Contrôle d’un système énergétique hybride à base de pompe à chaleur

Control of a heat pump based hybrid energy system

• Auteur / Autrice : Philippe Poulet
• Direction : Rachid Outbib, Mohamed Zerrougui
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques et informatique
• Date : Soutenance le 17/12/2015
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Mathématiques et Informatique de Marseille (Marseille ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'information et des systèmes (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Daniel Hissel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Daniel Hissel, Nazih Moubayed
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Maxime Wack, Hamid Gualous

Mots clés

Mots clés contrôlés

Consommation d'énergie

Énergies renouvelables

Modélisation électrothermique

Pompes à chaleur

Mots clés libres

Contrôle

Énergie

Hybride

Pompe à chaleur

Compresseur

Modélisation

Control

Energy

Hybrid

Heat pump

Compressor

Model

Résumé

Cette thèse est une contribution au problème du contrôle et de la gestion de l'énergie dans le cadre des systèmes hybrides à base de pompe à chaleur à entrée variable. Après un état de l'art sur les systèmes énergétiques et les pompe à chaleur, une présentation des outils expérimentaux, conçus et exploités tout le long de la thèse, est donnée. La troisième partie est constituée de la modélisation physique de la pompe à chaleur. Il s'agit du composant central utilisé pour le contrôle du système hybride. Ensuite, la stratégie de contrôle est décrite et validée à travers des résultats de simulation puis des expérimentations. La dernière partie est dédiée à la gestion d'énergie du système hybride. Plus précisément, un algorithme permettant d'optimiser l'énergie produite est proposé, puis, validé sur des sites représentatifs en France ; le cas d'étude considéré.

This thesis is a contribution to the problem of control and management of energy within the heat-pump-based hybrid systems with variable input power. After a state of the art on energy systems and heat pump, a presentation of experimental tools, designed and operated throughout the thesis is given. The third part consists of the physical modeling of the heat pump. This is the central component used for the control of the hybrid system. Then, the control strategy is described and validated through the simulation results and the experiments. The last part is dedicated to the energy management of hybrid system. Specifically, an algorithm to optimize the energy produced is proposed and validated on representative sites in France ; the study-case of this work.