FR3025881A1 - Analyse detaillee de deperditions energetiques - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé de détermination d'une déperdition énergétique d'au moins un bâtiment collectif alimenté en énergie par une chaudière commune, comprenant : - une relève (S1) de compteurs d'énergie respectivement consommée par une pluralité de pièces au moins du bâtiment collectif, lesdites pièces étant alimentées en énergie par la chaudière commune ; caractérisé en ce que le procédé comporte en outre les étapes dans lesquelles : - on prévoit au moins un compteur immédiatement en aval de la chaudière commune, - on relève (S2) au moins ledit compteur immédiatement en aval de la chaudière commune, pour obtenir une énergie effectivement produite par la chaudière commune pour le bâtiment collectif, et - on estime (S4 ; S6) une déperdition énergétique dans le bâtiment, entre la chaudière d'une part et chaque pièce du bâtiment d'autre part.
Description
1 ANALYSE DETAILLEE DE DEPERDITIONS ENERGETIQUES La présente invention appartient au domaine du diagnostic de déperditions énergétiques de bâtiments. Elle concerne en particulier une méthode de détermination des déperditions énergétiques des dispositifs en charge de la génération et de la transmission de chaleur. Cette méthode est particulièrement avantageuse pour les bâtiments alimentés par un dispositif collectif de génération de chaleur, tel qu'une chaudière commune à plusieurs bâtiments. On entend par « énergie » toute entité apte à délivrer un travail. Par exemple, le gaz, l'électricité, le fioul, les rayons du soleil, de l'eau chaude ou encore une force hydraulique potentielle sont autant d'entités aptes à délivrer un travail. On entend par « chaleur » toute énergie thermique telle que de l'eau chaude ou de l'air chaud. L'eau chaude peut être de l'eau chaude sanitaire (douche, évier, etc.) ou peut être destinée à alimenter un réseau de chauffage (radiateurs à eau).
Les exigences croissantes en termes d'économies d'énergie se traduisent notamment, dans le domaine de la distribution d'énergie, par un souci d'identification des déperditions énergétiques. En Europe, par exemple, la directive 2010/31 comprend des exigences accrues quant à la localisation des parties les plus énergivores d'un bâtiment. Ces exigences se retrouvent également dans la loi française, en particulier dans le décret n° 2012-545 du 23 avril 2012. Typiquement, de telles dispositions peuvent imposer de déterminer dans le détail la répartition des déperditions énergétiques d'un bâtiment entre la chaudière commune, la tuyauterie du bâtiment et la consommation des occupants. Actuellement, pour déterminer de telles déperditions et réduire les pertes d'énergie, des analyses sont menées en amont sur les éléments constitutifs du bâtiment (canalisations, tuyaux, fenêtres, etc.) avant leur installation. Les déperditions peuvent alors être approximées en sommant les déperditions de chaque élément. Ainsi, par exemple, le document CN203249884 (U) divulgue un système d'analyse des propriétés isolantes d'une paroi d'un élément du bâtiment tel qu'un tuyau ou une fenêtre. Pour ce faire, un boitier est situé du côté froid (simulant l'extérieur de l'élément) et un boitier est situé du côté chaud (simulant l'intérieur de l'élément) afin de mesurer les différences de températures et de déterminer ainsi les propriétés isolantes de l'élément en test.
3025881 2 De tels procédés d'analyse en amont présentent l'inconvénient de ne pas traduire effectivement les pertes d'un bâtiment une fois construit. Pour résoudre ce problème, il a été proposé de dépêcher des techniciens sur place. Les analyses sont alors menées par ces techniciens qui doivent se déplacer pour mesurer les 5 différentes déperditions énergétiques du bâtiment, par exemple au moyen de capteurs thermiques portatifs. Cette solution présente l'inconvénient de mobiliser un grand nombre de techniciens. Par ailleurs, toutes les parties du bâtiment ne sont pas facilement accessibles aux techniciens (tuyauterie interne par exemple). Ainsi, en plus d'être difficile à mettre en oeuvre, cette solution présente l'inconvénient de ne pas pouvoir traduire précisément toutes les pertes 10 au sein du bâtiment. En parallèle, le développement actuel de l'internet des objets (en anglais « Internet of things »), grâce auquel de plus en plus de dispositifs (capteurs, montres, télévision, etc.) sont connectés, a permis le développement de solutions de diagnostic à distance. Ainsi, des capteurs connectés ont pu être intégrés directement en amont des réseaux de distribution 15 d'énergie des bâtiments. Typiquement, un capteur relié à un réseau 3G est situé au niveau d'une arrivée de gaz d'un bâtiment afin que le distributeur puisse savoir précisément la quantité de gaz fournie. A partir de ces relevés, les déperditions d'énergie sont grossièrement estimées, par exemple en considérant que 70% de l'énergie est consommée dans les pièces du bâtiment et que 30% de l'énergie est perdue dans les canalisations du bâtiment.
20 Ces estimations grossières ne permettent pas de savoir quelles parties du bâtiment sont les plus énergivores et rendent impossible la localisation d'une fuite au sein du bâtiment. La présente invention vient améliorer la situation. A cet effet, un premier aspect de l'invention concerne un procédé de détermination d'une 25 déperdition énergétique d'au moins un bâtiment collectif alimenté en énergie par une chaudière commune, comprenant: une relève de compteurs d'énergie respectivement consommée par une pluralité de pièces au moins du bâtiment collectif, ces pièces étant alimentées en énergie par la chaudière commune. En particulier, le procédé comporte en outre les étapes dans lesquelles : 30 - on prévoit au moins un compteur immédiatement en aval de la chaudière commune, 3025881 3 - on relève au moins ce compteur immédiatement en aval de la chaudière commune, pour obtenir une énergie effectivement produite par la chaudière commune pour le bâtiment collectif, et - on estime une déperdition énergétique dans le bâtiment, entre la chaudière d'une part et 5 chaque pièce du bâtiment d'autre part. On entend par « pièce au moins » tout type d'endroit compris dans un bâtiment. Ceci peut ainsi faire référence à une pièce au sens strict, comme par exemple une salle de bain, mais ceci peut également faire référence à un ensemble de pièces (appartement, ensemble de bureaux, etc.).
10 Cette estimation précise des déperditions entre les pièces du bâtiment et la chaudière rend possible un diagnostic exact des pertes imputables aux canalisations en charge du transport de la chaleur. Le suivi des déperditions renseigne sur l'état des canalisations en charge du transport de la chaleur. Typiquement, une augmentation soudaine de ces déperditions traduit avec quasi- 15 certitude l'apparition d'une fuite au niveau des canalisations. Au contraire, si les déperditions au niveau des canalisations sont constantes mais que l'énergie globalement consommée par le bâtiment augmente, cela peut traduire une fuite au niveau d'une des pièces du bâtiment. Par ailleurs, les compteurs peuvent être installés dans des endroits inaccessibles à des techniciens. Par exemple, ces compteurs peuvent être directement installés sur les colonnes 20 d'arrivée d'eau chaude au niveau d'une pièce afin de traduire avec précision les pertes liés à cette colonne. Dans un mode de réalisation, on estime une déperdition énergétique dans le bâtiment, entre la chaudière d'une part et chaque pièce du bâtiment d'autre part, par soustraction de l'énergie consommée par chaque pièce à une énergie effectivement produite pour cette pièce. L'énergie 25 effectivement produite pour cette pièce est alors estimée en fonction de l'énergie effectivement produite pour le bâtiment. Typiquement, un pourcentage de l'énergie effectivement produite pour le bâtiment est calculé pour estimer l'énergie effectivement produite pour la pièce. Ce pourcentage peut par exemple correspondre à une part du bâtiment ou des parties communes possédée par un copropriétaire. Ainsi, une estimation des 30 déperditions énergétiques est déterminée pour chaque pièce, ce qui rend possible une analyse personnalisée des déperditions.
3025881 4 Dans un autre mode de réalisation, le procédé comporte en outre les étapes dans lesquelles on prévoit au moins un compteur immédiatement en amont de la chaudière commune, on relève en ce compteur immédiatement en amont de la chaudière commune pour estimer une énergie effectivement consommée par la chaudière et on estime en outre une déperdition énergétique 5 de la chaudière elle-même, liée au moins à son rendement, par soustraction de l'énergie effectivement consommée par la chaudière à l'énergie effectivement produite par la chaudière. Il est ainsi possible déterminer dans le détail la répartition des déperditions énergétiques d'un bâtiment entre la chaudière commune, la tuyauterie du bâtiment et la consommation des 10 occupants. Dans un mode de réalisation, on stocke les données de déperdition énergétique du bâtiment. Ces données stockées sont codées pour être représentatives de la différence entre la déperdition énergétique du bâtiment et une valeur de référence fonction de la déperdition énergétique de la chaudière.
15 Le codage ici proposé consiste donc à ne coder que la différence entre la valeur de déperdition du bâtiment et une valeur de référence qui dépend de la valeur de déperdition de la chaudière. On appelle ce codage : « codage adaptatif ». Comme détaillé ci-après, la valeur de référence peut consister en une approximation de la déperdition énergétique du bâtiment calculée à partir de la valeur de déperdition de la chaudière.
20 En choisissant bien cette valeur de référence, l'écart entre la valeur calculée à partir des relevés de compteurs et la valeur approximée est très faible. Il est donc possible de coder une même donnée sur un nombre plus faible de bits. Prenons l'exemple d'une valeur de déperdition du bâtiment de 123598 kJ (pour kilo Joules) et d'une valeur de déperdition de la chaudière de 60153 kJ. La valeur de déperdition du bâtiment 25 (123598 kJ) est normalement codée sur 17 bits (11111011001010110). En choisissant une valeur de référence égale à deux fois la valeur de déperdition de la chaudière, on obtient 120306 pour cette valeur de référence, soit une différence de 3292 avec la valeur de déperdition du bâtiment. Cette valeur de différence se code sur 12 bits (110011011100). Le codage adaptatif permet donc dans cet exemple une économie de 17-12 = 5 bits pour le 30 stockage. Ce codage adaptatif est particulièrement adapté à la détermination des déperditions au sens de l'invention. En effet, les valeurs de référence sont très précises car obtenues à partir de valeurs 3025881 5 de déperdition de la chaudière effectivement mesurées par les compteurs. Une telle précision implique une valeur de différence très faible et donc un codage largement optimisé en termes de compression. Les données de déperditions sont généralement stockées pour être relevées par un technicien 5 ou pour être automatiquement transmises à serveur distant. Dans les deux cas, il est très souhaitable de minimiser l'espace requis pour coder ces données. On entend par « fonction de la déperdition énergétique de la chaudière » toute dépendance directe, ou indirecte à la déperdition énergétique de la chaudière. La valeur de référence peut par exemple être calculée à partir de l'énergie consommée par la chaudière, par l'énergie 10 effectivement produite par la chaudière, etc. Dans un autre mode de réalisation, on stocke des données de déperdition énergétique du bâtiment, par exemple pour transmettre ultérieurement ces données via un réseau de télécommunications. Ces données stockées sont codées en utilisant un codage par un code de Hamming de la déperdition énergétique du bâtiment et/ou de la chaudière et un codage par 15 entrelacement de la déperdition énergétique du bâtiment et/ou de la chaudière codée par le code de Hamming. On appelle ces deux étapes de codage : « codage canal ». Ces étapes de codage canal sont particulièrement adaptées à une transmission bas-débit et basse puissance. En effet, les dispositifs d'estimation des valeurs de déperditions sont généralement intégrés aux chaudières communes et ne disposent donc que d'une connexion limité au réseau et d'une 20 source de puissance faible (piles typiquement). Dans un mode de réalisation, on prévoit des interfaces de communication numérique sur chaque compteur pour transmettre des données relevées par les compteurs à un dispositif centralisé en charge de l'estimation de la déperdition énergétique du bâtiment et/ou de la chaudière. Ainsi, il est possible de rationaliser les couts en prévoyant un seul dispositif, par 25 exemple intégré à la chaudière commune. Dans un autre mode de réalisation, on prévoit un serveur distant relié à une pluralité de dispositifs centralisés en charge de l'estimation de la déperdition énergétique d'une pluralité de bâtiments et/ou de chaudières de ces bâtiments. Ce serveur met en oeuvre les étapes de réception des déperditions énergétiques de la pluralité de bâtiments et/ou de chaudières de ces 30 bâtiments, de compilation des déperditions énergétiques en une pluralité de valeurs caractéristiques des déperditions énergétiques, de détection d'un dépassement d'au moins un 3025881 6 seuil prédéterminé par l'une au moins des valeurs caractéristiques et d'émission d'un message d'alerte, de détection d'un dépassement de seuil. Une supervision à distance d'une pluralité de bâtiment est ainsi rendue possible. On s'affranchit ainsi de la présence physique de techniciens pour relever les compteurs ou le 5 dispositif centralisé. Dans un mode de réalisation, la communication au moins entre les dispositifs centralisés et le serveur distant est mise en oeuvre par un lien radiofréquence de type LORATM (MARQUE DEPOSEE). Un tel lien radiofréquence est adapté à des transmissions bas-débit basse puissance comme celles assurant le lien entre le dispositif centralisé et le serveur distant.
10 Un deuxième aspect de l'invention vise un programme informatique comportant des instructions pour la mise en oeuvre du procédé selon le premier aspect de l'invention, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur. Un troisième aspect de l'invention vise un système de détermination d'une déperdition énergétique d'au moins un bâtiment collectif alimenté en énergie par une chaudière commune, 15 comprenant : - au moins un compteur d'énergie respectivement consommée par une pluralité de pièces au moins du bâtiment collectif, ces pièces étant alimentées en énergie par la chaudière commune; - au moins un compteur immédiatement en aval de la chaudière commune de l'énergie effectivement produite par la chaudière commune pour le bâtiment collectif ; et 20 - des moyens d'estimation de la déperdition énergétique dans le bâtiment, entre la chaudière d'une part et chaque pièce du bâtiment d'autre part. Un quatrième aspect de l'invention vise un dispositif centralisé d'estimation de déperdition énergétique dans au moins un bâtiment collectif, comportant, pour la mise en oeuvre du procédé selon le premier aspect de l'invention, des interfaces de communications numériques 25 avec des compteurs pour obtenir des relevés d'énergie respectivement consommée par une pluralité de pièces au moins du bâtiment collectif, ces pièces étant alimentées en énergie par une chaudière commune et au moins un compteur immédiatement en aval de la chaudière commune, pour obtenir un relevé d'énergie effectivement produite par la chaudière commune pour le bâtiment collectif. Le dispositif centralisé d'estimation comporte en outre des moyens 30 d'estimation d'une déperdition énergétique dans le bâtiment, entre la chaudière d'une part et chaque pièce du bâtiment d'autre part.
3025881 7 Un cinquième aspect de l'invention vise un serveur distant relié à une pluralité de dispositifs centralisés selon le quatrième aspect de l'invention, comportant: des moyens de réception des déperditions énergétiques d'une pluralité de bâtiments ; - un processeur agencé pour effectuer les opérations suivantes : * compilation des déperditions énergétiques en une pluralité de valeurs caractéristiques des déperditions énergétiques ; * détection d'un dépassement d'au moins un seuil prédéterminé par l'une au moins des valeurs caractéristiques ; des moyens d'émission d'un message d'alerte, de détection d'un dépassement de seuil. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 illustre un système de détermination d'une déperdition énergétique, selon un premier mode de réalisation de l'invention ; 15 - la figure 2 illustre un système de détermination d'une déperdition énergétique, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 représente un serveur distant communiquant avec une pluralité de dispositifs centralisés d'estimation de déperditions énergétiques, selon un mode de réalisation de l'invention ; 20 - la figure 4 est un diagramme illustrant les étapes d'un procédé de détermination d'une déperdition énergétique, selon un mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 5 illustre des moyens de traitement des données de déperdition, selon un mode de réalisation de l'invention.
25 L'invention est décrite ci-après dans son application, non limitative, à la fourniture de chaleur par une chaudière fonctionnant au gaz. L'invention a également vocation à s'appliquer à tout type de dispositif de génération de chaleur à partir de tout type d'énergie. On entend donc par chaudière au moins un dispositif apte à générer de la chaleur. Ainsi, par exemple, une combinaison d'un chauffe-eau solaire ou d'une pompe à chaleur avec une chaufferie 5 10 3025881 8 électrique correspond bien ici à une chaudière. L'invention s'applique de la même manière à un réseau de distribution de froid, telle qu'un système de climatisation d'un immeuble. L'invention a également vocation à s'appliquer à un ou plusieurs bâtiments raccordés à un réseau commun de chaleur, la chaleur étant par exemple fournie pour toute une commune par 5 une chaufferie municipale. Dans cette situation, le compteur de l'énergie effectivement produite est situé en pied de bâtiment. La figure 1 illustre un premier mode de réalisation de la présente invention pour une distribution dite « horizontale » de la chaleur. On prend ici l'exemple de deux immeubles 10 d'habitations 2A et 2B comportant chacun quatre appartements. Dans une distribution horizontale de la chaleur, une seule arrivée de chaleur dessert un appartement entier. En pratique, les distributions horizontales de chaleurs sont principalement présentes dans les immeubles neufs. Sur cette figure, une chaudière commune 1 alimente le bâtiment 2A et le bâtiment 2B en 15 chaleur. La chaleur est ensuite distribuée aux appartements par des canalisations 200, 21A et 21B. Le système de détermination d'une déperdition énergétique comprend des compteurs de l'énergie respectivement consommée par chacun des appartements. Ainsi, les compteurs 3A, 4A, 5A et 6A déterminent l'énergie respectivement consommée par chacun des appartements 20 du bâtiment 2A. De même, les compteurs 3B, 4B, 5B et 6B déterminent l'énergie respectivement consommée par chacun des appartements du bâtiment 2B. Le système comprend en outre : un compteur 7 immédiatement en aval de la chaudière commune 1. Ce compteur détermine l'énergie effectivement produite par la chaudière commune pour les 25 bâtiments 2A et 2B. En variante, un compteur est situé au pied de chaque bâtiment afin de déterminer l'énergie effectivement produite pour chaque bâtiment. un compteur 8 immédiatement en amont de la chaudière commune 1. Ce compteur détermine l'énergie effectivement consommée par la chaudière commune pour les bâtiments 2A et 2B. Ce compteur peut compter un volume de gaz consommé. Ce 30 volume est alors convertit en kwH ou en kJ, en tenant compte des paramètres locaux de l'installation : température moyenne locale, pression atmosphérique moyenne locale, pression d'utilisation dans le circuit, pouvoir calorifique, etc.
3025881 9 Ces compteurs sont reliés au moyen d'interfaces de communication numérique pour transmettre des données relevées à un dispositif centralisé en charge de l'estimation de la déperdition énergétique du bâtiment et/ou de la chaudière. Ce dispositif centralisé peut être intégré à la chaudière 1. Le calcul de l'estimation des déperditions énergétiques est décrit ci- 5 après en référence à la figure 4. Les compteurs sont des compteurs de calories (kwh ou kJ) pour un réseau de distribution de chaleur utilisée pour le chauffage et des compteurs volumétriques (m3) pour un réseau de distribution d'eau chaude sanitaire.
10 La figure 2 illustre un deuxième mode de réalisation de la présente invention pour une distribution dite « verticale » de la chaleur. On prend ici l'exemple d'un immeuble d'habitation 9 comportant quatre appartements de deux pièces chacun. Sur la figure 2, les appartements sont séparés par un trait plein et les pièces de chaque appartement sont séparées par un trait pointillé. Par ailleurs, dans cet exemple, la chaleur correspond à de l'eau chaude 15 utilisée pour alimenter des radiateurs à eau 101A, 102B, 201A, 202B, 301A, 302B, 401A et 402B. Dans une distribution verticale de la chaleur, une arrivée de chaleur est présente par pièce. Les distributions verticales sont plus fréquentes dans les bâtiments anciens. On appelle « colonne » les canalisations 21C, 21D, 21E et 21F reliées à la chaudière 1 par la canalisation 20 300. Ainsi, pour la figure 2, deux arrivées de chaleur sont présentes pour chaque appartement, une seule par colonne et par étage. Dans ce mode de réalisation, un compteur est présent dans chaque pièce. Ainsi, les compteurs 102A, 101B, 202A, 201B, 302A, 301B, 402A et 401B déterminent l'énergie consommée pour chacune des deux pièces de chacun des quatre appartements du bâtiment 9.
25 Le système comporte en outre des compteurs 10, 11, 12 et 13 respectivement situés au pied des colonnes 21C, 21D, 21E et 21F. Le calcul de la différence entre la somme des valeurs relevées par les compteurs situés dans chaque pièce alimentée par la colonne et la valeur relevée par le compteur en pied de colonne donne la déperdition de la colonne. Par exemple, la déperdition de la colonne 21D est égale à la valeur de l'énergie effectivement produite pour 30 la colonne 21D relevée par le compteur 11 moins la somme de la chaleur consommée par le radiateur 102B et le radiateur 302B.
3025881 10 On considère ici que les déperditions causées par la canalisation 300 sont négligeables. En pratique, la chaudière est en effet directement à proximité du pied des colonnes où sont situés les capteurs. On peut toutefois également prévoir un capteur supplémentaire pour estimer les déperditions dues à la canalisation 300.
5 On dispose ainsi des déperditions pour chacune des colonnes. La déperdition de l'ensemble du bâtiment est obtenue en sommant les déperditions de chacune des colonnes. La figure 3 illustre un serveur distant 29 communiquant avec une pluralité de dispositifs centralisés d'estimation de déperditions énergétiques 16, 17, 19, 22 et 23.
10 Comme illustré par cette figure, un dispositif centralisé peut être connecté à une antenne pour la transmission de valeurs de déperditions d'énergie de plusieurs bâtiments. Ici, ce cas est représenté avec l'antenne 25 reliée au dispositif 16 en charge des bâtiments 14 et 15. Un dispositif centralisé peut également être connecté à une antenne pour la transmission de valeurs de déperditions d'énergie d'un seul bâtiment. Ici, ce cas est représenté avec l'antenne 15 26 reliée au dispositif 17 en charge du bâtiment 18. Une pluralité de dispositifs centralisés en charge d'un seul bâtiment peut aussi être connectée à une antenne. Ici, ce cas est représenté avec l'antenne 27 reliée aux dispositifs 19, 22 et 23 respectivement en charge des bâtiments 20, 21 et 24. Les déperditions estimées sont alors stockées dans les dispositifs centralisés pour être 20 envoyées à un serveur distant 29 connecté à une antenne 28. En variante, les déperditions sont directement envoyées sans être stockées par les dispositifs centralisés. Les déperditions sont codées avant d'être envoyées ou stockées. Afin de réduire la taille des données à stocker ou à transmettre, un codage adaptatif compresse les valeurs de déperditions. Le codage canal exploite quant à lui des redondances pour réduire les erreurs pouvant 25 apparaître lors de la transmission ou, dans une moindre mesure, lors du stockage. Le codage adaptatif comporte une étape de calcul de la différence entre la déperdition énergétique du bâtiment et une valeur de référence fonction de la déperdition énergétique de la chaudière. Suite à cette étape, on stocke la déperdition énergétique de la chaudière et la 30 déperdition énergétique du bâtiment représentée par la différence susmentionnée. Ces données stockées sont ensuite transmises au serveur 29 lorsqu'une fenêtre de transmission est ouverte 3025881 11 par le réseau de télécommunication entre les antennes 25, 26, 27 et l'antenne 28, par exemple tous les jours. En variante, ces déperditions sont directement envoyées après avoir été codées. Dans une autre variante, la déperdition énergétique de la chaudière est codée pour être représentative de 5 la différence entre la déperdition énergétique de la chaudière et une valeur de référence fonction de la déperdition énergétique du bâtiment. Le choix de la valeur de référence est important car il impacte directement le taux de compression du codeur adaptatif. En effet, plus la valeur de référence est pertinente, plus la différence est faible et plus le nombre de bit requis pour coder cette différence est faible.
10 Dans un mode de réalisation, on applique un coefficient à la déperdition énergétique de la chaudière. Des valeurs typiques de coefficient correspondent à deux fois la valeur de déperdition de la chaudière, trois fois la valeur de déperdition de la chaudière, quatre fois la valeur de déperdition de la chaudière. La valeur du coefficient peut également être calculée lors d'une étape d'initialisation du 15 codage adaptatif. Lors de cette étape, une pluralité d'estimations des déperditions du bâtiment et de la chaudière sont effectuées. A partir de ces estimations, on détermine de manière empirique un coefficient entre déperditions du bâtiment et déperditions de la chaudière, par exemple par une règle de trois. Ce coefficient est ensuite envoyé au décodeur et retenu au codeur pour calculer les valeurs de références à partir de la déperdition de la chaudière.
20 La valeur de ce coefficient ne doit normalement pas varier dans le temps. Elle est connue du codeur et du décodeur, situé au niveau du serveur 29, et n'a donc pas à être envoyée à chaque transmission. Si on choisit de la faire varier dans le temps (codage adaptatif dynamique) afin d'améliorer sa précision, il convient de choisir des plages de durée importantes (jour, mois par exemple) pour pas dégrader la bande passante (envois trop fréquents).
25 De nombreuses variantes existent pour calculer la valeur de référence. On peut la calculer à partir de l'énergie effectivement consommée et/ou produite par la chaudière ou à partir de l'énergie consommée par les pièces. Cette valeur de référence peut également être constante. On peut en outre prévoir une étape de codage canal. Si un codage adaptatif est mis en place, le codage canal a lieu après le codage adaptatif. Ce codage canal a vocation à préparer les 30 données de déperditions à la transmission afin de réduire l'influence des erreurs pouvant apparaître lors de cette transmission. Il comporte les étapes de : 3025881 12 - codage par un code de Hamming de la déperdition énergétique du bâtiment et/ou de la chaudière. Un code de Hamming de type (7,4 dmin = 3) peut être utilisé. Si une capacité de correction d'erreur plus élevée est souhaitée, un code de Hamming étendu de paramètres (8,4,4) peut être choisi. 5 - codage par entrelacement de la déperdition énergétique du bâtiment et/ou de la chaudière codée par le code de Hamming. Les techniques d'entrelacement des codes sont utilisées dans les transmissions pour lutter contre le groupement des erreurs. De manière classique, pour éviter de tels groupements d'erreurs, on intervertit certains paquets de données afin de répartir les erreurs. Une telle répartition des erreurs, combinée avec une redondance accrue par le 10 codage de Hamming, permet de corriger au décodeur certaines erreurs de transmission. Les déperditions sont ensuite transmises au serveur 29 qui met en oeuvre les étapes de : - réception des déperditions énergétiques des bâtiments 14, 15, 18, 20, 21 et 24 et/ou de chaudières de ces bâtiments au moyen de l'antenne 28. 15 - compilation des déperditions énergétiques en une pluralité de valeurs caractéristiques des déperditions énergétiques. Une valeur caractéristique peut être directement une valeur de déperdition, une somme de valeurs de déperdition, une moyenne de valeurs de déperdition, un coût lié à une valeur de déperdition ou tout type de données statistiques relatives aux valeurs de déperdition. 20 - détection d'un dépassement d'au moins un seuil prédéterminé par l'une au moins des valeurs caractéristiques. Le seuil prédéterminé est choisi par rapport à des déperditions usuelles. De telles déperditions usuelles peuvent être déterminées lors d'une étape d'initialisation où des statistiques sont effectuées sur une durée précise (par exemple une semaine). - émission d'un message d'alerte, de détection d'un dépassement de seuil. Ce message 25 d'alerte est ensuite envoyé au dispositif centralisé concerné. Il peut comporter des instructions pour que le dispositif centralisé réduise la quantité d'énergie effectivement produite par la chaudière. Le message d'alerte peut également être transmis sur un réseau 30, comme le réseau Internet, afin par exemple d'informer les utilisateurs d'une fuite.
30 En référence à la figure 4, on détaille maintenant un mode de réalisation du procédé d'estimation de la déperdition énergétique d'un bâtiment.
3025881 13 Le procédé débute à une étape SO d'initialisation. A une étape Si, les compteurs des énergies C 1, C2, ..., CN consommées par les différentes pièces du bâtiment sont relevés. A une étape S2, le compteur de l'énergie CPROD effectivement produite par la chaudière est 5 relevé. A une étape S3, on calcule le pourcentage de l'énergie CPROD affecté à chacune des pièces. Ce pourcentage peut par exemple correspondre à une part du bâtiment ou des parties communes possédée par un copropriétaire. A une étape S4, on détermine les déperditions pour chaque pièce du bâtiment. Ces 10 déperditions correspondent aux pertes dues aux canalisations entre la chaudière et la pièce. Pour déterminer ces déperditions, on calcule la différence entre l'énergie consommée par une pièce et le pourcentage de l'énergie CPROD effectivement produit pour cette pièce. On dispose ainsi des valeurs de déperdition pour chaque pièce. A une étape S5, on calcule la somme de toutes les énergies C1, C2, ..., CN consommées par 15 les différentes pièces du bâtiment. A une étape S6, on détermine la déperdition pour tout le bâtiment. Cette déperdition correspond à toutes les pertes dues aux canalisations entre la chaudière et les pièces. Elle est calculée en prenant la différence entre la somme de toutes les énergies C1, C2, ..., CN et l'énergie CPROD effectivement produite par la chaudière.
20 A une étape S7, les déperditions sont codées par le codage adaptatif et/ou canal pour être stockées à une étape S8. La figure 5 représente un exemple de dispositif 37 de traitement des données de déperdition. Ce dispositif 37 peut être utilisé en tant que dispositif centralisé 16, 17, 19, 22, 23 en charge 25 de l'estimation de la déperdition énergétique du bâtiment et/ou de la chaudière, en tant que serveur distant 29 ou tout type de dispositif apte à mettre en oeuvre les étapes du procédé selon l'invention. Ce dispositif 37 peut prendre la forme d'un boitier comprenant des circuits imprimé, de tout type d'ordinateur ou encore d'un téléphone mobile. Le dispositif 37 comprend une mémoire vive 34 pour stocker des instructions pour la mise en 30 oeuvre par un processeur 33 du procédé d'estimation de détermination d'une déperdition énergétique, de codage adaptatif tel que décrit ci-avant, de codage canal tel que décrit ci- 3025881 14 avant, de détection d'un dépassement d'un seuil tel que décrit ci-avant ou plus généralement de tout procédé selon l'invention. Le dispositif comporte aussi une mémoire de masse 35 pour le stockage de données destinées à être conservées après la mise en oeuvre du procédé. Le dispositif 37 peut en outre comporter un processeur de signal numérique (DSP) 32. Ce 5 DSP 32 reçoit les données de déperdition pour mettre en forme, démoduler et amplifier, de façon connue en soi ces données. Le dispositif comporte également une interface d'entrée 31 pour la réception des données relevées par les compteurs, des données de déperditions ou encore des instructions de restriction de la fourniture en énergie et une interface de sortie 36 pour la transmission des 10 données de déperditions ou des instructions de restriction de la fourniture en énergie selon l'utilisation choisie du dispositif 37. La présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites ci-avant à titre d'exemples ; elle s'étend à d'autres variantes.
15 Ainsi, on a décrit ci-avant un mode de réalisation dans lequel la transmission des déperditions était assurée par un lien radiofréquence. Bien sûr, ces transmissions peuvent être assurées par tout type de technique de communication telle que des communications filaires ou optiques. De plus, on a décrit ci-avant un mode de réalisation dans lequel on déterminait les déperditions de chaleur générées par une chaudière. Ces déperditions peuvent également être 20 déterminées pour d'autres types d'énergie telle que de l'électricité générée par un groupe électrogène.
Claims (12)
- REVENDICATIONS1. Procédé de détermination d'une déperdition énergétique d'au moins un bâtiment collectif (2A, 2B) alimenté en énergie par une chaudière commune (1), comprenant : - une relève (51) de compteurs d'énergie respectivement consommée par une pluralité de pièces au moins du bâtiment collectif, lesdites pièces étant alimentées en énergie par la chaudière commune ; caractérisé en ce que le procédé comporte en outre les étapes dans lesquelles : - on prévoit au moins un compteur (7) immédiatement en aval de la chaudière commune, - on relève (S2) au moins ledit compteur immédiatement en aval de la chaudière commune, pour obtenir une énergie effectivement produite par la chaudière commune pour le bâtiment collectif, et - on estime (S4 ; S6) une déperdition énergétique dans le bâtiment, entre la chaudière d'une part et chaque pièce du bâtiment d'autre part.
- 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que : - on estime (S4) une déperdition énergétique dans le bâtiment, entre la chaudière d'une part et chaque pièce du bâtiment d'autre part, par soustraction de l'énergie consommée par chaque pièce à une énergie effectivement produite pour cette pièce, l'énergie effectivement produite pour cette pièce étant estimée en fonction de l'énergie effectivement produite pour le bâtiment.
- 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, comportant en outre les étapes dans lesquelles : - on prévoit au moins un compteur (8) immédiatement en amont de la chaudière commune, et - on relève en outre ledit compteur immédiatement en amont de la chaudière commune pour estimer une énergie effectivement consommée par la chaudière ; 3025881 16 - on estime en outre une déperdition énergétique de la chaudière elle-même, liée au moins à son rendement, par soustraction de l'énergie effectivement consommée par la chaudière à l'énergie effectivement produite par la chaudière. 5
- 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel on stocke des données de déperdition énergétique du bâtiment, et dans lequel lesdites données stockées sont codées pour être représentatives de la différence entre la déperdition énergétique du bâtiment et une valeur de référence fonction de la déperdition énergétique de la chaudière. 10
- 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on stocke des données de déperdition énergétique du bâtiment, et dans lequel lesdites données stockées sont codées en utilisant : - un codage par un code de Hamming de la déperdition énergétique du bâtiment et/ou de la chaudière ; 15 - et un codage par entrelacement de la déperdition énergétique du bâtiment et/ou de la chaudière codée par le code de Hamming.
- 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on prévoit des interfaces de communication numérique sur chaque compteur pour transmettre des données relevées par les 20 compteurs à un dispositif centralisé (16, 17, 19, 22, 23) en charge de l'estimation de la déperdition énergétique du bâtiment et/ou de la chaudière.
- 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel on prévoit un serveur distant (29) relié à une pluralité de dispositifs centralisés en charge de l'estimation de la déperdition énergétique 25 d'une pluralité de bâtiments et/ou de chaudières de ces bâtiments, mettant en oeuvre les étapes de détection suivantes : - réception des déperditions énergétiques de la pluralité de bâtiments et/ou de chaudières de ces bâtiments ; - compilation des déperditions énergétiques en une pluralité de valeurs caractéristiques des déperditions énergétiques ; 3025881 17 - détection d'un dépassement d'au moins un seuil prédéterminé par l'une au moins des valeurs caractéristiques ; - émission d'un message d'alerte, de détection d'un dépassement de seuil. 5
- 8. Procédé selon l'une des revendications 7, dans lequel la communication au moins entre les dispositifs centralisés et le serveur distant est mise en oeuvre par un lien radiofréquence de type LORATM
- 9. Programme informatique comportant des instructions pour la mise en oeuvre du procédé 10 selon l'une des revendications précédentes, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur.
- 10. Système de détermination d'une déperdition énergétique d'au moins un bâtiment collectif alimenté en énergie par une chaudière commune, comprenant : 15 - au moins un compteur d'énergie respectivement consommée par une pluralité de pièces au moins du bâtiment collectif, lesdites pièces étant alimentées en énergie par la chaudière commune; caractérisé en ce que le système comporte : - au moins un compteur (7) immédiatement en aval de la chaudière commune de l'énergie 20 effectivement produite par la chaudière commune pour le bâtiment collectif ; et - des moyens d'estimation de la déperdition énergétique dans le bâtiment, entre la chaudière d'une part et chaque pièce du bâtiment d'autre part.
- 11. Dispositif centralisé (16, 17, 19, 22, 23) d'estimation de déperdition énergétique dans au 25 moins un bâtiment collectif, caractérisé en ce qu'il comporte, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 8, des interfaces de communications numériques avec : - des compteurs pour obtenir des relevés d'énergie respectivement consommée par une pluralité de pièces au moins du bâtiment collectif, lesdites pièces étant alimentées en énergie 30 par une chaudière commune ; 3025881 18 - au moins un compteur (8) immédiatement en aval de la chaudière commune, pour obtenir un relevé d'énergie effectivement produite par la chaudière commune pour le bâtiment collectif, le dispositif d'estimation comportant en outre des moyens d'estimation d'une déperdition énergétique dans le bâtiment, entre la chaudière d'une part et chaque pièce du bâtiment 5 d'autre part.
- 12. Serveur distant (28) relié à une pluralité de dispositifs d'estimation selon la revendication 11, comportant: - des moyens de réception des déperditions énergétiques d'une pluralité de bâtiments ; 10 - un processeur (33) agencé pour effectuer les opérations suivantes : * compilation des déperditions énergétiques en une pluralité de valeurs caractéristiques des déperditions énergétiques ; * détection d'un dépassement d'au moins un seuil prédéterminé par l'une au moins des valeurs caractéristiques ; 15 - des moyens d'émission d'un message d'alerte, de détection d'un dépassement de seuil.
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