EnergyLab, plateforme à énergie positive dédiée au pilotage multi système et multi fluide
Sandrine Pincemin, Antoine Grosjean, Karim Touati, Thomas Houot
: sandrine.pincemin@epf.fr
EPF ecole d’ingénieur-e-s
Mots clés : ventilation double flux, rafraichissement, production de chaleur, ballon ECS, simulation, prédiction, open data,
Résumé :
L’Energy’Lab est un bâtiment performant, intelligent et durable, répondant aux critères du label Effinergie plus. Pour satisfaire les besoins énergétiques et le confort occupant, il est doté de plusieurs systèmes de production et distribution de la chaleur (système solaire combiné, ventilation double flux, échangeur thermique) et de l’électricité (panneau photovoltaïque, biface, batterie, pile à combustible). Actuellement connecté au réseau dans cette phase de démarrage il sera dans le futur proche totalement autonome grâce au pilotage développé.
Les objectifs visés avec ce bâtiment expérimental sont multiples : plateforme de recherche et développement sur la gestion de l’énergie dans les bâtiments autonomes et/ou à énergie positive, plateforme pédagogique de formation à destination des étudiants et des salariés, plateforme de test de performance des nouveaux systèmes de production et de stockage d’énergie.
Afin de réaliser tous ces tests, l’énergyLab est entièrement instrumenté. Les mesures effectuées sont stockées sous la forme d’un projet open data, appelé API EPF, afin à terme d’investir le champ des modèles prédictifs et permettre de le dupliquer numériquement.
Les performances des différents éléments sont étudiées de façon indépendante. Dans un premier temps avec l’approche métrologique évoquée précédemment puis avec une approche physique numérique et prédictive. En ce qui concerne les grandes thématiques thermique et électrique, elles sont parallélisées et seule l’approche thermique est évoquée ici. La dimension d’interopérabilité de ces systèmes, sera abordée dans une autre étude.
En complément des mesures, des modèles prédictifs sont développés afin d’être intégrés dans le système de management de l’énergie et optimiser les performances énergétiques de l’installation qui vise l’autonomie. Les critères retenus sont : le confort thermique et la température de confort, la consommation d’énergie et l’autonomie énergétique.
Dans cette étude présentée ici, l’EnergyLab est tout d’abord décrit ainsi que les modèles physiques utilisés pour le bâtiment et les systèmes thermiques. Après comparaison avec les premières mesures réalisées in situ, les modèles prédictifs développés sont testés et analysés afin d’optimiser la gestion thermique de l’ensemble. Les résultats obtenus permettent de valider les modèles et d’aborder la phase d’autonomie de la plateforme expérimentale.
Work In Progress