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Cette annexe présente les hypothèses pour les deux études technico-économiques effectuée avec l’outil OCSYGEN du CRIGEN.
15.1Hypothèses pour le R+4
Le bâtiment est le même que celui utilisé avec MAESTRO, on a 34 appartements de 62m2
Données bâtiments :
Caractéristiques initiales du logement
|
|
Type d'habitation
|
type RT2012 Bbiomax
|
Position dans l'immeuble
|
Etage intermédiaire
|
Surface habitable
|
62,0 m²
|
Type de vitrage
|
Fenêtre ICCC neuf
|
Type de murs donnant sur LNC
|
Mur sur LNC - IC type RT2012
|
Type de murs donnant sur l'extérieur
|
Mur sur Ext - IC type RT2012
|
Type de plafond
|
Plafond - IC type RT2012
|
Type de plancher
|
Plancher - IC type RT2012
|
Hauteur sous plafond
|
2,5
|
Nb logement équivalent ds l'immeuble
|
34
|
|
|
Caractéristique géométrique logement
|
|
Linéaire de mur au Sud sur extérieur (m)
|
8,5 m
|
Linéaire de mur à l'Est sur extérieur (m)
|
0,0 m
|
Linéaire de mur au Nord sur extérieur (m)
|
0,0 m
|
Linéaire de mur à l'Ouest sur extérieur (m)
|
8,5 m
|
Linéaire de mur sur LNC (m)
|
8,5 m
|
Pourcentage surface vitrée
|
30%
|
Masque
|
Masque moyen sur les parois vitrées
|
Type de LNC
|
Circulation commune sans ouverture sur l'ext.
|
Déperdition pont thermique (W/K)
|
13,4
|
Données occupations:
Occupation et comportement
|
|
Nombre d'occupants
|
3
|
Usage de l'ECS
|
Moyen
|
Nombre de Salles de Bains
|
1
|
Température de consigne chauffage
|
20 ° C
|
Température de consigne climatisation
|
27 ° C
|
Scénario de présence
|
par défaut
|
Equipement électrique
|
Moyen
|
Four électrique
|
Oui
|
Four micro-ondes
|
Non
|
|
|
Configuration des Résultats individuels
|
|
Incrémenter automatiquement un nouvel onglet :
|
Uniquement si nouveau Nom
|
Nom de l'onglet de destination :
|
Résultats_1
|
Affichage des résultats détaillés sur le bâti
|
Oui
|
Affichage coûts d'investissement & maintenance
|
Oui
|
Mode Dbug activé
|
Non
|
Mode résultat Tableau activé
|
Non
|
Différentes solutions:
|
|
Solution 0
|
Solution 1
|
Solution 2
|
Système de chauffage 1 :
|
Nom
|
Chaudière GN condensation collective
|
Cogénération MCI collectif
|
Cogénération MCI collectif
|
|
Dimensionnement
|
auto
|
ecoGEN7.5_AGc
|
Vitobloc 200 EM-9/20
|
|
Nb
|
|
1
|
1
|
|
Couverture max chauffage système 1 (%)
|
100%
|
100%
|
100%
|
Système de chauffage 2 :
|
Nom
|
Aucun
|
Chaudière GN condensation collective
|
Chaudière GN condensation collective
|
|
Dimensionnement
|
|
auto
|
auto
|
|
Nb
|
|
|
|
Pilotage des Systèmes de chauffage 1 & 2
|
Type
|
Priorité système 1
|
Priorité système 1
|
Priorité système 1
|
Distribution/Emetteurs :
|
Type
|
Radiateurs BT
|
Radiateurs BT
|
Radiateurs BT
|
|
Régulation terminale performante (Rob. Thermo., régulation terminale, Rad. elec NFC)
|
Oui
|
Oui
|
Oui
|
|
Prise en compte d'une loi d'eau
|
Oui
|
Oui
|
Oui
|
|
Débit variable dans les émetteurs
|
Non
|
Non
|
Non
|
Système d'ECS :
|
|
Accumulée collectif 1
|
Accumulée collectif 1
|
Accumulée collectif 1
|
PV en collectif :
|
(Surface en m²)
|
0,0 m²
|
0,0 m²
|
0,0 m²
|
Ventilation
|
|
Ventilation RT2012
|
Ventilation RT2012
|
Ventilation RT2012
|
Valorisation de l'électricité produite par la cogé :
|
|
-
|
Revente en totalité
|
Revente en totalité
|
Valorisation de l'électricité produite par le PV :
|
|
-
|
-
|
-
|
Batterie de stockage électrique collective :
|
|
-
|
-
|
-
|
Choix de plaque de cuisson:
|
|
Plaque Elec induction
|
Plaque Elec induction
|
Plaque Elec induction
|
Consigne
|
Programme chauffage
|
Par défaut
|
Par défaut
|
Par défaut
|
Programme froid
|
Par défaut
|
Par défaut
|
Par défaut
|
Coefficient de reduction du Bbiomax (%)
|
-3%
|
0%
|
0%
| Hypothèses pour le R+2
Le bâtiment est le même que celui utilisé avec MAESTRO, on a 18 appartements de 59m2
Données bâtiments :
Caractéristiques initiales du logement
|
|
Type d'habitation
|
type RT2012 Bbiomax
|
Position dans l'immeuble
|
Etage intermédiaire
|
Surface habitable
|
59,0 m²
|
Type de vitrage
|
Fenêtre ICCC neuf
|
Type de murs donnant sur LNC
|
Mur sur LNC - IC type RT2012
|
Type de murs donnant sur l'extérieur
|
Mur sur Ext - IC type RT2012
|
Type de plafond
|
Plafond - IC type RT2012
|
Type de plancher
|
Plancher - IC type RT2012
|
Hauteur sous plafond
|
2,5
|
Nb logement équivalent ds l'immeuble
|
18
|
|
|
Caractéristique géométrique logement
|
|
Linéaire de mur au Sud sur extérieur (m)
|
8,5 m
|
Linéaire de mur à l'Est sur extérieur (m)
|
0,0 m
|
Linéaire de mur au Nord sur extérieur (m)
|
0,0 m
|
Linéaire de mur à l'Ouest sur extérieur (m)
|
8,5 m
|
Linéaire de mur sur LNC (m)
|
8,5 m
|
Pourcentage surface vitrée
|
30%
|
Masque
|
Masque moyen sur les parois vitrées
|
Type de LNC
|
Circulation commune sans ouverture sur l'ext.
|
Déperdition pont thermique (W/K)
|
13,4
|
Données occupations:
Situation géographique
|
|
Département
|
75 - Paris
|
Altitude
|
< 200 m
|
|
|
Occupation et comportement
|
|
Nombre d'occupants
|
3
|
Usage de l'ECS
|
Moyen
|
Nombre de Salles de Bains
|
1
|
Température de consigne chauffage
|
20 ° C
|
Température de consigne climatisation
|
27 ° C
|
Scénario de présence
|
par défaut
|
Equipement électrique
|
Moyen
|
Four électrique
|
Oui
|
Four micro-ondes
|
Non
|
|
|
Configuration des Résultats individuels
|
|
Incrémenter automatiquement un nouvel onglet :
|
Uniquement si nouveau Nom
|
Nom de l'onglet de destination :
|
Résultats_1
|
Affichage des résultats détaillés sur le bâti
|
Oui
|
Affichage coûts d'investissement & maintenance
|
Oui
|
Mode Dbug activé
|
Non
|
Mode résultat Tableau activé
|
Non
|
Différentes solutions:
|
|
Solution 0
|
Solution 1
|
Solution 2
|
Système de chauffage 1 :
|
Nom
|
Chaudière GN condensation collective
|
Cogénération MCI collectif
|
Cogénération MCI collectif
|
|
Dimensionnement
|
auto
|
ecoGEN5_AGc
|
V Vitobloc 200 EM-6/15
|
|
Nb
|
|
1
|
1
|
|
Couverture max chauffage système 1 (%)
|
100%
|
100%
|
100%
|
Système de chauffage 2 :
|
Nom
|
Aucun
|
Chaudière GN condensation collective
|
Chaudière GN condensation collective
|
|
Dimensionnement
|
|
auto
|
auto
|
|
Nb
|
|
|
|
Pilotage des Systèmes de chauffage 1 & 2
|
Type
|
Priorité système 1
|
Priorité système 1
|
Priorité système 1
|
Distribution/Emetteurs :
|
Type
|
Radiateurs BT
|
Radiateurs BT
|
Radiateurs BT
|
|
Régulation terminale performante (Rob. Thermo., régulation terminale, Rad. elec NFC)
|
Oui
|
Oui
|
Oui
|
|
Prise en compte d'une loi d'eau
|
Oui
|
Oui
|
Oui
|
|
Débit variable dans les émetteurs
|
Non
|
Non
|
Non
|
Système d'ECS :
|
|
Accumulée collectif 1
|
Accumulée collectif 1
|
Accumulée collectif 1
|
PV en collectif :
|
(Surface en m²)
|
0,0 m²
|
0,0 m²
|
0,0 m²
|
Ventilation
|
|
Ventilation RT2012
|
Ventilation RT2012
|
Ventilation RT2012
|
Valorisation de l'électricité produite par la cogé :
|
|
-
|
Revente en totalité
|
Revente en totalité
|
Valorisation de l'électricité produite par le PV :
|
|
-
|
-
|
-
|
Batterie de stockage électrique collective :
|
|
-
|
-
|
-
|
Choix de plaque de cuisson:
|
|
Plaque Elec induction
|
Plaque Elec induction
|
Plaque Elec induction
|
Consigne
|
Programme chauffage
|
Par défaut
|
Par défaut
|
Par défaut
|
Programme froid
|
Par défaut
|
Par défaut
|
Par défaut
|
Coefficient de reduction du Bbiomax (%)
|
-3%
|
0%
|
0%
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16Note sur une proposition de la modélisation de pile à combustible dans la RT 2012 via un titre V
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Le 29 mai 2015
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De :
|
Thomas TIRTIAUX (CRIGEN)
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A :
|
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Contexte : Cette note constitue une contribution du CRIGEN sur les étapes visant à une meilleure prise en compte des systèmes de pile à combustible avec la méthode de calcul de la RT 2012.
Démarche : Notre proposition de modélisation de la pile dans la RT2012 se base sur le projet de norme 15316-4-4 pour les calculs en phase de fonctionnement. Nous avons alors complété les phases de démarrages, de transition, de redémarrage et d’arrêt en s’inspirant directement des expérimentations. Il restera à réaliser un travaille sur les différentes méthodes de régulation et comment les intégrer dans la RT 2012.
16.1Le PR NF EN 15316-4-4
Est un avant projet de norme proposant une méthode de calcul des besoins énergétiques et des rendements des systèmes de cogénération intégrés au bâtiment.
Cette méthode s’applique à tous les différents types de cogénération.
Avantages :
-Simple ;
-Elle s’appuie sur la norme NF EN 50465 pour les valeurs d’essais ;
-Elle avantage la cogénération en termes de rendement en négligeant les températures de retour d’eau.
Inconvénients :
-Ne modélise pas les phases de démarrage ou d’arrêt ;
-Ne prend pas en compte les modélisations des cogénérations dont le débit calorifique nominal est supérieur à 70kW.
16.2Modélisation
-
Phase de démarrage et d’arrêt :
L’expérience du CRIGEN montre que ces phases sont encore loin d’être standardisées et peuvent varier grandement en fonction des constructeurs.
La méthode de modélisation consisterait à utiliser une boîte noire représentant les phases de démarrage et une seconde boîte noire représentant les phases d’arrêt. Dans cette boîte noire on mesurerait la consommation électrique, la consommation de gaz, la production de chaleur et la production d’électricité après un démarrage à froid. On répartirait ensuite ces consommations et ces productions sur l’ensemble de la durée de démarrage. Pour la phase de démarrage, la boîte noire commence lorsque la pile a eu l’ordre de démarrer et se termine dès que celle-ci a atteint ça puissance électrique nominale.
Délimitation de la boîte noire :
Figure Représentation des puissances électriques et gaz consommées et produites lors du démarrage de la pile à combustible type PEM
D’après les données expérimentales, voici à quoi ressemblerait la modélisation :
Figure Modélisation des puissances électriques et gaz consommées et produites lors du démarrage de la pile à combustible type PEM
En analysant les valeurs, on constate que la pile a :
-Consommé l’équivalent de 1.16 kWh de gaz
-Consommé l’équivalent de 1.51 kWh d’électricité
-Produit l’équivalent de 0.25 kWh d’énergie électrique
-Produit l’équivalent de 0.52 kWh d’énergie thermique
Pendant un temps de démarrage de 19851 sec soit 5h31 soit :
-Une consommation moyenne de gaz de 0.21 kW
-Une consommation moyenne d’électricité de 0.27 kW
-Une production moyenne d’énergie électrique de 0.045 kW
-Une production moyenne d’énergie thermique de 0.094 kW
De la même manière on pourrait modéliser la boîte noire des phases d’arrêt.
On modélisera les phases de transition avec un point de mesures à charge nominal et un point de mesures à charges partielles en mesurant :
-La puissance thermique
-La puissance électrique
-La consommation de gaz
Ainsi si la pile doit moduler, on interpolera entre les deux valeurs.
Actuellement, le modèle ne prévoit rien concernant les redémarrages à chaud. Cependant, il a été observé, sur les PEMFC notamment, que les démarrages à chaud peuvent se produire en fonctionnement classique dans un bâtiment. Dans ce cas, le temps de démarrage et l’énergie consommée par le système de cogénération pour parvenir au fonctionnement stationnaire est plus faible que lors d’un démarrage à froid.
Le redémarrage de la pile est conditionné en pratique par la température du reformeur. Quand celui-ci redescend sous une température déterminée par le constructeur, la pile est autorisée à redémarrer. Plus le temps d’arrêt précédant le démarrage a été court, plus le démarrage le sera lui aussi.
De façon très simplifiée, on pourrait définir un temps de mise en arrêt max (. Si la pile redémarre avant ce temps alors on divise ce temps par le temps de la mise en arrêt max puis on multiplie le tout par le temps de démarrage à froid.
Si alors :
Sinon
De même manière les valeurs de production et de consommation seront modifiées :
Remarques : La modélisation du redémarrage de manière proportionnelle pourrait également être réalisée par d’autres fonctions mathématiques plus proches de la réalité.
Exemple :
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