Centre Efficacité énergétique des Systèmes
Projet PROGRES, CES MINES ParisTechLa production de chaleur et de froid pour assurer des besoins de conditionnement d’ambiance, d’eau chaude sanitaire et de réfrigération constitue une grande part de l’énergie consommée dans le bâtiment résidentiel et/ou tertiaire. Ces énergies sont souvent produites par des systèmes indépendants et véhiculés par des réseaux séparés de chaud et de froid.
La chaleur rejetée par la production de froid (réfrigération, rafraichissement, …) ainsi que les sources d’énergies renouvelables à faible température (solaire thermique, géothermie, …) sont peu ou pas du tout valorisées à l’heure actuelle, faute de systèmes intégrés disposant d’une flexibilité de gestion nécessaire à ce type de système intégré.
En effet, les besoins de chaud et de froid, et les sources d’énergie renouvelable ou renouvelée, présentent des variations à deux échelles de temps : journalière et saisonnière. L’intégration énergétique d’un tel système doit tenir compte de la dynamique et pourrait s’appuyer sur des systèmes thermodynamiques de conversion (PAC, Cogénération, …) et sur des moyens de stockage journaliers et saisonniers.
Le projet vise la mise en œuvre d’une méthodologie permettant d’optimiser la conception de réseaux de chaleur et de froid intégrés ainsi que l’aide à la gestion prédictive du système intégré.
La méthodologie sera implémentée dans un outil ayant deux fonctionnalités :
Cette optimisation permettra de choisir les équipements et de les dimensionner en tenant compte de la particularité des profils et du type de besoins ainsi que d’une évolution projetée ou probable des paramètres (frontière du système, prix des énergies, comportement des usagers, …).
Cette fonctionnalité mettra en œuvre des techniques de gestion prédictive. Elle permettra de planifier l’engagement des équipements de conversion et de stockage, et le type d’énergie à utiliser en optimisant le coût opératoire, l’efficacité exergétique, le bilan environnemental et le respect des contraintes (ex. besoin de s’effacer du réseau électrique).
Cette gestion prédictive s’appuiera sur :
La démonstration de la méthodologie et l’utilisation de l’outil se fera grâce à une étude de cas de l’éco-quartier Cité Serre regroupant un habitat résidentiel, des services de proximité, des activités urbaines et des serres maraîchères nourricières. Ce quartier, imaginé par le projet ANR ATESTOC, en cours de réalisation, présente une possibilité de stockage d’énergie saisonnière (par aquifère caloporteur et géothermie de nappe en profondeurs) et une forte intégration d’énergie solaire.
Contact : Assaad Zoughaib du CES, centre de recherche commun de MINES ParisTech et ARMINES.
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