Chapitre 8 - Analyse de projets de chauffage solaire passif
2.5.1 Validation du modèle de chauffage solaire passif par comparaison avec un modèle détaillé
HOT2-XP et RETScreen ont été utilisés pour effectuer une simuler pour une maison canadienne standard. Les variables d’entrée dans les deux modèles ont été choisies de façon
à être les plus proches possible de manière à ce que les résultats puissent être comparés avec précision. Cette maison de deux étages avait une charpente en bois (faible masse thermique et niveau d’isolation thermique moyen), ne comportait aucun système d’ombrage, avait une superficie de de 200 m². Elle avait une forme rectangulaire, les plus courts côtés faisant face au nord et au sud. La façade principale était au sud avec une surface de vitrage égale à 15 % de la surface habitable et distribuée sur les façades avant et arrière uniquement. Les performances énergétiques des fenêtres étaient les suivantes : valeur
U de 2,94 (W/(m 2 -°C)) et CARS de 0,60 (fenêtre avec double vitrage clair rempli d’air, un cadre de bois et utilisant un intercalaire métallique). La maison était équipée d’une chaudière au gaz naturel fonctionnant avec un rendement de 80 % et d’un climatiseur ayant un cœfficient de performance COP de 3,0.
HOT2-XP a prédit que la maison du cas de référence consommerait 28 787 kWh pour assurer sur une base annuelle, le chauffage, la production d’eau chaude sanitaire et la climatisation. Les performances du cas de référence ont été améliorées en ajoutant sur le double vitrage une couche à faible émissivité, en le remplissant d’argon et en utilisant un cadre en fibres de verre. Les performances thermiques des nouvelles fenêtres avaient une valeur
U
de 2,08 W/(m 2 -°C) et un CARS de 0,54. La surface de fenêtres a été maintenue identique. La simulation a été reprise et donnait une consommation annuelle d’énergie de
25 988 kWh, soit une réduction de 2 798 kWh par année.
Pour cette même maison, le modèle RETScreen de projets de chauffage solaire passif a montré que les fenêtres plus performantes permettaient d’économiser 2 302 kWh par année par rapport à la maison équipée de fenêtres conventionnelles. Ceci implique que le modèle
RETScreen, tout au moins en comparaison avec HOT2-XP pour cet exemple, sous-estime les bénéfices de l’utilisation de fenêtres plus performantes d’environ 500 kWh ou 18 % : une différence acceptable au niveau d’une étude de préfaisabilité.
2.5.2 Validation du modèle de chauffage solaire passif par comparaison avec une méthode de caractérisation énergétique
Le Tableau 4 ci-après compare le résultat des simulations de la performance relative de fenêtres obtenu à partir de RETScreen et des fenêtres testées selon la méthode de caractérisation énergétique « ER ». Après avoir testé des fenêtres dans une gamme de combinaisons de valeurs
U
et de CARS, il apparaît que RETScreen suit d’assez près les résultats du système de caractérisation énergétique des fenêtres « ER » en ce qui concerne l’évaluation de la performance thermique des fenêtres. La corrélation pour les économies annuelles d’énergie est aussi bonne. À noter que la différence des valeurs de « ER » a été multipliée par le nombre d’heures de chauffage dans une année, soit 5 400 heures dans ce cas.
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