Analyse des stratégies de contrôle pour un système de chauffage ventilation et conditionnement de l'air (CVCA) complexe à l'aide d'un modèle calibré

Résumé

L’amélioration de la performance énergétique d’un bâtiment existant peut se réaliser à travers le re-commissioning des systèmes de chauffage ventilation et conditionnement de l’air (CVCA). Ce processus permet de détecter des fautes d’opération et d’étudier des solutions alternatives. Une de ces solutions alternatives est de modifier les stratégies de contrôle pour qu’elles soient plus adaptées aux conditions d’opération actuelles. L’étude de ces solutions peut se faire à l’aide d’un modèle calibré qui représente l’opération des systèmes existants. Cela permet de tester les différentes stratégies de contrôle sans perturber les occupants. L’objectif de ce mémoire est d’analyser les stratégies de contrôles du système CVCA de la Maison des Étudiants, de l’École de Technologie Supérieure, à l’aide d’un modèle calibré. Le système installé possède différents niveaux de traitement d’air qui regroupent plusieurs systèmes interdépendants. Le modèle calibré peut être utilisé pour analyser la demande énergétique, mais également la charge maximale des équipements et d’autres variables d’opération comme les températures et débits d’alimentation. La calibration utilise l’approche Bottom-up en proposant un découpage par niveau de traitement d’air et par système CVCA. La validation de cette étape est réalisée à l’aide des indices Normalized Mean Bias Error (NMBE) et Coefficient of Variation of the Root Mean Square Error (CVRMSE) sur la demande horaire, mais également à l’aide d’indices supplémentaires, soit le Root Mean Square Error (RMSE), le coefficient de détermination (R²) et le Goodness of fit (G) sur la charge instantanée, les températures et débits. Les résultats donnent des indices proches des critères de l’ASHRAE Guideline 14-2002 (NMBE de 10% et CVRMSE de 30%) et des RMSE proches de l’incertitude des sondes. Les étapes de modélisation et de calibration utilisent les données enregistrées du Building Automation System (BAS) afin d’améliorer la précision du modèle. Le modèle calibré est utilisé pour tester différentes stratégies de contrôle qui pourraient réduire la demande annuelle globale de 15%.

Date	18 oct. 2018
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Stanislaw Kajl (Directeur(-trice)) & Danielle Monfet (Codirecteur(-trice))