Système intégré BIPV/T et HRV pour le Nord-du-Québec

 

Hua Ge

Université Concordia

 

Domaine : énergie

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2018-2019

Le Nord-du-Québec et d'autres collectivités du Nord canadien font face à de nombreux défis pour se maintenir et le logement est l'un des principaux problèmes en cours. Les maisons ont de nombreux problèmes systémiques causés par une mauvaise conception et construction. On a également constaté que 40% des maisons inuites ont besoin de réparations majeures, tandis que 20% des maisons ont des problèmes de moisissure en raison d'une ventilation insuffisante et d'un surpeuplement. Il existe une abondance d'énergie solaire dans le Nord canadien, mais son potentiel n'a pas été entièrement exploité dans la conception et la construction de logements du Nord. Le projet proposé répond à ces besoins et occasions pour maximiser l'utilisation de l'énergie solaire en intégrant des systèmes innovants de capteurs intégrés photovoltaïques / thermique (BIPV / T) avec un ventilateur récupérateur de chaleur (HRV), afin de maximiser la production d'énergie, d'améliorer la qualité de l'air intérieur et la durabilité de maisons du Nord. Cela aidera à atténuer les coûts élevés de l'énergie et à fournir des logements de qualité à un coût raisonnable dans les régions éloignées, contribuera à favoriser la conception du logement vers l'énergie nette-zéro en favorisant l'adoption de technologies solaires intégrées dans les systèmes de logements avancés. L'intégration de BIPV / T avec des HRV pour utiliser l'énergie thermique pour préchauffer l'air frais entrant apporte une solution innovante aux problèmes opérationnels des HRV en réduisant le cycle de dégivrage, améliorant ainsi la fiabilité des HRV pour assurer une ventilation adéquate. À la fin du projet de trois ans, on aura des modèles archétypes des maisons avancées avec des systèmes intégrés BIPV / T + HRV adaptés au Québec et au Nord canadien.

Ce projet propose une approche holistique de l'étude du système intégré BIPV / T + HRV à partir des tests de laboratoire dans le simulateur solaire et la chambre environnementale de l'université Concordia, suivis par des essais à l'échèle réelle dans la nouvelle installation « Concordia Field Research Facility for Buildings of the Future », ces deux installations étant uniques au Québec et Canada pour les essais sur des technologies de construction de bâtiments à énergie net-zéro. La méthodologie et les technologies développées grâce à la recherche proposée sur les maisons d'archétype de l'énergie net-zéro canadiennes seront les incubateurs pour les travaux futurs sur les logements nord-américains auto-soutenus, sains et à  moindre couts d'énergie, qui feront partie de la prochaine génération avec des systèmes innovants BVV / T + HRV. Le projet permettra la formation d'un étudiant 2 doctorat et 3 étudiants à la maitrise en science appliquée, concernant les connaissances et compétences fondamentales, et également dans les domaines critiques de la performance des bâtiments, qui sont très demandés par les secteurs public et privé.

Le projet proposé a une signification sociale, économique et environnementale pour le Québec et le Canada. Il répond aux besoins d'amélioration de l'efficacité énergétique, au développement et à l'utilisation d'énergie propre, tout en assurant un environnement de vie sain et abordable pour les collectivités du Nord-du-Québec.