1. Maxime Thomas Avril-Septembre 2012

2. Choix du stage: Domaine dapplication Entreprise: valeurs, structure, innovation Stage: Etude de consulting Alsolen Outil de dimensionnement Petite Maison ZEN (PMZ) Gnralisation du dimensionnement dAedomia dautres btiments 3. I) Prsentation gnrale 1) Cythelia 2) Maison ZEN 3) Aedomia II) Stage ingnieur 1) Dimensionnement de lextraction dair sous toiture 2) Calculs de dimensionnement dAedomia 3) Mise en forme du tableur et guide dutilisation 4) Objectifs pour la fin du stage III) Retour sur exprience 1) Difficults rencontres 2) Bilan personnel IV) Conclusion 4. 1) Cythelia 5 services 3 bureau dtudes PV Bilan Carbone et ACV Energtique du btiment et BBC Recherche & Dveloppement Energtique du btiment Dveloppement de logiciels Archelios, Abatia Valeurs de lentreprise Protection de lenvironnement Satisfaction de la clientle Innovation Argent au service du dveloppement Indpendance vis--vis de la publicit ou des fournisseurs Partage des connaissances 5. 2) Maison ZEN (Zero Energy Net) Concept Bilan nergtique neutre voire positif Exigences de la RT 2012 Empreinte cologique minimale Conception Conception bioclimatique Efficacit sobrit nergtique Toiture photovoltaque Monitoring 6. 3) Aedomia 5 besoins Couverture Electricit Eau chaude Sanitaire Fonctionnement Captage des calories/frigories Pompe A Chaleur Stockage + dphasage pour le chauffage/climatisation Performances PV et COP amliors Origine du projet Construction de la MZ Programme de recherche PACair+PV Chaud Froid HVAC system powered by heat from PV solar panels 7. I) Prsentation gnrale 1) Cythelia 2) Maison ZEN 3) Aedomia II) Stage ingnieur 1) Dimensionnement de lextraction dair sous toiture 2) Calculs de dimensionnement dAedomia 3) Mise en forme du tableur et guide dutilisation 4) Objectifs pour la fin du stage IV) Retour sur exprience 1) Difficults rencontres 2) Bilan personnel V) Conclusion 8. 1) Dimensionnement de lextraction dair sous toiture Vitesse leve au centre Caisson triangulaire pour le dimensionnement du prototype de la PMZ Simulation sous Open FOAM 9. Open FOAM Open Source Linux Pas dinterface Simulation dans le terminal Maillage Conditions de bord + Conditions initiales Solver Anlayse des rsultats + modifications 10. Gnration du maillage Gomtrie choisie Programme Matlab 11. Conditions initiales et conditions de bord P=0 Pa aux inlets V=4 m/s loutlet V=0 m/s aux parois Solver SimpleFoam Modle k-epsilon pour fluide incompressible et turbulent (Re 105 ) Rsultat de la 1re simulation Convergence des rsultats Rgler le maillage aux parois Allger la simulation Dimensionner les veines dextraction 12. Ides de simplifications Suppression de paralllpipdes inlet et outlet = faces intgres au cylindre Considrer un problme 2D 13. HVAC system powered by heat from PV solar panels 14. 2) Calculs de dimensionnement dAedomia Rendement dchangeur Constructeur = 75% Rel = 65% maximum Influence des dbits nulle Influence de la condensation: Calcul de la temprature de rose de lair chaud Comparaison la temprature deau froide 15. Calcul des tempratures lchangeur et puissances changes COP + Tempratures + Puissances changes PPAC + Tair entre Calcul itratif Dimensionnement du prototype de la PMZ: Temprature en sortie de modules estime Dbits dair et deau glycole connus Puissance souhaite = PPAC Echangeur sous dimensionn 16. Comparaison avec des valeurs mesures 9 Fvrier 2012 13h30, temprature extrieure = 0C Entres Rsultats Valeurs mesures I = 600W.m-2 Text = 0C Tc = 45C ch = 60% Tair entre 9,3C 10,9C Tair sortie 4,2C 4C Teau entre -0,1C -2,2C Teau sortie 2,7C 3,4C Pch 3,78 kW 3,63 kW Puissance transmise leau: Peau=3,63kW Cause dune telle diffrence: imprcision des mesures + ventuelles pertes Puissance perdue par lair : Pair=3,97kW 17. Intgration des pertes thermiques dans le calcul du volume du ballon Dmarche Calcul du volume du ballon Discrtisation horaire des pertes Itrations Eballon = Vballon Cp (Tcharg -Tdcharg) Eballon = Echauffage +Epertes Ppertes = (Tcharg -Tdcharg)/Rthermique Dimensionnement du ballon de la PMZ: Tempratures charg/dcharg Besoins journaliers en chauffage Estimation des pertes thermiques 18. 3) Mise en forme dun tableur et guide dutilisation Onglet principal Autres onglets pour les calculs des macros 19. Guide dutilisation pour un futur dimensionnement dAedomia 20. Amlioration du tableur Ajouter dautres indicateurs et conseils de dimensionnement Intgrer diffrents modles de PAC Intgrer les pertes thermiques entre changeur et PAC Validation des rsultats Comparaison tableur/mesures Simplification des simulations CFD Rsultats pour une gomtrie plus simple Transfert en langage Scilab 4) Objectifs pour la fin du stage 21. I) Prsentation gnrale 1) Cythelia 2) Maison ZEN 3) Aedomia II) Stage ingnieur 1) Dimensionnement de lextraction dair sous toiture 2) Calculs de dimensionnement dAedomia 3) Mise en forme du tableur et guide dutilisation 4) Objectifs pour la fin du stage III) Retour sur exprience 1) Difficults rencontres 2) Bilan personnel IV) Conclusion 22. Adaptation Outils informatique Continuer le travail dun autre ingnieur Open FOAM Gestion du temps et objectifs fixs Efficacit dans la manire de travailler Ordre de priorit 1) Difficults rencontres 23. Bilan des comptences et connaissances acquises Programmation Simulations CFD (Computational Fluid Dynamics) Energtique du btiment Marchs et politiques internationales en nergies renouvelables Enseignements tirs pour mon avenir professionnel Intrt pour les nergies Travail en quipe et communication Contacts extrieurs 2) Bilan personnel 24. CFD Outil de dimensionnement Tableur fonctionnel Possibilits damlioration Impressions personnelles Stage intressant Rpartition du travail Travail en R&D Ambiance conviviale Impression en tant quhabitant de la PMZ