ARCHIVÉ - Centre canadien des technologies résidentielles - 10 ans déjà

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2 Le Centre canadien des technologies résidentielles (CCTR), qui est né d un partenariat entre le Conseil national de recherches du Canada, Ressources naturelles Canada et la Société canadienne d'hypothèques et de logement, célèbre cette année ses dix ans d existence. Depuis son ouverture en 1998, le CCTR soutient les fabricants de matériaux de construction dans la recherche et le développement et conseille les constructeurs et les propriétaires dans leurs pratiques et leurs options. Dans ses maisons jumelles R-2000 (maison d essais et maison témoin) et son Infocentre, plus de 30 technologies résidentielles, allant des lampes fluorescentes compactes aux fenêtres à haute performance, en passant par les moteurs au gaz naturel et les piles à combustible, ont été évaluées par le CCTR. Equipées de 300 capteurs, 23 compteurs, une foule d instruments aussi divers que variés et un système de simulation d'occupation, les maisons jumelles du CCTR constituent un tremplin idéal entre le laboratoire et le marché. Outre l intégration des produits à leur étape de conception et l évaluation des produits commercialisés, le CCTR a également pour mission d'aider l industrie de la construction canadienne à accélérer le développement et l acceptation des nouvelles technologies résidentielles. Famille fantôme Les maisons jumelles du CCTR sont équipées d un système qui simule les activités et la chaleur dégagée par une famille de quatre personnes. La chaleur dégagée par les parents est simulée par deux ampoules de 60 watts, et celle des enfants par deux ampoules de 40 watts. La famille fantôme «vit» quotidiennement 63 événements (douche, vaisselle et préparation des repas inclus). Le CCTR doit en partie sa réussite à son association avec des laboratoires de recherche et des spécialistes de la modélisation mathématique de renommée internationale. Pour évaluer plus globalement la performance des technologies testées, les chercheurs procèdent souvent au préalable à des études en laboratoire détaillées. Le CCTR a également développé la modélisation de l'expertise, pour prolonger la portée et l'application des résultats de ses recherches. Il profite ainsi aujourd hui des résultats expérimentaux qui ont permis d étalonner des modèles, pour prédire l efficacité énergétique des technologies résidentielles dans toutes les régions du Canada. Le CCTR expose des systèmes de construction et des technologies éconergétiques dans son Infocentre, une maison en rangée de trois unités de logement. Deux de ces unités ont été converties en salles d'exposition et de réunion, alors que la troisième unité abrite une maison Bâti-FlexMC, une conception et une construction pratique de maisons individuelles, qui permet aux occupants d'adapter l'espace en fonction de leurs besoins changeants. L Infocentre du CCTR attire plus de visiteurs par an venant du Canada et du monde entier.

3 Projets Les projets de recherche du CCTR sont aussi uniques que leurs objectifs, leurs défis et leurs résultats, mais ils peuvent néanmoins être regroupés par thèmes. Production simultanée de chaleur et d'électricité Les systèmes de production simultanée de chaleur et d électricité résidentiels sont également appelés «systèmes de cogénération résidentielle». Les chercheurs du CCTR ont ainsi étudié plusieurs systèmes de cogénération résidentielle, dont le premier système à piles à combustible au Canada, deux systèmes à moteur Stirling (Nouvelle Zélande) et un système à moteur à combustion interne couplé à des thermopompes à stockage au sol. Ces systèmes fonctionnaient tous au gaz naturel et produisaient entre 1 et 6 kilowatts d électricité. Avec le système d'occupation simulée de la maison d'essais du CCTR et ses charges d éclairage et de chauffage réalistes, les chercheurs du CCTR peuvent aujourd hui évaluer les capacités des systèmes de cogénération résidentielle, étudier la connectivité entre les systèmes de cogénération et la maison (utilité et volume du stockage thermique, proportion de la contribution électrique au système de cogénération lorsque la maison et le système de cogénération sont reliés au réseau électrique, taille optimale du système de cogénération par rapport aux charges de maison, etc.). Énergies alternatives Plusieurs technologies d'énergie renouvelable ont été mises à l épreuve au CCTR. Au printemps 2005, les chercheurs ont éclairé et chauffé la maison d essais avec une pile à combustible à oxyde solide. Cette pile qui, dans son état stationnaire, libère uniquement de l'eau et du dioxyde de carbone, représente une source de production de chaleur et d'électricité écologique. Une première au Canada! En 2005, le CCTR a accueilli le premier système de cogénération résidentielle à piles à combustible au Canada. Les piles à combustible permettent de construire des systèmes de production simultanée de chaleur et d électricité au niveau des ménages (systèmes de cogénération résidentielle) et sont une alternative viable à l'électricité du réseau. L'Infocentre et la maison Bâti-FlexMC ont été équipés de façon à profiter doublement de l'énergie solaire. Les panneaux solaires installés sur leur toit produisent de l'électricité pendant le jour, alors que le concentrateur solaire relié au réservoir de stockage et installé dans le sous-sol de la maison Bâti-FlexMC permet de chauffer l eau et les locaux. Les chercheurs du CCTR ont également installé deux thermopompes à captage au sol près de l'une des maisons jumelles. Le système de stockage au sol permet ainsi de maîtriser l énergie du sol température constante de 11 C tout au long de l année et de répondre en totalité aux charges de refroidissement, et en partie aux besoins en chauffage de la maison. Systèmes de chauffage Les tous premiers systèmes de chauffage évalués dans les maisons jumelles du CCTR étaient des systèmes de chauffage au gaz naturel intégrés. Les locaux et l'eau chaude étaient ainsi chauffés par un réservoir d'eau chaude, qui faisait également fonction de chaudière. De nombreux appareils de chauffage ont été examinés, dont une chaudière à gaz à deux étages, une chaudière condensation à gaz à haute performance et des chaudières électriques à commandes et moteurs de ventilateurs innovants. Dans le cadre d un projet de recherche, l étude s est portée sur un électrolyseur d'hydrogène (appareil servant à produire de l'hydrogène à partir d'eau et d'électricité), puis la réaction de l hydrogène au flux gazeux d'une chaudière condensation à haute performance.

4 Fenestration et dispositifs antisolaires Les maisons jumelles sont équipées de fenêtres à haute performance (fenêtres à gain solaire élevé (GSE) et à vitrage argon). Dans une étude comparative sur la performance des fenêtres GSE et des fenêtres à faible gain solaire (FGS), les chercheurs du CCTR ont constaté que les fenêtres FGS avaient une meilleure performance de refroidissement, alors que les fenêtres GSE permettaient de meilleures économies d énergie annuelles. À partir des résultats expérimentaux de l étude, les chercheurs ont élaboré des modèles pour différents sites canadiens et démontré que, dans tous les cas, on réalisait des économies d'énergie avec les fenêtres GSE. Puisque les fenêtres GSE permettent non seulement de meilleurs gains solaires et des économies d énergie en hiver, mais également de meilleurs gains solaires en été, les chercheurs du CCTR ont décidé d étudier les moyens de réduire les gains solaires en été. Les premières expériences ont montré que les dispositifs antisolaires extérieurs permettaient d économiser jusqu'à 26 % sur les charges de refroidissement pendant les jours ensoleillés, alors que les stores vénitiens ne permettaient que de très modestes économies sur les charges de refroidissement pendant les jours les plus clairs (< 1 pour cent). Les futurs projets de recherche du CCTR porteront sur l efficacité des dispositifs antisolaires dans la réduction des pertes calorifiques pendant les nuits d hiver et des charges de refroidissement pendant l été. Technologies éconergétiques De nombreuses technologies et méthodes éconergétiques ont par ailleurs été évaluées par le CCTR. Pour les produits efficaces, comme les lampes fluorescentes compactes et les chaudières à moteur à commutation électronique, les chercheurs du CCTR ont non seulement évalué les économies d énergie électrique, mais également leur impact sur les charges de chauffage et de refroidissement de la maison d essais et sur son environnement intérieur. L amélioration de l efficacité énergétique de ces deux technologies a permis de réduire les gains de chaleur de la maison, créant ainsi une légère augmentation des charges de chauffage (gaz), pendant l hiver, et une diminution des charges de refroidissement, pendant l été. Différents mais semblables En dépit de leur aspect, les lampes fluorescentes compactes et les moteurs à courant continu sans balais ont beaucoup plus de similitudes qu il n y paraît. Ces nouvelles technologies permettent de réaliser des économies d énergie électrique substantielles et libèrent moins de chaleur dans l'environnement, deux améliorations qui influent à leur tour sur les charges de chauffage et de refroidissement des bâtiments qui les abritent. Les chercheurs du CCTR ont constaté qu un simple recul de 3 C du thermostat, pendant la nuit, permettait des économies d énergie saisonnières de 7 %, alors qu une avance de 2 C du même thermostat, pendant l été, permettait des économies de 23 % sur les charges de refroidissement. L évaluation des systèmes de récupération de la chaleur de l'eau de douche a permis de développer une calculatrice en ligne des économies d'énergie et des périodes de rentables.

5 Adaptation des installations Le CCTR adapte régulièrement ses maisons jumelles en prévision des besoins des fabricants. Le CCTR comprend actuellement : Une installation de recherche sur les systèmes de cogénération résidentielle. Les deux maisons jumelles ont été adaptées pour exporter de l électricité ou fonctionner hors réseau électrique, tout en surveillant l électricité produite par leur système de cogénération. L'installation est également capable d exploiter la chaleur produite pour le chauffage des locaux et de l'eau. Une installation de recherche sur la performance des fenêtres. Les adaptations novatrices apportées à la maison d essais permettent aujourd hui de changer, en un tour de main, dans la même journée et sans nuire à l étanchéité à l air de la maison, chacune de ses 31 fenêtres. Exploiter l énergie du sol Trois puits ont été forés près de l'une des maisons de recherche du CCTR, pour étudier le potentiel du sol à chauffer, refroidir et stocker l'énergie. Une histoire de réussite du CCTR Les systèmes ēkocomfort sont conçus pour intégrer le chauffage des locaux, de l'eau et la ventilation continue en une unité éconergétique de faible encombrement. Le consortium de fabricants ēkocomfort a été créé par Ressources naturelles Canada, grâce au financement de démarrage fourni par le Fonds d'action pour le changement climatique, et les contributions du PARI -CNRC, entre d'autres. En 2001, les maisons jumelles du CCTR ont permis aux fabricants ēkocomfort d installer et d évaluer leurs produits dans un environnement résidentiel entièrement contrôlé. Cette initiative a contribué à la commercialisation de plusieurs systèmes intégrés très efficients comme le système de traitement de l air présenté récemment au Projet de chauffage solaire communautaire Drake Landing. (Lien : Une installation de recherche sur les thermopompes à captage au sol. Trois puits d une profondeur de 55 à 75 mètres ont été forés près de la maison témoin du CCTR pour étudier l'utilisation et le stockage de la chaleur du sol, ainsi que le stockage et la récupération de la chaleur excessive des systèmes de cogénération résidentielle dans le sol et hors sol. Depuis 10 ans, le CCTR aide les fabricants canadiens à commercialiser des technologies innovatrices sur les marchés canadiens et étrangers, grâce à ses essais rigoureux et à son généreux partage d information. En soutenant le développement des technologies éconergétiques, le CCTR soutient également l'industrie et le gouvernement dans leurs efforts à réduire l'empreinte énergétique sur les maisons canadiennes et à contribuer à un avenir durable. Pour de plus amples renseignements sur les installations et les projets du CCTR, veuillez accéder au site Web, à l adresse ou contacter Marianne Armstrong à l adresse marianne.armstrong@nrc-cnrc.gc.ca, Pour tout renseignement sur les recherches ou sur le lancement d'un projet de recherche, veuillez vous adresser à Mike Swinton à l adresse mike.swinton@nrc-cnrc.gc.ca,