Compte Rendu [PDF]

Zitiervorschau

Compte Rendu De Travaux Pratique

thermique des locaux

Encadré par :

Réalisé par :

 Safae Meziane  Wissal Mikdad

M.Dlimi

2021/2022

INTRODUCTION Les préoccupations environnementales et économiques actuelles ont souligné la nécessité de faire des économies d’énergie dans le bâtiment, afin de limiter les besoins en chauffage tout en assurant un confort intérieur satisfaisant. Le confort thermique d’été devient aussi de plus en plus important, engendrant ainsi de nouveaux besoins énergétiques potentiels. L’enseignement de ces notions comme besoins de chauffage, besoins de rafraîchissement et techniques de ventilation se heurtent à des difficultés, car les temps d’études consacrés aux travaux pratiques permettent difficilement de visualiser les phénomènes physiques mis en jeu dans la technique du bâtiment. Pour cette raison, les chercheurs trouvent une étude s’appelle thermique de bâtiment qui permet d’étudier les besoins énergétiques. Elle aborde principalement les notions d'isolation thermique et de ventilation afin d'offrir le meilleur confort thermique aux occupants. Elle aborde aussi les problèmes de fourniture d'énergie pour le chauffage ou le refroidissement et de production d'eau chaude sanitaire. Le comportement thermique du bâtiment met en jeu de nombreux phénomènes physiques dynamiques dont certains effets, négligeables dans un bâtiment traditionnel, deviennent déterminants dans un bâtiment très isolé. C'est pourquoi la simulation thermique dynamique est aujourd'hui un outil incontournable pour la recherche. Fondamentalement, les logiciels de STD décrivent les échanges thermiques classiques (convection, conduction, rayonnement, changement d'état). Leurs développements récents leur confèrent aussi la capacité très appréciée : •Dimensionner les solutions énergétiques complexes en développant une approche globale. •D'évaluer le confort d'hiver comme d'été, selon un pas de temps fin. • Procéder à une approche globale de l'éclairage (en tenant compte de la lumière naturelle et de la modulation de l'appoint artificiel, des protections solaires...). •Simuler l'impact du vent sur les façades, les phénomènes de ventilation naturelle, l'intérêt d'un puits climatique. •d'estimer les consommations réelles d'énergie à partir des informations sur l'enveloppe du bâtiment, de son inertie, des systèmes énergétique, du comportement des occupants et du climat local.

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Présentation de logiciel TRNSYS : Pour pouvoir étudier l’influence des choix constructifs sur les besoins énergétiques et le confort à l’intérieur du bâtiment, les chercheurs font appel à des logiciels performants, parmi ces logiciels nous avons le simulateur exécutable TRNSYS. TRNSYS, le programme de simulation dynamique de systèmes transitoires disponible dans le commerce depuis 1975, continue de se développer par le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) grâce à la collaboration internationale des États-Unis, de la France et de l’Allemagne. TRNSYS reste l’un des progiciels de simulation d’énergie les plus flexibles en facilitant l’ajout de modèles mathématiques, les composants complémentaires disponibles, les capacités du modèle de bâtiment multizone et la possibilité d’interfacer avec d’autres programmes de simulation. Plusieurs centaines de composants TRNSYS sont disponibles couvrants un large spectre d’application (Energie solaire, éoliennes, Hydrauliques, photovoltaïques, piles à combustibles, cogénération, comportement des usagers, analyse et optimisation tarifaire, régulation, stockage d’énergie intersaison, thermique du bâtiment...) TRNSYS dans le bâtiment : 1. TRNSYS et les grosses inerties des murs 2. La Haute Qualité Environnementale (HQE) 3. Efficacité énergétique dans le bâtiment. Les objectifs de cette formation qui nous avons fait pendant 4 séances de TP sont : • D’être initié à l'usage du logiciel TRNSYS . • De pratiquer et de manipuler le logiciel au travers d'une étude de cas spécifique à la conception d'un bâtiment basse consommation d'énergie (besoins de chauffage, confort d'été, étude de sensibilité). • De mener une simulation thermique dynamique d'un bâtiment . • de connaitre les outils disponibles et la démarche pour manier les autres applications de TRNSYS.    

Le contenu des tps se divise en trois parties : Tp1 : SketchUp TP2 : Création du bâtiment dans TRNBUILD Tp3 : Création des gains internes et scénarios d’occupation dans TRNBUILD Tp4 : STD avec Simulation Studio et détermination des températures et besoin annuel de chauffage et climatisation

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Tp1 : SketchUp

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Présentation du logiciel sketchup : Google SketchUp est un logiciel qui présente de nombreux avantages notamment au niveau de la facilité d’utilisation de son interface de présentation ainsi que les multiples opportunités offertes pour la présentation du modèle. Sa versatilité en fait aujourd’hui un outil utilisé par de nombreux champs d’étude, il est possible de modifier l’affichage des différents volumes présents dans le monde 3D. Ainsi, il est possible de décider de rendre opaques ou transparents les volumes thermiques dessinés mais également de rendre opaques, transparents ou mêmes invisibles les éléments d’environnement importés. L’ensemble de ces options est accessible dans le menu, en cochant les différentes options possibles. -La hauteur sous plafond : 3,10m -La surface des portes doubles est (1,5*2 ,75) m^2 -La surface des portes simples est (0,75*2,75) m^2 -La surface des fenêtres doubles est (1,5*1,5) m^2 -La surface des fenêtres simple est (1*1) m^2

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Figure (1) : PLAN DE BATIMENT

Figure (2) : Dessin en 3D

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Tp2 : CREATION DU BATIMENT DANS TRNBUILD

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TRNBuild est utilisé pour saisir les informations nécessaires à la simulation de bâtiments multizones à travers la description de l'enveloppe (matériaux, épaisseur des couches et paramètres thermo-physiques), les fenêtres, le chauffage/refroidissement, la ventilation, l'infiltration, les gains et le taux d’occupation de la maison. Dans notre modèle, le bâtiment est représenté par septs zones thermiques (Figure (1) et (2)).

Etape de création d’un bâtiment dans TRINBUILD : Etape 1 : Entrer les zone de bâtiment

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Etape 2 : Enter les compositions des parois de l’intérieur vers extérieur  Murs extérieurs :

 Murs intérieurs :

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

Plancher haut :



Plancher bas :

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Etape 3 : Enter les caractéristiques des fenêtres (simples/doubles)

Etape 3 : On répète la même procédure dans toutes les zones, avec le calcul de surface de chaque mur et le volume de chaque zone  Exemple : zone salon

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Volume de la zone « salon »

Caractéristique de fenêtres Surface de mur

Catégorie Surface de fenêtre Orientation de mur

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Tp3 : CREATION DES GAINS INTERNES ET SCENARIOS D’OCCUPATION DANS TRNBUILD

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 Les gains  Les étapes de création les gains internes  - Premier gains : Persons

Exemple : zone salon

Salon : seated at rest Chambre1: seated, eating Chambre2: seated, very light writing

Non occupée

Cuisine: standing, light work or working slowly

Occupée

Occupation par une personne

Occupée Non occupée

-Deuxième gains : computer

Exemple : zone chambre2

1 ordinateur

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-Troisième gains : Artificial lighting

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exemple : zone chambre1

-Other gains :

exemple : zone cuisine

Gains

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Tp4 : 2021/2022

STD avec Simulation Studio et détermination des températures et besoin annuel de chauffage et climatisation

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