêtres pour réduire la consommation de refroidissement tout en maintenant la transparence visible élevée pour la foudre reste un problème très difficile pour la conception de lunettes.

Des chercheurs de l’université de Wuhan, en Chine, dirigés par le professeur Kang Liu, proposent un nouveau modèle de verre hydrogel composé d’une couche d’hydrogel et d’une couche de verre normal. Par rapport au verre traditionnel, l’hydrogel-verre possède un niveau plus élevé de transmission de la lumière visible, un meilleur blocage de la lumière dans le proche infrarouge et une plus grande émittance thermique dans le moyen infrarouge.

Grâce à ces propriétés, les chercheurs démontrent que les fenêtres en verre hydrogel peuvent améliorer l’éclairage intérieur et réduire la température intérieure. Les simulations montrent que la nouvelle fenêtre peut réduire la consommation d’énergie liée à l’éclairage et à la climatisation des bâtiments de 2,37 à 10,45 MJ-m-2-an-1 dans différentes villes du monde.

Les travaux intitulés « Broadband light management in hydrogel glass for energy efficient windows » ont été publiés dans la revue Frontiers of Optoelectronics (5 août 2022).

Référence : Fu, J., Feng, C., Liao, Y., Mao, M., Liu, H., Liu, K. Broadband light management in hydrogel glass for energy efficient windows. Front. Optoelectron. 15, 33 (2022). https://doi.org/10.1007/s12200-022-00033-4

[ Crédit image : JIA FU, CHUNZAO FENG, YUTIAN LIAO, MINGRAN MAO, HUIDONG LIU & KANG LIU ]

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Fondée en mai 1954, Higher Education Press Limited Company (HEP), affiliée au ministère de l’éducation, est l’une des premières institutions à s’être engagée dans l’édition éducative après la création de la République populaire de Chine en 1949. Après six décennies d’efforts, HEP est devenu un grand éditeur complet, avec des produits de différentes formes et de différents niveaux. Que ce soit pour l’importation ou l’exportation, HEP s’efforce de combler les lacunes des marchés nationaux et étrangers et de répondre à la demande des clients internationaux en collaborant avec plus de 200 partenaires dans le monde entier et en vendant des produits et des services en 32 langues. Aujourd’hui, HEP se classe parmi les premiers éditeurs chinois en termes de volume d’exportation de droits d’auteur et parmi les 50 plus grandes entreprises d’édition au monde en termes de puissance globale.

La série Frontiers Journals publiée par HEP comprend 28 revues universitaires en anglais, couvrant les plus grands domaines universitaires en Chine à l’heure actuelle. Parmi ces revues, 13 ont été indexées par SCI, 6 par EI, 2 par MEDLINE, 1 par A&HCI. Les monographies universitaires de HEP ont remporté environ 300 différents types de fonds et de prix d’édition, tant en Chine qu’à l’étranger.

À propos de Frontiers of Optoelectronics

Frontiers of Optoelectronics (FOE) vise à présenter les résultats de recherche les plus récents et les améliorations de pointe dans le domaine de la photonique et de l’optoélectronique. Elle se veut une plateforme d’information importante pour une communication et un échange rapides entre les chercheurs dans les domaines concernés. La revue publie des articles de synthèse, des articles de recherche, des lettres, des commentaires, des numéros spéciaux, etc. Les rédacteurs en chef sont l’académicien Qihuang Gong de l’Université de Pékin et le professeur Xinliang Zhang de l’Université des sciences et technologies de Huazhong. La FOE a été indexée par ESCI, Ei, SCOPUS, DOAJ, CSCD, Source Journals for Chinese Scientific and Technical Papers and Citations, etc. FOE est entièrement en accès libre depuis 2022.