Mathieu Frappé^1, ⋆, Alain Sempey¹, Hugo Viot², Laurent Mora^1
⋆ : mathieu.frappe@u-bordeaux.fr
¹ Univ. Bordeaux, CNRS, I2M Bordeaux, 351 cours de la Libération, F-33400 Talence, France
² NOBATEK/INEF4, Esplanade des Arts et Métiers, 33400 Talence, France
Mots clés : Système solaire combiné, calibration, optimisation, analyse exergétique, contrôle optimal
Résumé :

En France, le secteur du bâtiment est responsable de 45

L’objectif de ce travail est d’augmenter les performances globales de cette installation grâce à des méthodes d’optimisation employées à la fois pour améliorer le dimensionnement et choisir les stratégies de contrôle.

L’étude d’un tel système dans son environnement, couplé à un bâtiment et soumis à la disponibilité solaire, fait intervenir différents modèles physiques et entraîne donc un haut degré de complexité. De par son approche acausale, qui offre la modularité nécessaire à l’étude de différentes combinatoires et de stratégies de contrôle variées, le langage Modelica a été choisi pour modéliser le comportement de l’installation. Le premier objectif consiste à calibrer ce dernier en le confrontant aux données issues de l’expérimentation, dans un premier temps à l’échelle du composant puis au niveau du modèle complet. Cette étape demande une grande expertise et peut s’avérer fastidieuse, le recours à des méthodes intelligentes telles que les algorithmes génétiques ou prédictifs est donc envisagé.

Des méthodes d’optimisation multi-objectifs seront ensuite mises en place afin d’orienter le choix du dimensionnement et des stratégies de contrôle. Pour cela, l’approche par analyse exergétique a fait l’objet de plusieurs recherches ces dernières années et a démontré un intérêt certain. En permettant de repérer et de quantifier les irréversibilités présentes dans l’installation, il est possible d’introduire des indicateurs de potentiel d’amélioration, et ainsi mieux orienter les choix d’optimisation. Cette approche comparée à une approche basée sur le bilan énergétique permettra de renseigner sur la pertinence d’une telle méthode. Enfin, les gains énergétiques d’un contrôle optimal seront estimés sur une longue période d’utilisation afin d’envisager la mise en œuvre d’un contrôle avancé sur l’installation réelle.

Work In Progress