Efficacité Energétique 2e édition - Solutions de suivi des consommations et régulation
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Le document présente plusieurs projets d'expérimentation visant à développer des outils logiciels et des méthodologies pour la gestion de l'efficacité énergétique dans les bâtiments, en intégrant des solutions de suivi des consommations et de régulation. Les projets incluent des plateformes web et des systèmes numériques permettant d'analyser, mesurer et optimiser les performances énergétiques, tout en sensibilisant les usagers et gestionnaires. L'objectif est d'améliorer la performance énergétique des bâtiments, en particulier dans le secteur du logement social, et d'atteindre des économies d'énergie significatives.
Efficacité Energétique 2e édition - Solutions de suivi des consommations et régulation
- 1. Suivi et régulation Logiciels de suivi, algorithmes de régulation et réglages à distance SUIVI ET REGULATION
- 2. Intelligence énergétique Méthodologies et outil logiciel de gestion de l'efficacité énergétique SUIVI DES CONSOMMATIONS
- 3. Intelligence énergétique par Intelligence Energétique Bâtiment déjà choisi : ENSAM paris LE PROJET D’EXPÉRIMENTATION Valider et affiner l’outil logiciel qui vient en support d’une démarche d’efficacité énergétique active. L’outil permet de mesurer, analyser, et ajuster les consommations du bâtiment pour atteindre l’optimum de consommation et de confort. La dimension humaine étant centrale dans la problématique d’efficacité énergétique l’outil se veut être une plateforme collaborative permettant la sensibilisation et l’information des usagers. La démarche et l’outil vise à manager les consommations et dépenses énergétiques des PME/PMI et collectivités locales. L’ENTREPRISE Créée en septembre 2011, INTELLIGENCE ENERGETIQUE est une société de conseil et d’ingénierie en performance énergétique. Elle a défini une méthodologie pour réduire les coûts et consommations d’énergie de façons continue et rentable. INTELLIGENCE ENERGETIQUE est intégrée à l’incubateur ENSAM ParisTech. SUIVI DES CONSOMMATIONS Méthodologies et outil logiciel de gestion de l'efficacité énergétique
- 6. Modalités de l’expérimentation Impacts sur le bâtiment Potentiellement des ajouts de compteurs subdivisionnaires au niveau des TGBT Typologie des bâtiments souhaités Bâtiment de l’ENSAM L’expérimentation vise à définir les actions à mettre en place au niveau de la maintenance, d’amener les gestionnaires et usagers vers une réduction de la consommation. Le projet suivra les phases suivantes : • Audit des installations • Définition des points et de l’architecture de mesure • Mise en place de la solution de mesure (sans fils, peu intrusive) • Mise en place du référentiel de consommation (paramétrage de l’outil logiciel) • Editions des rapports de consommations • Mise en place des actions correctives (maintenance, usages, aménagements techniques) • Evaluations des gains Intelligence Energétique
- 7. Openergy Plateforme web de suivi des consommations et de garantie des performances énergétiques SUIVI DES CONSOMMATIONS
- 8. Openergy Logiciel de suivi des consommations et de garantie des performances énergétiques LE PROJET D’EXPÉRIMENTATION Openergy développe une plateforme web qui collecte, analyse et permet la visualisation des données énergétiques des bâtiments. Cette plateforme intègre un modèle physique du bâtiment qui est réajusté en permanence et qui permet de comparer les performances réelles à celles attendues et d’identifier les écarts pour garantir la performance énergétique. La plateforme propose deux accès : - Accès gestionnaire (tableau de bord intégrant consommations globales, répartition par zone, part des différents types de consommation) - Accès exploitant avec un onglet « consommations de chauffage et climatisation», un onglet offrant une comparaison des performances réelles aux données du constructeur, et un onglet permettant le suivi d’actions de performance et leur impact sur l’efficacité énergétique. L’objet de l’expérimentation est de tester la pertinence de la modélisation et l’utilité de la plateforme auprès des gestionnaires/exploitants. L’ENTREPRISE Openergy créé fin 2012 par deux experts ayant fait carrière chez un grand groupe énergéticien propose des compétences autour de la collecte, de la mise en forme et l’analyse de données énergétiques. Bâtiment Tertiaire neuf ou rénové 1000 à 5000 m2 SUIVI DES CONSOMMATIONS
- 9. Un modèle innovant du bâtiment Un modèle numérique du bâtiment est mis en place, puis ajusté en permanence pour correspondre au bâtiment réel. Il permet une analyse automatisée des consommations du bâtiment. Analyse automatique des consommations Détection des dysfonctionnements Hiérarchisation des actions à mettre en œuvre Evaluation quantitative de l’impact des actions de performance
- 10. La visualisation des données facilitée Pour le gestionnaire et l’exploitant : Accès en temps réel aux mesures des différents capteurs (électricité, température, etc.) Répartition par usage et par zone d’activité Indicateurs clés de la performance du bâtiment Suivi des contrats de performance énergétique
- 11. Des outils dédiés aux exploitants Objectif Réel Dysfonctionnement Les dysfonctionnements sont facilement identifiés
- 12. Résultats : les objectifs énergétiques peuvent être tenus Objectif L’exploitant a en main les outils pour s’engager : Il dispose d’une vision claire des leviers d’action possibles Les dysfonctionnements sont détectés et peuvent être corrigés (phase 1) Le fonctionnement du bâtiment est optimisé au long terme (phase 2)
- 13. Modalités de l’expérimentation Typologie des bâtiments souhaités • Bâtiment tertiaire (bureau en priorité) • Surface entre 1000 et 5000 m² • Bâtiment neuf (RT2012 ou BBC) ou rénové • Les sous-compteurs disposent d’une sortie de communication (par ex. sortie impulsionnelle) • Système énergétique centralisé de chauffage et de climatisation (avec si possible une pompe à chaleur réversible, GTB, PV, Solaire thermique) Impacts sur le bâtiment • Installation d’un sous-compteur d’énergie (ex : dédié au système de climatisation/chauffage) • Installation de capteurs, de répéteurs sans fil et sur batterie (impact très limité) • Alimentation pour la passerelle de transmission des données Sur une période de 12 mois, les deux principaux critères évalués seront les suivants : - Précision du modèle du bâtiment : écarts entres les consommations modélisées et les consommations réelles, - Atteinte de la performance prévue du bâtiment : écarts entre les consommations réelles et les objectifs énergétiques. Openergy se base sur le protocole international IPMVP (International Performance Measurement and Verification Protocol), recommandé par l’ADEME, pour prouver les gains d’énergie suite à la mise en œuvre de solutions d’efficacité énergétique. Des bilans intermédiaires seront effectués tous les trois mois et une évaluation complète sera rendue le dernier mois (rapport technique et supports de communication). Openergy
- 14. Logements sociaux performants Une application de suivi des consommations intégrée à un réseau social de proximité par Openergy et ma-residence.fr SUIVI DES CONSOMMATIONS
- 15. Logements sociaux performants Plateforme web de suivi des consommations intégrée à un réseau social de proximité par Openergy et ma-residence.fr Immeuble de logements sociaux d’environ 50 logements (neuf (RT2012/BBC) ou rénové, avec chaufferie collective et compteurs individuels) SUIVI DES CONSOMMATIONS LE PROJET D’EXPÉRIMENTATION La solution proposée s’appuie sur les données déjà télé-relevées par le bailleur : la consommation globale de chauffage du bâtiment et la consommation de chaque logement. Un ensemble de données (T C des logements, des parties communes, de l’extérieur) seront aussi captées. L’ensemble de ces données seront traitées et mise à disposition du bailleur et des habitants à travers l’interface du réseau social ma-residence.fr, réseau en ligne d’entre-aide et de mise en relation du voisinage. Via cette interface : - le bailleur social peut vérifier les performances du bâtiment et identifier les points à corriger. - la communauté d’habitants est sensibilisée et impliquée dans la démarche d’efficacité énergétique (animations prévues par ma- residence.fr) L’expérimentation sera une première opération pilote et vise à démontrer l’intérêt de cette approche partenariale. L’ENTREPRISE MaResidence.fr est une société de 30 personnes, créée en 2007, éditrice du réseau social de proximité du même nom. Openergy, créée fin 2012 par deux experts ayant fait carrière chez un grand groupe énergéticien, propose des compétences autour de la collecte, de la mise en forme et de l’analyse de données énergétiques.
- 16. ma-residence.fr : le réseau des voisins Dans le quartier et la ville Les services entre voisins L’actualité de la ville et des acteurs locaux (mairie, associations, commerces) Au sein de l’espace dédié à chaque résidence Echanges entre habitants Diffusion des informations concernant la résidence par le bailleur/syndic
- 17. Mon quar er & Ma ville Mon domicile Mon immeuble Contactez-nous I Mentions légales I CGU I Charte d’usage I Nos partenaires En savoir plus sur ma-residence.fr ‚ Discussions Infos locales Mon réseau social Entraide & Pe tes annonces Rechercher sur le site… Camille DUPONT ‚ Mes notifications Mes messages privés Bou que SocialApps Eco-gestes Mes factures centralisées Gérer mes absences Gérer mon emménagement / déménagementSynthèse Accueil Comparaison avec les autres habitants Synthèse des consommations Le suivi énergétique au quotidien Pour chaque habitant : un suivi énergétique intégré à son espace personnel
- 18. Avec des recommandations personnalisées Chiffrage du gain individuel
- 19. Un espace dédiés au gestionnaire et à l’exploitant Comparaison aux performances attendues Analyse détaillée du système de chauffage Bilan global du bâtiment
- 20. Modalités de l’expérimentation L’expérimentation vise à démontrer la complémentarité des deux solutions afin de réduire significativement la consommation énergétique des logements. Elle se déroulera sur 12 mois avec deux points d’étape à M+3 et M+6. Les deux critères d’évaluation seront les suivants : - Gain énergétique (objectif 15%) : l’économie d’énergie par rapport aux bâtiments équivalents géré par le bailleur et par rapport aux prévisions. L’évaluation de ce critère s’appuiera sur la télérelève des consommations du bâtiment, d’autres bâtiments « témoin » et sur les études énergétiques réalisées avant les travaux/la construction. - Utilisation de la solution : nombre d’habitants qui ont consulté la plateforme en ligne. Une évaluation complète de l’expérimentation est prévue dans le dernier mois avec un rapport technique de l’évaluation et les supports de communication réalisés au cours de l’expérimentation. Typologie des bâtiments souhaités • Immeuble de logements sociaux neuf (RT2012 ou BBC) ou rénové • Comprenant environ 50 logements qui ont un accès internet • Chaufferie collective télérelevable • Compteurs individuels de chauffage, déjà télérelevés. Impacts sur le bâtiment • Installation de capteurs, répéteurs sans fil et sur batterie (impact très limité) • Alimentation pour la passerelle de collecte/transmission de données • 1 sonde par logement • Animation avec les résidents (par ma- residence.fr) Openergy ma-residence.fr
- 21. SmartHome & M2M Réduire la consommation énergétique tout en améliorant le confort de vie par Home Technology SUIVI DES CONSOMMATIONS / RÉGULATION
- 22. SmartHome M2M Solution domotique permettant de suivre les consommations et réguler le chauffage par Home Technology LE PROJET D’EXPÉRIMENTATION Home Technology développe une « box » installable dans le logement s’interfaçant avec tous les outils de la domotique. Elle permet en particulier : • Une gestion centralisée du chauffage (chaudière fioul, gaz, radiateur électrique avec ou sans fil, pompe à chaleur) • La programmation selon différents modes (Hors gel, Eco, Confort, Manuel, Programmé) et à distance (navigateur PC/Mac, Smartphone et tablette) • Une automatisation des changements de modes (détection d’absence, par exemple) • Une série d’alertes (T C de consigne non respectée, dépassement de budget) envoyées par mail/sms et la gestion d’un historique détaillé. Le produit est aujourd’hui fabriqué à 500 exemplaires et doit entrer en phase de déploiement test via cette expérimentation pour obtenir des retours clients et analyser les comportements d’utilisation. Le produit doit permettre une réduction des consommations de 20% tout en améliorant le confort. L’ENTREPRISE Fondée en 2009, Home Technology est une Jeune Entreprise Innovante ayant breveté sa solution en 2011 et prévoyant une commercialisation de son produit courant 2013. Immeuble chauffage collectif (gaz, fioul) ou individuel (gaz, électrique) SUIVI DES CONSOMMATIONS /REGULATION
- 23. SmartHome M2M par Home Technology
- 24. Modalités de l’expérimentation L’expérimentation sera évaluée sur les deux aspects suivants : - Les économies réalisées via un comparatif des factures du fournisseur d’énergie, - La satisfaction des usagers via une enquête de satisfaction Après installation des solutions à l’automne, l’expérimentation se déroulera sur 8 mois. Impacts sur le bâtiment Installation de la « box » dans les logements Installation des capteurs (Thermostat, présence, ouverture de porte et fenêtre, fumée,…) et actionneurs (contact sec d’alimentation eau chaude radiateur, récepteurs radiateurs électrique fil pilote, etc…) Typologie des bâtiments souhaités 1 immeuble d’habitations avec chauffage individuel électrique fil pilote OU 1 immeuble d’habitations avec chauffage individuel au gaz OU 1 immeuble d’habitation avec chauffage collectif gaz ou fioul (Requière une réception GSM près de la chaudière) SmartHome M2M par Home Technology
- 25. EcoSocial Une solution numérique à faible coût pour la réduction des consommations de chauffage dans l’habitat social par Polytopics et RIC SUIVI DES CONSOMMATIONS ET RÉGULATION
- 26. EcoSocial Une solution numérique à faible coût pour la réduction des consommations de chauffage dans l’habitat social par POLYTOPICS et RIC LE PROJET D’EXPÉRIMENTATION Le projet a pour objet d’expérimenter un système numérique de régulation des installations de chauffage dans le logement, qui optimise les consommations d’énergie et le confort. La solution est caractérisée par une instrumentation du logement (capteurs de température, capteurs de mesure de puissance,…), un système centralisé de traitement informatique et de contrôle à distance, et une interface utilisateurs. Le système apporte une assistance aux occupants et gestionnaires d’un bâtiment en proposant de l’information et des solutions simples. Le système joue aussi un rôle de régulateur en commandant radiateurs électriques ou thermostats gaz. Après une phase de R&D durant laquelle des algorithmes ont été brevetés et une seconde phase de test matériel et logiciel, il s’agit désormais de conduire une phase d’expérimentation sur site. L’expérimentation permettra de tester le système et ses fonctions algorithmiques nouvelles pour différentes caractéristiques de logements et d’utilisations, en relation avec les bailleurs du logement social. Elle vise ainsi à démontrer l’intérêt de la solution et la faire évoluer. L’ENTREPRISE Polytopics, labellisée JEI*, intervient comme prestataire et conseil dans la recherche et le développement technologique pour les secteurs télécom et énergie. Son partenaire, RIC, une auto-entreprise intervient sur la gestion de projet et les algorithmes. JEI* = Jeune Entreprise Innovante SUIVI DES CONSOMMATIONS /REGULATION 5 logements type T3/ 70m2, chauffage électrique, (un autre avec chauffage au gaz dans un second temps)
- 27. Les fonctions 27 Effectuer un diagnostic thermique du logement, permanent, dynamique et interactif dans ses conditions réelles d’utilisation. Economiser/S’effacer dans les périodes rouges et blanches Mesurer les économies d’énergie à confort et environnement équivalent Prévoir et régler un confort économe Avril 2013
- 28. EcoSocial par POLYTOPICS et RIC Illustration des bénéfices économiques -100 -50 0 50 100 150 200 250 300 2012 2014 2016 2018 2020 2022 2024 Surcoût facture- facture2013 (€) Surcoûtavec servicede base (€) Surcoûtavec serviceplus (€) Cumul des gains nets (€) 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 Service de base 68 147 238 341 448 559 675 794 918 1047 1180 Service plus 80 185 314 469 648 853 1076 1307 1547 1796 2054 Simulations de gains tenant compte des coûts du système et du service, et des économies réalisées sur la facture d’un logement de type T3 La mise en place de la solution EcoSocial permet, non seulement d’amortir son coût, mais également de compenser une hausse prévisible du coût du KWh, sur 5 à 10 ans, évaluée à 1000 à 2000 €.
- 29. Modalités de l’expérimentation Impacts sur le bâtiment Pose d’un ensemble de capteurs dans le logement : capteurs de température en pose murale intérieur et extérieur, capteurs de puissance sur les radiateurs électriques, une interface de commande raccordée au fil pilote des radiateurs/ tableau ou thermostats gaz, Interface et tablette de communication, capteur de puissance au tableau électrique/prise de mesure du compteur, raccordement à la box internet du logement Typologie des bâtiments souhaités 3 sites de 5 logements types T3/ 70m2 : - Deux sites de logement chauffage électrique - Dans un second temps, un site chauffé au gaz Sur une période de 18 mois, seront testés : - Les performances du système sur le modèle dynamique des caractéristiques thermiques du logement - La pertinence des prévisions/simulations d’économies - Le pilotage à distance de l’installation de chauffage et l’impact sur les économies - Plus globalement, la rentabilité du système EcoSocial par POLYTOPICS et RIC
- 30. THZ Algorithme de régulation pour un équilibrage automatique du réseau de radiateurs hydrauliques par ThermoZYKLUS REGULATION
- 31. THZ Algorithme de régulation pour un équilibrage automatique du réseau de radiateurs hydrauliques LE PROJET D’EXPÉRIMENTATION Le système THZ repose sur un algorithme de régulation breveté permettant de réguler le chauffage au sein d’un bâtiment. L’algorithme est auto-apprenant et modélise les besoins, il connaitra par exemple l’inertie d’un plancher chauffant après 48h de mise en place. L’algorithme est aussi en mesure de reconnaître l’ouverture des fenêtres ou les apports gratuits (occupants, soleil). La solution s’adapte à tout projet puisqu’elle agit sur l’apport énergétique et s’affranchit des contraintes de l’émetteur. L’expérimentation porte sur l’équilibrage hydraulique automatique. L’expérimentation vise à installer le produit dans un bâtiment et : - analyser les économies d’énergies - Mesurer la satisfaction de l’utilisateur par l’automatisation - Démontrer l’utilité d’un outil d’équilibrage et de gestion complet du chauffage à l’exploitant L’ENTREPRISE ThermoZyklus est une entreprise d’origine allemande, implantée depuis 2007 en France. Elle installe son système dans un ensemble de projets variés : maisons d’habitation, bureaux, crèches, écoles, mairies, universités, logements collectifs, maisons de retraite, etc. Tout type de bâtiments par ThermoZyklus REGULATION
- 32. Réguler de façon précise permet d‘économiser de l‘énergie THZ par ThermoZyklus Performances du système: au moins 15% d’économies
- 34. Modalités de l’expérimentation L’évaluation, sur une saison de chauffe, sera fondée sur les éléments suivants : - Enquête terrain de satisfaction des utilisateurs, - Analyse des courbes de chauffe, - Bilan avant/après des consommations lissées (pour éliminer l’impact des conditions météorologiques). Les courbes de chauffe seront récupérées tout au long de la durée du projet et analysées par un technicien. Le bilan des consommations sera élaboré par un bureau d’études défini par ThermoZYKLUS. Typologie des bâtiments souhaités Tout type de bâtiments Chauffage avec radiateurs hydraulique (en vue de l’équilibrage) Une école serait appréciée. Impacts sur le bâtiment Aucun travaux à prévoir Prises électriques pour alimentation de l’unité centrale ZE, des émetteurs/récepteurs et éventuellement des amplificateurs Connexion ADSL nécessaire THZ par ThermoZyklus
- 35. Pour en savoir plus, contactez Arthur COUSSY [email protected]