Modeling and flexible predictive control of buildings space-heating demand in district heating systems ; Modélisation et commande prédictive flexible de la demande en chauffage des bâtiments raccordés à des réseaux de chaleur
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Media type:
Text;
Electronic Thesis;
E-Book
Title:
Modeling and flexible predictive control of buildings space-heating demand in district heating systems ; Modélisation et commande prédictive flexible de la demande en chauffage des bâtiments raccordés à des réseaux de chaleur
Footnote:
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Description:
La gestion de la demande en chauffage des bâtiments raccordés à des réseaux de chaleur s'effectue classiquement au moyen d’une courbe de chauffe : lorsque la température extérieure chute, la température de départ de l’eau alimentant le circuit de chauffage interne est relevée. Ce mode de contrôle, appelé régulation par loi d’eau, présente des atouts en termes de simplicité et de robustesse, mais ne tient pas compte de l'inertie thermique du bâtiment et ne permet donc pas une modulation de sa demande. La modulation de la demande en chauffage se définit comme l'action de contrôle consistant à modifier de manière stratégique les conditions de confort thermique dans le cadre d’une optimisation énergétique et/ou économique. Il s’agit d’une brique essentielle du contrôle flexible qui envisage le déplacement des charges et l’effacement des pics pour une meilleure efficacité de production favorisant la pénétration des énergies renouvelables et de récupération.Ces travaux de thèse visent à développer une stratégie de contrôle prédictif et flexible de la demande en chauffage, applicable à grande échelle dans les réseaux de chaleur.Tout d'abord, un simulateur thermique dynamique de bâtiment résidentiel, équipé de radiateurs hydrauliques connectés à une sous-station de réseau de chaleur, est développé. Il permet de définir plusieurs cas d’études de bâtiments représentatifs du parc résidentiel français et constitue l’environnement expérimental virtuel de nos travaux de recherche. Ensuite, une méthodologie permettant d’obtenir un modèle orienté-contrôle et d’ordre réduit de bâtiment avec son système de chauffage est proposée. Elle commence par la définition de la structure du modèle en se basant sur des connaissances physiques, puis consiste en l'identification des paramètres par optimisation méta-heuristique à l'aide des données générées par le simulateur. L'approche d'identification paramétrique évalue la possibilité de réaliser cette tâche en ne s’appuyant que sur des données disponibles au niveau de la sous-station, ...