Reproduire en laboratoire des conditions de test réalistes pour les systèmes énergétiques des bâtiments et leur régulation.
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Les performances énergétiques des bâtiments, les exigences de confort des occupants, l'exploitation de sources d'énergie renouvelable et les possibilités techniques ont fortement évoluées ces dernières années. L’amélioration des performances des bâtiments a entrainé une diminution des besoins en chauffage, parfois accompagné d’une augmentation des besoins en refroidissement, alors que les besoins en eau chaude sanitaire sont en augmentation. L’utilisation croissante des énergies renouvelables s’accompagne d’un besoin de réguler cet apport variable par nature. La disponibilité de techniques plus modernes comme les pompes à chaleur ou les piles à combustibles, la possibilité de combiner ces techniques, le stockage de l'énergie sous de nouvelles formes, l'utilisation intelligente de celle-ci et la possibilité d'exporter l'énergie excédentaire sur un réseau de distribution d’électricité ou de chaleur sont des solutions techniques qui doivent être d'avantage étudiées.
Le projet PEPSE monté dans le cadre du Centre d'Excellence en Efficacité Energétique et Développement Durable (C3E2D) vise à répondre à cet objectif. Il consiste en la conception, le développement et la mise en place des infrastructures et des équipements d'un poste d'essais pour des dispositifs de production, de stockage et de distribution de chaleur et de froid dans les bâtiments.
Le poste d’essai est « semi-virtuel » : les sources et charges peuvent être réels ou virtuels ; dans ce dernier cas, leurs comportements, dictés par les conditions de test, sont émulés ; un système de supervision et de contrôle pilote les interfaces physiques connectées au dispositif en test. Le poste d’essais a pour but de tester des dispositifs hydrauliques et/ou aérauliques, voire partiellement électriques. Il ambitionne d’être utilisé par d’autres projets de recherche du Centre mais également pour le prototypage par des équipes extérieures, et aussi pour le test de systèmes commercialisés dans le cadre d’essais normalisés pour de nouveaux produits des entreprises du secteur ou des essais libres en conditions réelles d’utilisation. La puissance du poste d’essai devrait permettre de tester des systèmes jusqu’à 200 kW, en production de chaleur et de froid. Ces puissances sont compatibles avec les petits réseaux de chaleur et les chaufferies collectives des immeubles à appartements.
L’ensemble du projet s’articule autour de la supervision et du contact avec le secteur ; l’étude préliminaire visant à déterminer les caractéristiques du poste et d’assurer une complémentarité avec les équipements existants ; la conception et le dimensionnement du poste d’essai comprenant l’instrumentation, la régulation et le logiciel de pilotage, à la fois pour la partie « infrastructure physique » et pour la partie « émulation et logiciel » ; la recherche des fournisseurs et commande des équipements ; en finalement le montage et la validation du poste d’essai.
A terme, le poste d’essai PEPSE rend possible une meilleure connaissance des caractéristiques réelles et des performances des systèmes et de leur combinaison, en fonction des conditions climatiques, du type de bâtiment et du profil d'utilisation. Le poste doit ainsi permettre d'en optimiser le fonctionnement, de déterminer quel système est le mieux adapté pour l'application souhaitée et ainsi de réaliser des économies d'énergie plus importantes.
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