Pour Greenpeace, les énergies renouvelables représentent une option de remplacement aux énergies fossiles qui polluent notre planète, causent des émissions de gaz à effet de serre, source des changements climatiques. Les économies d’énergie et l’efficacité énergétique demeurent les premières alternatives aux énergies sales comme le pétrole, le charbon et le gaz. Les énergies solaires peuvent aussi faire partie intégrante des solutions. Embarquons dans la [r]évolution énergétique !
Connue et exploitée depuis très longtemps, l’énergie solaire passive est la plus simple, la moins dispendieuse et peut-être aussi la moins connue des techniques solaires. Le tragédien grec Eschyle est réputé pour avoir dit, au 5e siècle av. J.-C., que l’orientation sud des maisons grecques était un signe de modernité et de civilisation, contrairement aux habitations construites par les primitifs et les barbares.
Code du bâtiment défaillant
Pourtant, au Canada, pas un seul code du bâtiment n’exige de prendre en considération l’orientation d’un bâtiment par rapport au Soleil. Une maison bien isolée, étanche et avec une fenestration optimale sur la façade sud peut combler jusqu’à 50 %-60 % de ses besoins de chauffage seulement grâce aux rayons du soleil pénétrant à l’intérieur. Si les bâtiments résidentiels avaient été conçus pour combler 50 % de leurs besoins en chauffage par l’énergie solaire passive, c’est 30 TWh d’énergie qui n’auraient pas été consommés en 2008, soit 6 % de la consommation énergétique totale du Québec ou l’équivalent de six centrales nucléaires de la taille de Gentilly-2.
Prix du solaire passif
Combien vous coûterait l’intégration de l’énergie solaire passive dans un bâtiment? Lorsqu’on l’intègre au moment du design de l’habitation, l’architecte Luc Muyldermans soutient qu’il faut compter un surcoût d’environ 5 %. Les maisons solaires de ce type ne coûtent que 400 $ par année à chauffer à l’électricité. Si l’énergie solaire passive est intégrée au bâtiment au moment du design, il n’en coûte pas plus cher d’installer une fenêtre du côté nord ou sud. Toutefois, ajouter davantage d’isolant nécessite de débourser un peu plus d’argent, tout comme l’installation d’un ventilateur récupérateur de chaleur à haute efficacité. Afin d’optimiser les gains solaires passifs, un vitrage éco-énergétique[1] double ou triple pourrait être considéré. Pour un bâtiment déjà construit, les coûts sont évidemment plus importants, car des modifications importantes à l’enveloppe du bâtiment sont alors nécessaires.
Solarium
Afin de réduire le besoin en chauffage du maison à Québec, il serait judicieux de penser à l’ajout d’un solarium non chauffé à une habitation existante. Il agit alors comme un collecteur solaire, en plus d’offrir un espace additionnel fort agréable aux occupants et qui permet la culture de plantes, légumes et arbres fruitiers.
L’ajout d’un solarium à une maison existante située à Montréal peut fournir au moins jusqu’à 34 % des besoins de chauffage de la maison. Si 27 % des maisons du Québec étaient équipées de solariums capables de réduire leur demande en chauffage de 30 %, 5 TWh d’énergie seraient économisés à travers la province, soit 1 % de la consommation totale d’énergie.
Quant aux bâtiments commerciaux et institutionnels, ils ont beaucoup de potentiel pour accueillir des serres sur leurs toits. D’ailleurs, Montréal est l’hôte de la première serre commerciale sur toit au monde. La ferme Lufa, située au marché central, possède des serres d’une superficie de 2 880 m2. Ils cultivent plus de 25 variétés de légumes frais sans pesticide qu’ils distribuent en paniers hebdomadaires à 650 familles des environs.
Il y a de nombreux bâtiments avec des toits plats à Montréal qui pourraient accueillir une serre sur leur toit et ainsi diminuer leurs charges de climatisation et de chauffage tout en réduisant l’effet d’îlot de chaleur urbain.
Les principes du solaire passif
Les principes de design solaire passif concernent majoritairement l’orientation, la fenestration, l’isolation et la masse thermique des bâtiments. L’idéal serait d’intégrer une fenestration optimale sur une surface verticale sud, car elle reçoit une abondante radiation solaire en hiver lorsque le Soleil est bas dans le ciel et beaucoup moins en été quand le Soleil est plus haut. De plus, elle est facile à ombrager avec un débord de toit ou des auvents. Les façades est et ouest reçoivent également une quantité assez importante de rayons solaires, mais il devient alors très important d’avoir un système pour les protéger du Soleil pour éviter la surchauffe, surtout du côté ouest lors de chauds après-midi. Les stores ou volets extérieurs sont les plus efficaces pour ces orientations. Une fenestration à l’est est à privilégier davantage qu’à l’ouest, car elle permet à la chaleur du Soleil de pénétrer le bâtiment tôt le matin pour chauffer la masse thermique du bâtiment. Cette masse thermique est nécessaire pour absorber une partie des gains solaires pour les restituer plus tard ; elle est indispensable pour limiter les fluctuations de température.
Il est possible de dimensionner la masse thermique pour suivre un cycle de 24 heures, couplée à des gains solaires passifs, elle réduit la surchauffe, les besoins de chauffage nocturne et augmente le confort des occupants ; elle aurait donc tout avantage à être mieux connue et utilisée. La terre, le béton, la brique, l’eau, l’ardoise et la céramique sont des matériaux ayant une importante masse thermique. Le Québec est un endroit idéal pour exploiter l’énergie solaire passive car il jouit d’un climat à la fois froid et ensoleillé. La demande et la ressource sont présentes simultanément, donc l’énergie solaire passive peut être utilisée avec profit tout en améliorant significativement le confort des occupants, comme en témoigne Louise Laferrière, propriétaire de la maison Écoterra :
« Ce qui m’épate le plus, dit Louise, c’est la constance de la température, du sous-sol à l’étage. Et la qualité de l’air est incontestable. Dans le temps des Fêtes, il n’y avait pas la moindre buée dans les fenêtres, et nous étions 40 personnes. »
Bref; le potentiel solaire existe, il s’agit de trouver la meilleure façon de l’exploiter au Québec.
++++++
Lire le rapport complet de Greenpeace : Le potentiel des énergies solaires au Québec
Lire l’actualité sur le potentiel des énergies solaires au Québec HYPERLIEN VERS L’ACTU
AGIR : Prenez 1 minute pour dire au gouvernement du Québec de mettre en place des politiques pour favoriser les énergies solaires au Québec.
[1] Vitrage avec pellicule à faible émissivité (low e), gaz argon et un coefficient de gain de chaleur solaire (Solar Heat Gain Coefficient – SHGC) élevé.