Un vitrage producteur d’ECS

«On a souvent tort d’avoir raison trop tôt ». Jean-Marc Robin, ancien chargé d’affaires en maintenance industrielle et spécialiste des problèmes d’échanges thermiques, a donc sagement attendu plusieurs années avant de donner corps à son idée : intégrer, dans un double vitrage, des capteurs solaires thermiques capables de participer à la production d’eau chaude sanitaire.

Dans les faits, il commence à réfléchir au concept dès les années 1990, à une époque où le solaire fait déjà figure, dans l’Hexagone, d’utopie écologique. Une genèse technique qui, au final, pourrait se résumer en un titre : hasards et coïncidences. C’est en effet son statut géographique de frontalier, à cheval entre l’Allemagne et la France (la société est basée à Strasbourg, 67), qui va en quelque sorte lui permettre de concrétiser le projet. « J’ai imaginé le système à partir de constituants disponibles sur le marché », nos voisins germaniques, qui ont compris depuis longtemps l’intérêt des technologies vertes de substitution, disposent de solutions de pointe en la matière. Première chance : la proximité d’Arnoldt. GmbH, un des spécialistes mondiaux des VIR (Vitrage à isolation renforcée). L’industriel, qui détecte immédiatement l’intérêt technique du concept en y voyant, par ailleurs, une forme « d’externalisation » de sa R&D, s’investit dans le projet en acceptant d’intégrer les capteurs solaires.

Système modulaire

Première difficulté : mettre au point le produit capable de garantir l’étanchéité du VIR - la lame du double vitrage renferme de l’argon - les systèmes classiques étant, en l’occurrence, incapables d’assurer cette fonction eu égard aux températures atteintes. Nouvelle opportunité : la possibilité de valider le concept en bénéficiant de l’aide d’un nouveau voisinage d’excellence via l’ITW (Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik) de Stuttgart et l’ISE (Institut für Solare Energiesysteme) de Fribourg-en-Brisgau, les deux centres d’essais effectuant toutes les mesures calorimétriques.
Ultime étape, française cette fois : un soutien financier de l’Anvar ⁽¹⁾ et de la Région Alsace pour les études de faisabilité et un partenariat avec l’Insa ⁽²⁾ de Strasbourg. L’idée première était de séduire les architectes déjà habitués aux grandes surfaces verrières, le produit pouvant, de par ses performances se substituer tout ou partiellement à des murs existants. « Dans les faits, nous avons dû revoir notre business-model pour nous orienter en direction du marché des particuliers et plus particulièrement de la rénovation, commente Jean-Marc Robin. Clairement, l’instruction du double avis technique, confié au Cstb en 2007, n’a pas abouti, ce qui nous pénalise. »
Aujourd’hui, la société est capable de fournir du sur-mesure, sur des hauteurs de 1 500 à 2 412 mm (largeur standardisée à 1 016 mm), 5 à 6 m ² de vitrages Robin Sun bien orientés étant capables de couvrir 50 à 60 % des besoins en ECS d’une famille de quatre personnes.
Point fort : la possibilité de venir s’intégrer directement dans la structure pour les constructions en bois. Dans la pratique, le système qui assure l’isolation thermique et la protection solaire en été, est un double vitrage à isolation renforcée (Ug = 1,1 W/m ² .K) intégrant un capteur solaire thermique ajouré faiblement émissif - serpentin en cuivre sur lequel sont clipsées des ailettes en aluminium - et des banches réflectives, à base d’argent déposé sur une bande aluminique, positionnées horizontalement dans l’ambiance du vitrage, côté intérieur. L’ensemble, transparent sur plus de 40 % de sa surface, procure une isolation thermique équivalente à celle d’un mur tout en permettant, bien entendu, l’éclairage naturel. Côté mise en œuvre, « nous fournissons, avec chaque vitrage, les connecteurs et flexibles en Inox nécessaires au raccordement, afin de faciliter le travail des menuisiers et des thermiciens solaires en charge de monter et de raccorder le système solaire », conclut Jean-Marc Robin.