store exterieurs paris - La société FIANDINO STORES est spécialisée dans la conception, la fabrication et la mise en œuvre de vos stores extérieurs, stores intérieurs, fermetures, fenêtres PVC - BOIS - ALU - ALU BOIS sur mesure, dans les départements 94, val de marne, Paris - idf. RESUME Dans cet article, nous décrivons un système de réglage de la position d’un store, qui tient compte à la fois de la consommation d’énergie de chauffage et de refroidissement, de l’éclairage naturel et artificiel, et des voeux des utilisateurs. Ce prototype, qui utilise la "logique floue" pour décrire les règles de fonctionnement, a été étudié dans le cadre d’une store exterieurs paris réalisée au LESO−PB/EPFL (Laboratoire d’énergie solaire et de physique du bâtiment, Ecole polytechnique fédérale de Lausanne) et financée principalement par l’store exterieurs paris (Office fédéral suisse de l’énergie), en collaboration avec plusieurs industries de la branche (Zumtobel Licht, éclairage artificiel et naturel, et Landis & Gyr, systèmes de réglage des installations techniques du bâtiment). Les vérifications expérimentales ont été effectuées à la fois sur le bâtiment du LESO−PB [1] et par simulation informatique. Par rapport à diverses stratégies usuelles d’utilisation d’un store, l’emploi d’un algorithme du genre de celui présenté ici permet d’économiser entre 10 et 45 % de l’énergie totale consommée (chauffage + refroidissement + éclairage artificiel), tout en assurant un confort store exterieurs paris et visuel identique ou meilleur. INTRODUCTION Le système de réglage proposé dans le cadre du projet store exterieurs paris tient compte des principes suivants: · optimisation de l’utilisation de la lumière naturelle; · optimisation du confort store exterieurs paris (par exemple, éviter les surchauffes dues aux gains solaires); · minimisation de la consommation énergétique (éclairage artificiel, chauffage, refroidissement); · priorité donnée aux désirs de l’utilisateur. Une description plus détaillée de l’store exterieurs paris et de l’ensemble des store exterieurs paris peut être consultée dans le rapport final du projet [2]. La régulation de la position d’un store est un problème complexe, qui n’a pas encore vraiment trouvé de solution complètement satisfaisante. La plupart des systèmes utilisés dans la pratique ne tiennent pas compte de l’ensemble des facteurs significatifs, et souvent irritent les utilisateurs du fait de mouvements trop fréquents et d’une stratégie pas entièrement satisfaisante. Il est alors fréquent de trouver le système de contrôle mis hors service, les stores étant bloqués en permanence dans une position non optimale (par exemple, complètement baissés, même s’il n’y a personne dans la pièce et que des gains solaires directs permettraient d’abaisser les besoins de chauffage en hiver, ou complètement relevés, avec les risques de surchauffe estivale qui en découlent). L’emploi d’un algorithme utilisant la logique floue représente une intéressante possibilité de prendre en compte l’ensemble des paramètres d’influence, tout en laissant à l’utilisateur la liberté de régler lui−même la position de son store. De plus, l’algorithme développé ici présente la particularité d’être aisément intégrable à l’ensemble des systèmes de contrôle des installations techniques. Dans le cas de bâtiments administratifs, pour lesquels il est de plus en plus fréquent d’avoir un système de contrôle intégré avec de nombreuses sondes mesurant en permanence les conditions régnant dans tout le bâtiment, le surcoût d’installation d’un contrôleur de stores "intelligent" pourrait être relativement bas (par exemple quelques milliers de francs). Si un tel système, implanté dans un bâtiment de 1000 m2 de plancher, permet une économie de 50 MJ/m2 de plancher par année (soit environ 1500 francs en comptant un coût de l’énergie égal à 10 centimes par kWh), le temps de retour de l’investissement est suffisamment bas pour être financièrement intéressant. 2. PROBLEMATIQUE ET ALGORITHME PROPOSE Un store joue au moins trois rôles distincts, dont seuls les deux premiers sont considérés ici: · gestion de l’éclairage naturel (protection contre l’éblouissement, réalisation d’une ambiance visuelle confortable); · gestion des gains solaires (utilisation des gains solaires en hiver, protection contre les gains solaires estivaux); · confort visuel (séparation entre l’intérieur et l’extérieur, accroissement de l’intimité). 2.1 Algorithme store exterieurs paris Le système de réglage d’un store doit adopter un comportement très différent en hiver ou en été. Durant la saison de chauffage, le système devra tenter d’utiliser au maximum les gains solaires passifs par les fenêtres (sauf en cas de surchauffe, qui peut survenir même en hiver, si la surface de fenêtres est importante, le bâtiment bien isolé, et les gains internes substantiels). Si possible, les stores doivent être abaissés durant la nuit, afin de diminuer les pertes store exterieurs pariss à travers les fenêtres. Au contraire, durant l’été, les gains solaires passifs doivent être minimisés, afin d’éviter les surchauffes. Durant la nuit, les stores devraient être relevés (et si possible, les fenêtres laissées ouvertes), afin d’évacuer un maximum d’énergie store exterieurs paris. Une transition progressive entre les deux comportements extrêmes devra avoir lieu durant la mi−saison. Principe de l’algorithme: le bilan store exterieurs paris statique Ps pour l’ensemble fenêtre + store peut être représenté par une équation donnant les gains solaires et les pertes store exterieurs pariss, en fonction des caractéristiques du vitrage, du rayonnement solaire et de la position du store a. Si Ps > 0, les gains solaires sont plus élevés que les pertes store exterieurs pariss (la fenêtre permet alors de chauffer la pièce); si Ps < 0 la pièce est refroidie. L’idée de base consiste à considérer le bilan store exterieurs paris de la fenêtre Ps comme la variable à contrôler, de façon analogue à un système de chauffage. La position du store a sera alors évaluée à partir de la valeur souhaitée pour Ps. Le contrôleur devra donc réaliser les buts suivants: · aider le système de chauffage/refroidissement grâce à un choix judicieux de la position du store a (apporter un maximum de gains lorsque le chauffage est en fonction, et au contraire minimiser les gains lorsqu’il est souhaitable de refroidir la pièce); · assurer une optimisation à long terme des besoins nets de chauffage, en tenant compte de la dépendance saisonnière. Cette approche présente les avantages suivants: · elle évite un comportement contradictoire du système de réglage du store et de celui du chauffage/refroidissement; · elle assure une adaptation automatique à n’importe quel contrôleur de chauffage/refroidissement, ainsi qu’à n’importe quel bâtiment (les seuls paramètres nécessaires sont les caractéristiques des vitrages et du store, aisément accessibles). La logique floue permet d’introduire facilement des règles simples de fonctionnement correspondant aux principes énoncés ci−dessus (une discussion plus détaillée sur les contrôleurs à logique floue peut être trouvée dans la référence [4], et la description des variables et de la base de règles dans [2]). La valeur de Ps une fois évaluée au moyen de la base de règles, puis "défuzzifiée", la position du store la plus propre à assurer la valeur souhaitée pour Ps est calculée au moyen de l’équation inverse de l’équation donnant Ps, a étant limité à l’intervalle physiquement significatif [0,1]. 2.2 Algorithme visuel Au contraire de l’aspect store exterieurs paris, les exigences liées à l’éclairage (naturel et artificiel) ne dépendent que peu de la saison. De plus, le réglage de l’éclairage naturel (via la position du store) et de l’éclairage artificiel (luminaires) peut être instantané, puisqu’il n’y a pas d’inertie en jeu.
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