La Simulation Énergétique Dynamique dans ClimaWin

1.Historique

A la sortie de la RT2012, BBS Slama a décidé de coder son propre moteur RT 2012. Le principe de celui-ci est une simulation énergétique dynamique (SED) en conditions conventionnelles. Il repose sur le modèle RC, pour Résistance Condensateur, qui utilise les analogies entre la thermique et l’électricité.La méthode RC a été créée dans les années 80 en même temps que la méthode COMFIE de Pleiades. La méthode RC a l’avantage d’être très rapide et de prendre en compte dans l’évolution du bâtiment, les puissances d’éclairage, les apports internes, les pertes récupérables.

Depuis sa création, le CSTB a continué ses recherches pour la fiabiliser et l’améliorer et nous avons nous-même, au travers d’échanges avec le CSTB, apporté nos propres contributions. Ainsi nous avons des améliorations permettant le calcul pièce par pièce en tenant compte des échanges entre chaque pièce. Par ailleurs, ClimaWin s’est doté de fonctionnalités de comparaison de variantes qui permettent de démultiplier et de comparer différentes simulations énergétiques, ce qui répond au besoin d’audit actuel.

Schéma de la méthode RC

2. A quoi sert une SED ?

Le nombre d’information que l’on peut tirer d’une SED de ClimaWin est vaste. Nous présentons quatre d’entre elles.

2.1 Le confort

ClimaWin évalue le confort hygrothermique des occupants, c’est-à-dire qu’il permet de vérifier si des conditions de température et d’humidité à l’intérieur du bâtiment, en été comme en hiver, donnent une impression de confort. Ces données sont visualisables dans des diagrammes qui donnent une idée du confort ressenti.

Représentation du confort dans différents graphiques

2.2 Estimation des consommations et de la production d’électricité

ClimaWin réalise une estimation des consommations d’énergie réelles, et non conventionnelles, basée sur le renseignement de l’enveloppe du bâtiment et de ses systèmes énergétiques mais aussi du comportement des occupants et des spécificités du climat local. Si le bâtiment est équipé d’une installation photovoltaïque, la SED permet de calculer une autoconsommation précise intégrant les besoins en éclairage, chauffage et climatisation en plus des besoins suscités par les équipements électriques autres. Notez aussi que ClimaWin prend également en compte la production électrique par des systèmes de cogénération.

Part de l’autoconsommation

2.3 Comparatif de systèmes

Dans ClimaWin 2020, il est possible de décrire quasiment tous les types de systèmes. Ensuite, et c’est une innovation par rapport à l’ancien ClimaWin, le logiciel permet de cataloguer le système en entier, soit l’ensemble du générateur, la distribution, des émetteurs, voire des générateurs d’appoint etc. Cela permet de réaliser aisément des calculs SED pour un même bâtiment muni de systèmes différents et de comparer leur efficacité.

Comparatif de variantes

2.4 Dimensionnement

Le calcul Ashrae de ClimaWin permet de connaître la puissance à installer dans les conditions nominales. Lorsque les conditions économiques ne permettent pas de réaliser l’installation technique, la SED permet de calculer l’impact en termes de confort d’une installation dont la puissance est réduite.

3 Les évolutions de nos calculs de SED

Nos calculs sont en perpétuelles améliorations. Parmi les prochaines améliorations, il y a des traitements de résultats de calculs afin de faciliter les analyses. Par exemple, nous allons permettre de sélectionner une pièce par variante de bâtiment et comparer le confort de cette pièce spécifique selon les différentes variantes. N’hésitez pas à nous faire des retours sur nos développements et les développements souhaités.