Regulation de systemes thermiques en regime dynamique. Application au chauffage intermittent des batiments

par CHRISTOPHE FABRON

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de L. FULCHERI.

Soutenue en 1995

à l'EMP .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    L'equation de la chaleur est une equation de diffusion, sa solution est une somme infinie de fonctions appelees fonctions propres. En consequence directe, les systemes thermiques sont delicats a reguler et ce en depit de leur stabilite intrinseque. Le monde de la regulation thermique des batiments n'echappe pas a cette regle. Les exigences d'economies d'energies ont induit des regimes de fonctionnement d'installation fortement dynamiques au travers de la pratique de l'intermittence du chauffage. Les lois issues du passe et basees sur une hypothese de fonctionnement statique sont incapables de bien gerer ce probleme. L'etude presentee a permis, notamment grace aux theories de l'analyse modale et de la reduction de modeles appliquees aux transferts thermiques, de mieux comprendre et expliquer les dysfonctionnements des regulateurs actuels face a l'intermittence. Les conclusions tirees de cette analyse ont abouti a la formalisation d'une loi mathematique qui a servi de base a la conception d'un nouvel algorithme de regulation. Ce nouveau principe se presente comme une extension au cas dynamique des lois statiques issues du passe. Un terme complementaire est ainsi rajoute a la courbe de chauffe. En pratique, ce terme est evalue par une technique de logique floue a partir de deux grandeurs pertinentes: la temperature exterieure moyenne et le temps ecoule depuis la derniere coupure du chauffage. La surface qu'il decrit represente alors une veritable signature dynamique du batiment regule. Les resultats obtenus par cette regulation aussi bien en simulation qu'en conditions reelles montrent que ce nouveau concept permet de reguler en veritable boucle ouverte la temperature interieure d'un batiment de maniere tres correcte tout en optimisant au mieux le double critere confort-economie d'energie


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Informations

  • Détails : 179 P.
  • Annexes : 65 REF.

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