Etude du comportement thermo-hydraulique de géostructures de type pieux thermiques à échelle réduite
Dans le cadre de la mini ville 1 de Sense city, trois ouvrages en parois moulées thermoactives et un champ de neuf pieux énergétiques ont été mis en place. Ces ouvrages permettent de chauffer une partie du bâtiment en béton de la MV1 à l’aide d’un plancher chauffant. L’énergie est donc extraite du terrain pour chauffer le bâtiment. Au préalable, une partie des matériaux utilisés est testée en laboratoire et in situ selon les méthodes décrites dans le travail de thèse d’Yvon Delerablée (2019). L’enjeu des recherches est de mieux connaitre les champs thermiques dans le sol et dans les ouvrages sous différentes conditions, dont la vitesse de l’écoulement d’eau dans le sol. Les analyses des champs de température sont basées sur l’étude des données de capteurs de température (PT100) enfouis dans le sol de la MV1 entre janvier 2018 et février 2019.
Les résultats des expériences montrent que le comportement thermique du système est fortement lié à la sollicitation thermique appliquée. Par exemple, la température du fluide caloporteur diminue au cours de la journée pour conserver la différence de température entre l’entrée et la sortie constante car le besoin en énergie du bâtiment est constant. De plus, comme le besoin est parfaitement déséquilibré (i.e. 100 % de chauffage), la dérive thermique est importante. Or, lorsque l’écoulement dans l’eau sol est rapide, cette dernière est fortement diminuée, voire annulée. Néanmoins, dès que l’écoulement est modifié, l’impact sur le champ de température est immédiat. On note aussi que le béton qui compose les ouvrages joue un rôle de tampon thermique par rapport au terrain.
Pilotage intelligent du chauffage d’un bâtiment
Le but de la recherche est d’apprendre à piloter au mieux un chauffage à distance en intégrant des aléas thermiques correspondant à de la présence humaine. Des expérimentations sont faites dans le chalet de bois de la Mini Ville 1 et une programmation climatique de la chambre. Le pilotage est réalisé à l’aide d’une prise connectée et d’une machine virtuelle présente sur site. La première expérience a duré un mois. Un climat hivernal a été programmé avec des variations de températures journalières classiques. Les températures à l’intérieur du chalet, sur les parois et à l’extérieure sont enregistrées dans le Système d’information. L'objectif de cette première expérimentation est de montrer la faisabilité du contrôle de la température dans une maison par la méthode stochastique SDDP prenant en compte des aléas.
Ce travail se fait dans le cadre de la thèse de doctorat de T Rigault, encadrée par l’IFSTTAR et l’ENPC
Déterminer les caractéristiques thermiques d’un bâtiment
Le but de la recherche est de déterminer au mieux les caractéristiques thermiques d’un bâtiment sans avoir recours à des campagnes de mesure intensive. Pour cela la recherche vise à prédire les flux thermiques les plus pertinents à l’intérieur d’un bâtiment afin d’ajuster les paramètres d’un modèle de thermique. Des expérimentations ont été menées dans le bâtiment R+1 en béton de la mini ville 1 de Sense-City en avril 2019 sur différents scénarios climatiques hivernaux, dont un à température constante et l’autre avec des variations diurnes standards. Les températures à l’intérieur du bâtiment en béton, sur les parois et à l’extérieure sont enregistrées dans le Système d’information. Certaines mesures permettent de paramétrer le modèle et d’autres sont utilisées pour valider les résultats du modèle.
Ce travail se fait dans le cadre de la thèse de doctorat de Z Djitouti encadrée par l’IFSTTAR