WO2011012607A1 - Gestion de l'energie dans un batiment - Google Patents

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WO2011012607A1
WO2011012607A1 PCT/EP2010/060864 EP2010060864W WO2011012607A1 WO 2011012607 A1 WO2011012607 A1 WO 2011012607A1 EP 2010060864 W EP2010060864 W EP 2010060864W WO 2011012607 A1 WO2011012607 A1 WO 2011012607A1
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WO
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building
energy
period
managing
zone
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PCT/EP2010/060864
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Duy Long Ha
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Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/26—Pc applications
    • G05B2219/2642—Domotique, domestic, home control, automation, smart house

Definitions

  • the invention relates to a method for managing the energy of a building and a device for managing the energy of a building implementing such a method. Finally, it concerns a building as such implementing an energy management according to such a method.
  • the building sector accounts for a very large share of the total energy consumed and in the interests of good energy management, it is therefore very important to optimize consumption at the building level. For example, the building sector accounts for 40% of the total energy consumed in France. Residential dwellings account for about two-thirds of the building's energy consumption. In addition, 70% of this energy is consumed by heating and cooling systems.
  • Electricity consumption in buildings is irregular in nature, with peaks that may exceed unacceptable thresholds by power generation systems, or simply exceed the contractually specified limit for a certain building.
  • a known solution is to provide automatic power off of certain power consumption, temporarily cutting off the power of some devices such as the heating system or a water heater. This solution, however, remains basic and not optimal. It does not take into account the comfort of the inhabitants and does not anticipate the occurrence of such peaks.
  • a general object of the invention is therefore to provide a simple and optimized management solution of energy at a building, taking into account the comfort of the occupants.
  • the invention is based on a method for managing the energy of a building, comprising one or more occupants likely to be present therein, each determining a desire for thermal comfort. for a given period, characterized in that it comprises a step of determining a global thermal comfort parameter which comprises the determination of a global thermal sensation value Si (k) for a given period (k) from the desire for thermal comfort of each occupant present in the building area at the given period, this global thermal comfort parameter being used to manage the energy according to the comfort wishes of the only occupants present in the building.
  • FIG. 1 schematically represents the energy management method of a building according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 illustrates the thermal modeling implemented for each zone of a building according to the embodiment of the invention.
  • FIG. 3 represents the result obtained according to an exemplary implementation of the energy management method of a building according to the embodiment of the invention.
  • FIG. 4 represents a first embodiment of a device for implementing the energy management method of a building according to the invention.
  • FIG. 5 represents a second embodiment of a device for implementing the energy management method of a building according to the invention.
  • FIG. 6 represents a variant of the embodiments of devices for implementing the energy management method of a building according to the invention.
  • the invention is based on the concept of automatically taking into account the overall occupation of the building, for example from the electronic agenda of the potential occupants.
  • the advantageous embodiment described below uses the product of the global occupancy parameter by that of thermal comfort to obtain an optimization of the comfort of the occupants of the building while minimizing the energy consumed, taking into account the occupancy of the building. It takes into account energy balances produced and consumed globally and anticipates these energy behaviors by optimized forecast calculations. Finally, it helps to minimize the environmental impact.
  • the energy management method within a given building will first define a division into the space in I zones of the building, each zone being able to correspond to a given piece for example. Then, the process based on an anticipation of future phenomena is based on a second temporal division into periods of the future considered. Each period will advantageously represent a particular and stable situation of the use of the building, as a certain occupation. Future anticipation can advantageously extend over the next two or three days.
  • each day is divided into K periods.
  • the choice of the double division in space and time, ie the number of zones I and K periods, implemented by the energy management method of a building, corresponds to an optimal compromise between the accuracy of calculations, which requires a division into a large number of zones and times, and the complexity and heaviness of the resulting calculation which is all the more simple as the division comprises few zones and times.
  • the method comprises a first block 10 for calculating a global occupation parameter of each zone i of the building for each period k considered.
  • the block 10 comprises as input the data of the different electronic diaries 11j of the J different possible occupants of the building. It also includes the electronic diaries 12 of certain groups of occupants, and the diaries 13 of certain areas of the building. Indeed, each individual has his personal agenda, but a group of individuals, such as a certain department of a company, can also have an agenda of the group as a whole, providing for meetings of all or part of the group members. In addition, some rooms in the building may also have an agenda, such as meeting rooms that must be booked in advance.
  • the building occupation block 10 compiles or merges these different data into a calculation block 14 to derive therefrom a parameter O ,, k of global occupation of a zone i for a period k.
  • the input data of the calendars 11j, 12, 13 can come from any electronic organizer, for example such as those used on individual computers via software such as PIM or outlook or on a portable electronic diary.
  • This data can be transmitted to the merging block 14 by any means of communication, for example via an Internet link or an Intranet.
  • the computer 14 may be a computer or a central server.
  • Each data item of the electronic diaries finally represents information on the presence or absence of an individual j in an area i for a period k, ie an individual occupation parameter o, J; k -
  • the merging means 14 of these data then implements the following calculation, to define the global occupation parameter O ,, k defined above.
  • the occupancy parameter O ,, k takes a value equal to 1 if there is at least one person in zone i during the period k and 0 if there is no one.
  • the management method further comprises a block 20 for calculating desired comfort data.
  • each individual defines a desired maximum room temperature T max J (k), a minimum desired room temperature T m n J (k) and an ideal room temperature T opt J (k) desired for each period k.
  • the block 20 compiles these different data of all the individuals present in the same zone i at the same time to obtain a single common thermal comfort value per zone i and per period k.
  • the block 20 comprises a calculation block 24 which performs the following calculations, to deduce a desired maximum average ambient temperature T max '(k), an average minimum ambient temperature Tm 1n 1 (k) desired and an ambient temperature ideal average T op t '(k) desired for each zone i and for each period k:
  • the method uses a third temperature calculation block 30 in each zone i for each period k. This calculation is based on a thermal behavior model of each zone of the building, shown schematically in FIG. 2.
  • a second-order model makes it possible to obtain the air temperature Ta (i, k) and the temperature of the air. building envelope T m (i, k) of zone i for period k.
  • This model takes into account at the input of meteorological forecasts 31, which make it possible to inform the outside temperature Text (k) for the period k as well as the solar radiant ⁇ s (k) affecting the zone i for the period k.
  • Meteorological data can be produced locally or obtained remotely via the Internet or any communication network.
  • the model takes into account physical constants, ri representing the thermal resistance of air volume, rm representing the thermal resistance of the building envelope, Ci representing the thermal capacity of air volume and Cm representing the thermal capacity of the building. the building envelope. Finally, it takes into account the heating or cooling P occurring within zone i during period k.
  • the model used can be expressed by the following equation:
  • T 1 (k + 1) AT, (k) + BP m (k) + C1 Text (k) + C2 ⁇ s (k)
  • T 1 (k) is the temperature of zone i for period k
  • P m (k) represents the energy injected by equipment m in the period k.
  • This model makes it possible to calculate the forecast temperature of each zone i at each period k from the knowledge of the initial temperature and the meteorological data. This value is transmitted at the output of block 30.
  • any other model of thermal calculation could be used. The method must determine the heating or cooling required in each zone i and at each instant k to reach the comfort criteria determined in block 20 defined above, by determining for each zone i and each period k the optimal temperature setpoint, so to achieve optimum comfort for a minimum energy consumption, while respecting the capacity constraints of energy sources.
  • the management method comprises a fourth block 40 which comprises as input the data 41 of the Q energy sources E q possible, related to the building:
  • E q (k): represents the energy produced by a source q during the period k;
  • Cost q (k) represents the cost of a unit of energy produced by the source q in the period k;
  • C ⁇ 2q (k) represents the quantity of CO2 released by a unit of energy produced by the source q in the period k.
  • the method thus takes into account all or part of the following data:
  • the production capacity depends on the sun and can be estimated in advance, based on weather forecasts. If the building is simply connected to the national grid, the hourly rate may be variable, include off-peak hours, which defines the cost for each period considered.
  • the building can exploit the Q energy sources available for the operation of M equipment 42 present in the building, characterized by the following data:
  • P m (k): represents the energy injected by the equipment m in the period k;
  • P m max (k): represents the maximum energy injected by the equipment m in the period k.
  • a fifth block 50 determines the different temperature setpoints for each zone i and for the future periods k and the energies to be injected into the building to reach these setpoints, in the same manner. the most optimized possible for each zone and each period.
  • the block 50 defines the variable Si (k) defining the thermal sensation in a zone i during a period k, that is to say a variable representing the thermal comfort, by the following formulas: (k)
  • block 50 seeks to achieve the following condition:
  • T, (k + 1) AT, (k) + BP m (k) + C1 Text (k) + C2 ⁇ s (k) (2)
  • the condition (1) provides the optimum comfort per zone and per period, by combining the global occupancy parameters O,, k and those of thermal sensation or thermal comfort Si (k), on the basis of their simple produced in this embodiment. This allows to take into account only the comfort for the occupied areas, from the wishes of the only occupants present.
  • block 50 also seeks to minimize the cost of energy required to achieve comfort optimal search. This results in the search for energy production values E q (k) and energy consumption P m (k) by the following operations: Minimize:
  • Equation (4) minimizes the cost of all energy sources used by the building.
  • Equation (5) represents the energy balance of the entire system, for which the energy consumed within the building corresponds to the energy produced for consumption in the building.
  • the last two conditions (6), (7) reflect limits in available energy, because of intrinsic limits to the devices concerned.
  • block 50 may consider other conditions such as one or more environmental conditions. In particular, it can minimize the release of CO2 into the atmosphere, or minimize the CO2 emission induced by the energy production E q , which results in the following condition (8):
  • Block 50 thus comprises a computer, which may advantageously comprise a computer program, to find the solution respecting the preceding conditions and equations.
  • the Branch & Bound method can be applied. For example, consider a building of a single area that we want to plan energy over a period of 24 hours, considering a sampling time of one hour. The thermal model of this building is known and written by the following equation:
  • the thermal sensation variable is written:
  • the building in question is connected to the electricity grid, the cost of production of which varies according to the empty or full schedule.
  • the maximum power of the energy source is 2 kW.
  • the embodiment of the invention looks for the values of T- ⁇ (k) and P- ⁇ (k) for all k, so as to minimize:
  • FIG. 3 illustrates the result obtained for this example, of which a first curve 61 illustrates the variation of the set temperature as a function of time, a second curve 62 the variation of the temperature inside the building. These temperatures are associated with a curve 64 representing the occupancy of the building, and a curve 63 representing the energy consumption of the building. It is noted that the heating consumes energy during a hollow period, before occupying the building, which makes it possible to obtain the comfort temperature at the time of occupancy combined with a minimized energy expenditure.
  • This deliberately simple example illustrates the optimized result obtained by the invention, which can be reproduced on large buildings, including a large number of areas and potential occupants.
  • the above-described mode of execution of the energy management of housing has mainly detailed the management of heating and air conditioning, in order to obtain a desired thermal comfort, mainly by the management of the indoor temperature in each zone
  • heating and air-conditioning systems account for a major share of the total energy consumed.
  • the energy management method as described above is adapted to take into account any device consuming energy within a building.
  • the method also manages the light and determines which light sources are to be lit and at what times in the building to achieve an optimal compromise between the overall wish of light of the occupants, from their individual wishes, taking into account the meteorological data and outdoor light.
  • the method described above therefore also applies in a similar manner for the management of lighting within the building.
  • the energy management method can be applied to the optimization of the overall energy consumption of the building, taking into account all the energy consuming devices, all the associated wishes of the occupants to deduce therefrom. Overall comfort value, all outdoor conditions ...
  • block 10 for determining the global occupancy parameter of the building can use as input an electronic calendar, a holiday calendar from another independent source of holiday management, via an intranet, or obtain data from presence from one or more presence sensor (s).
  • the overall energy management of the building has been described on the basis of three main criteria: the comfort of the occupants, the cost or the energy performance, and the ecological criterion with the minimization of the rejected CO2.
  • a fourth criterion of autonomy of the building in case of power failure can be considered.
  • the invention is not limited to the mandatory search for all the criteria mentioned above. She already makes it possible to achieve very advantageous effects on the basis of only one of these criteria, in particular the comfort of the occupants. Then, any combination of these different criteria with the comfort criterion of the occupants can be considered, representing various variants of the energy management process.
  • the energy management method of a building described above can be implemented with different devices.
  • an advantageous embodiment relies on the use of an intelligent device 70, fulfilling an intermediate function of management of different energy systems such as heating and air conditioning, by implementing all or part of the method described above, generally in a combined manner. with at least one computer that performs the most complex calculations of the method for transmitting results and commands to the intelligent device.
  • the main controls managed by the device are the determination of the temperature setpoint of the heating and / or air conditioning, the modification of the lighting in the different zones, the standby of the computer equipment, the activation or the deactivation of electrical appliances.
  • One advantage of such an approach is to allow the implementation of the energy management method described above with a minimum addition to the hardware level (hardware) within the building, which is limited to a small intelligent device, such as that is described below, a building computer being used to implement a part of the process by a computer program.
  • the intelligent device is in the form of a universal remote control, as represented on Figure 4, which communicates by any means without contact, such as infrared, radio ..., with the various building systems.
  • the remote control 70 includes a computer such as a microprocessor 72, or any hardware and / or software device (hardware and / or software) capable of implementing the method of the invention. It operates autonomously with a battery 71, includes an infrared transmitter 73 for its infrared communications, includes a temperature sensor 74 and a display 75. It is further connected to the communication network 76 of the building which allows access to it with a central computer and control devices such as heating or air conditioning.
  • the intelligent device 70 ' is in the form of a communicating electrical outlet, of multi-socket type, which can integrate components similar to those presented above under the form of remote control, such as a microprocessor 72 'and a connection 76', and switches 77 'to enable or disable the sockets 78' on which are connected different electrical equipment of the building, such as a central computer 81, printers, screens, lamps, etc., 83.
  • the smart device performs the additional function of connecting or not the various devices to the power grid. This minimizes the building's power consumption by disconnecting unnecessary appliances. This also makes it possible to avoid putting electrical equipment on standby and saving electricity.
  • the intelligent device 70 ' can also automatically detect the different equipment connected to it, for example by measuring and differentiating the power consumed by each of them.
  • the intelligent device may consist of a communicating inverter.
  • the smart device may have an ethernet, bluetooth, zigbee, USB, RS232, etc. connection for its connection with, for example, a computer that manages the data necessary for the management method described above, shares the implementing this method with the intelligent device.
  • the intelligent device is preferably energy-autonomous, using a battery, and able to manage the building even out of any connection with a central computer, for example at night when the latter is off, on the base stored data, waiting for refreshed data during a new communication with such a central computer. This reduces the overall energy consumption of the building, since the smart device, low consumption, can be enough to manage the building during certain periods. There is no obligation to keep devices with high power consumption running at all times.
  • the smart device can be connected to the electrical network when it is in contact with a central computer in operation, the latter planning future energy orders of the building according to the method described above and transmitting these future commands, which may relate to a period of several days, for example two-three days, to the intelligent device that drives the building on the basis of these commands.
  • the device is then able to control the building autonomously over a period of time when the computer is off, based on the stored commands.
  • the computer is turned on again, it resumes the calculations and can update the control data on the smart device.
  • each zone 80 may comprise a computer 81 and an intelligent device 70, 70 'for controlling the energy systems.
  • a central server 82 can be connected to all the computers 81 of each zone to track and centralize all the data of each zone.
  • the concept of the invention is suitable for any building understood in the broad sense, a simple caravan to a building of large dimensions, for use as housing or for industrial use.

Abstract

Procédé de gestion de l'énergie d'un bâtiment, comprenant un ou plusieurs occupant(s) susceptible(s) d'y être présent(s), déterminant chacun un souhait de confort pour une période donnée, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de détermination d'un paramètre de confort global pour une période donnée à partir du souhait de confort de chaque occupant présent dans la zone du bâtiment à la période donnée, ce paramètre de confort global étant utilisé pour gérer l'énergie en fonction des souhaits de confort des seuls occupants présents dans le bâtiment.

Description

Gestion de l'énergie dans un bâtiment
L'invention concerne un procédé de gestion de l'énergie d'un bâtiment et un dispositif de gestion de l'énergie d'un bâtiment mettant en œuvre un tel procédé. Enfin, elle concerne un bâtiment en tant que tel mettant en œuvre une gestion de son énergie selon un tel procédé.
Le secteur du bâtiment représente une part très importante de l'énergie globale consommée et dans un souci de bonne gestion de l'énergie, il est donc très important d'optimiser la consommation au niveau des bâtiments. A titre d'exemple, le secteur du bâtiment représente 40% de l'énergie globale consommée en France. Les logements d'habitation représentent environ les deux tiers de la consommation énergétique du bâtiment. De plus, 70% de cette énergie est consommée par les systèmes de chauffage et de climatisation.
La consommation électrique dans les bâtiments présente une nature irrégulière qui présente des pics qui risquent de dépasser des seuils inacceptables par les systèmes de production d'électricité, ou simplement dépasser la limite prévue contractuellement pour un certain bâtiment. Pour pallier à de telles situations extrêmes, une solution connue consiste à prévoir des délestages automatiques de certaines consommations électriques, en coupant momentanément l'alimentation de certains dispositifs comme le système de chauffage ou un chauffe-eau. Cette solution reste toutefois basique et non optimale. Elle ne tient pas compte du confort des habitants et n'anticipe pas la survenue de tels pics.
Pour tenir compte du confort des habitants, une solution courante repose sur la mise en place d'un thermostat qui permet de saisir des températures de consigne différentes pour différentes périodes de temps. Ces saisies sont réalisées par les habitants eux-mêmes et sont souvent non optimisées, car ne tiennent pas bien compte de l'inertie des bâtiments, ni des problématiques de pics de demande. De plus, elles ne réalisent en général pas une synthèse optimisée du confort souhaité par plusieurs occupants, qui peuvent avoir des attentes différentes.
Ainsi, une solution plus évoluée est décrite dans le document US2008/0177423, qui consiste à mettre en place un système intelligent de gestion de l'énergie au sein d'un bâtiment, à partir de réseaux de neurones et d'intelligence artificielle. Un tel système fonctionne en permanence pour accumuler un historique de mesures et d'observations lui permettant d'adapter intelligemment le comportement énergétique du bâtiment. Notamment, le chauffage du bâtiment peut ainsi s'adapter aux habitudes des habitants, optimiser leur confort, tout en recherchant la réduction globale de l'énergie consommée par la suppression des consommations inutiles. Cette solution évite aussi les pics de consommation selon des règles complexes et tournantes de délestage. Une telle solution présente l'inconvénient d'être lourde à mettre en place car elle nécessite un dispositif comprenant un calculateur puissant, fonctionnant en permanence, qui consomme lui-même une quantité d'énergie importante : ainsi, cette solution n'est pas adaptée aux bâtiments de taille réduite dont la consommation globale reste relativement faible. Outre la problématique capitale de la gestion des systèmes de chauffage et/ou de climatisation au sein des bâtiments, il faut aussi prendre en compte les coûts différents des différentes sources d'énergie électrique, solaire ou non par exemple, et la consommation électrique globale incluant tous les équipements consommateurs du bâtiment. Ainsi, pour atteindre le confort optimal des occupants d'un bâtiment tout en réduisant la consommation globale d'énergie et gérant les pics de consommation, il existe un besoin d'un procédé de gestion de l'énergie simple et optimisé.
Un objet général de l'invention est donc de proposer une solution de gestion simple et optimisée de l'énergie au niveau d'un bâtiment, prenant en compte le confort des occupants. A cet effet, l'invention repose sur un procédé de gestion de l'énergie d'un bâtiment, comprenant un ou plusieurs occupant(s) susceptible(s) d'y être présent(s), déterminant chacun un souhait de confort thermique pour une période donnée, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de détermination d'un paramètre de confort thermique global qui comprend la détermination d'une valeur de sensation thermique global Si (k) pour une période donnée (k) à partir du souhait de confort thermique de chaque occupant présent dans la zone du bâtiment à la période donnée, ce paramètre de confort thermique global étant utilisé pour gérer l'énergie en fonction des souhaits de confort des seuls occupants présents dans le bâtiment.
L'invention est plus particulièrement définie par les revendications.
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes d'exécution particuliers faits à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
La figure 1 représente schématiquement le procédé de gestion de l'énergie d'un bâtiment selon un mode d'exécution de l'invention. La figure 2 illustre la modélisation thermique mise en œuvre pour chaque zone d'un bâtiment selon le mode d'exécution de l'invention.
La figure 3 représente le résultat obtenu selon un exemple de mise en œuvre du procédé de gestion de l'énergie d'un bâtiment selon le mode d'exécution de l'invention.
La figure 4 représente un premier mode d'exécution d'un dispositif pour la mise en œuvre du procédé de gestion de l'énergie d'un bâtiment selon l'invention.
La figure 5 représente un second mode d'exécution d'un dispositif pour la mise en œuvre du procédé de gestion de l'énergie d'un bâtiment selon l'invention.
La figure 6 représente une variante des modes d'exécution de dispositifs pour la mise en œuvre du procédé de gestion de l'énergie d'un bâtiment selon l'invention. L'invention repose sur le concept de tenir compte automatiquement de l'occupation globale du bâtiment, par exemple à partir de l'agenda électronique des occupants potentiels.
La réalisation avantageuse décrite ci-après utilise le produit du paramètre d'occupation globale par celui de confort thermique pour obtenir une optimisation du confort des occupants du bâtiment tout en minimisant l'énergie consommée, en tenant compte de l'occupation du bâtiment. Elle tient compte des bilans d'énergie produite et consommée globalement et anticipe ces comportements énergétiques par des calculs prévisionnels optimisés. Enfin, elle permet de minimiser l'impact environnemental. Selon le mode d'exécution avantageux de l'invention, le procédé de gestion de l'énergie au sein d'un bâtiment donné va d'abord définir un découpage dans l'espace en I zones du bâtiment, chaque zone pouvant correspondre à une pièce donnée par exemple. Ensuite, le procédé qui repose sur une anticipation des phénomènes futurs repose sur un second découpage temporel en périodes du futur considéré. Chaque période représentera avantageusement une situation particulière et stable de l'utilisation du bâtiment, comme une certaine occupation. L'anticipation future peut avantageusement s'étendre sur les deux ou trois prochains jours.
Pour la description suivante de l'invention, nous considérerons que chaque jour est découpé en K périodes. Le choix du double découpage dans l'espace et dans le temps, soit du nombre de zones I et de périodes K, mis en œuvre par le procédé de gestion d'énergie d'un bâtiment, correspond à un compromis optimal entre la précision des calculs, qui exige un découpage en un grand nombres de zones et instants, et la complexité et la lourdeur du calcul résultant qui est d'autant plus simple que le découpage comprend peu de zones et instants.
Le procédé de gestion de l'énergie d'un bâtiment va maintenant être explicité, selon un découpage en blocs, pour faciliter sa description de manière schématique, tel que représenté sur la figure 1. Les différents blocs de ce procédé peuvent être mis en œuvre totalement ou partiellement par un même ordinateur. Un dispositif pour la mise en œuvre du procédé sera détaillé par la suite.
Le procédé comprend un premier bloc 10 de calcul d'un paramètre d'occupation global de chaque zone i du bâtiment pour chaque période k envisagée. Le bloc 10 comprend en entrée les données des différents agendas électroniques 11j des J différents occupants possibles du bâtiment. Il comprend aussi les agendas électroniques 12 de certains groupes d'occupants, et les agendas 13 de certaines zones du bâtiment. En effet, chaque individu possède son agenda personnel, mais un groupe d'individus, comme un certain département d'une entreprise, peut aussi avoir un agenda du groupe considéré dans son ensemble, prévoyant des réunions de tout ou partie des membres du groupe. De plus, certaines pièces du bâtiment peuvent aussi posséder un agenda, comme les salles de réunion qui doivent être réservées à l'avance. Le bloc 10 d'occupation du bâtiment compile ou fusionne ces différentes données dans un bloc de calcul 14 pour en déduire en sortie 15 un paramètre O,,k d'occupation global d'une zone i pour une période k.
Les données d'entrée des agendas 11j, 12, 13 peuvent provenir d'un agenda électronique quelconque, par exemple tels que ceux utilisés sur des ordinateurs individuels par l'intermédiaire de logiciels comme PIM ou outlook ou sur un agenda électronique portable. Ces données peuvent être transmises au bloc de fusion 14 par tout moyen de communication, par exemple par l'intermédiaire d'une liaison Internet ou un Intranet. Le calculateur 14 peut être un ordinateur ou un serveur central. Chaque donnée des agendas électroniques représente finalement une information sur la présence ou non d'un individu j dans une zone i pour une période k, soit un paramètre d'occupation individuel o,J;k-
Il sera convenu de fixer les valeurs suivantes pour ce paramètre binaire : o,j,k = 1 si l'individu j est présent dans la zone i à la période k et 0 sinon.
Le moyen de fusion 14 de ces données met alors en œuvre le calcul suivant, pour définir le paramètre d'occupation global O,,k défini ci- dessus.
Figure imgf000009_0001
Ou
Figure imgf000009_0002
Ainsi, le paramètre d'occupation O,,k prend une valeur égale à 1 s'il y a au moins une personne dans la zone i pendant la période k et 0 s'il n'y a personne. Le procédé de gestion comprend de plus un bloc 20 de calcul de données de confort recherché. Pour cela, chaque individu j définit une température ambiante maximale Tmax J (k) souhaitée, une température ambiante minimale Tmιn J (k) souhaitée et une température ambiante idéale Topt J (k) souhaitée pour chaque période k. Le bloc 20 compile ces différentes données de tous les individus présents dans une même zone i en même temps pour obtenir une seule valeur commune de confort thermique par zone i et par période k. Pour cela, le bloc 20 comprend un bloc de calcul 24 qui effectue les calculs suivants, pour en déduire une température ambiante maximale moyenne Tmax' (k) souhaitée, une température ambiante minimale moyenne Tm1n 1 (k) souhaitée et une température ambiante idéale moyenne Topt' (k) souhaitée pour chaque zone i et pour chaque période k :
Figure imgf000009_0003
Figure imgf000010_0001
Topti (k)
Figure imgf000010_0002
tout en respectant la relation : Tmιn' (k) < Topt' (k) < Tmax' (k)
Ces formules consistent à réaliser la moyenne des températures souhaitées par les différents individus présents dans une zone i à un instant k. Les données obtenues sont transmises en sortie 25 du bloc 20.
Dans un cas où le procédé ne dispose pas de valeur renseignée par les individus, des valeurs par défaut peuvent être prédéfinies et utilisées, sur la base par exemple de la norme de confort thermique ISO7730. Le procédé utilise ensuite un troisième bloc 30 de calcul des températures dans chaque zone i pour chaque période k. Ce calcul repose sur un modèle de comportement thermique de chaque zone du bâtiment, représentée schématiquement sur la figure 2. Avantageusement, un modèle de deuxième ordre permet d'obtenir la température de l'air Ta (i, k) et la température de l'enveloppe du bâtiment Tm (i, k) de la zone i pour la période k. Ce modèle tient compte en entrée de prévisions météorologiques 31 , qui permettent de renseigner la température extérieure Text (k) pour la période k ainsi que le radiant solaire Φs (k) affectant la zone i pour la période k. Les données météorologiques peuvent être produites localement ou obtenues à distance via Internet ou tout réseau de communication. Le modèle prend compte de constantes physiques, dont ri représentant la résistance thermique de volume de l'air, rm représentant la résistance thermique de l'enveloppe du bâtiment, Ci représentant la capacité thermique de volume de l'air et Cm représentant la capacité thermique de l'enveloppe du bâtiment. Enfin, il prend en compte le chauffage ou refroidissement P intervenant à l'intérieur de la zone i lors de la période k. Le modèle utilisé peut s'exprimer par l'équation suivante : )
Figure imgf000011_0001
Cette équation peut donner plus simplement l'équation suivante, après discrétisation :
T1 (k+1 ) = A T, (k) + B Pm(k) + C1 Text (k) + C2 Φs (k)
Où A, B, C1 , et C2 sont des matrices caractérisant le comportement thermique du bâtiment, T1 (k) est la température de la zone i pour la période k, et Pm (k) représente l'énergie injectée par un équipement m dans la période k.
Ce modèle permet de calculer la température prévisionnelle de chaque zone i à chaque période k à partir de la connaissance de la température initiale et des données météorologiques. Cette valeur est transmise en sortie 35 du bloc 30. En variante, tout autre modèle de calcul thermique pourrait être utilisé. Le procédé doit déterminer le chauffage ou le refroidissement nécessaire dans chaque zone i et à chaque instant k pour atteindre les critères de confort déterminés au bloc 20 défini précédemment, en déterminant pour chaque zone i et chaque période k la consigne de température optimale, de sorte d'atteindre un confort optimal pour une consommation énergétique minimale, tout en respectant les contraintes de capacités des sources d'énergie.
Le procédé de gestion comprend un quatrième bloc 40 qui comprend en entrée les données 41 des Q sources d'énergie Eq possibles, liées au bâtiment :
Eq (k) : représente l'énergie produite par une source q pendant la période k ;
Eq max (k) : représente l'énergie maximale que peut produire une source q pendant la période k ;
Costq (k) : représente le coût d'une unité d'énergie produite par la source q dans la période k ;
Cθ2q (k) : représente la quantité de CO2 rejetée par une unité d'énergie produite par la source q dans la période k.
Pour chaque source d'énergie, le procédé prend donc en compte tout ou partie des données suivantes :
- la capacité de production maximale dans une période k ;
- le coût d'un pic de consommation du bâtiment ;
- la quantité de rejet en CO2 d'une unité d'énergie produite ;
- le coût de production d'une unité d'énergie.
Par exemple, pour une unité de production photovoltaïque, la capacité de production dépend de l'ensoleillement et peut être estimée de manière anticipée, à partir des prévisions météorologiques. Si le bâtiment est simplement relié au réseau électrique national, le tarif horaire peut être variable, comprendre des heures creuses et pleines, ce qui définit le coût pour chaque période k considérée. Le bâtiment peut exploiter les Q sources d'énergie disponibles pour le fonctionnement de M équipements 42 présents dans le bâtiment, caractérisés par les données suivantes :
Pm (k) : représente l'énergie injectée par l'équipement m dans la période k ;
Pm max (k) : représente l'énergie maximale injectée par l'équipement m dans la période k.
Les différentes valeurs considérées par ce bloc 40 sont transmises en sortie 45.
Les valeurs prises en compte dans les blocs précédents sont finalement exploitées dans un cinquième bloc 50 qui détermine les différentes consignes de température pour chaque zone i et pour les futures périodes k et les énergies à injecter dans le bâtiment pour atteindre ces consignes, de la manière la plus optimisée possible, pour chaque zone et chaque période.
En préalable, le bloc 50 définit la variable Si (k) définissant la sensation thermique dans une zone i pendant une période k, c'est-à-dire une variable représentant le confort thermique, par les formules suivantes : (k)
Figure imgf000013_0001
Ou
S' <k> = ^ si T1 (K) . V (k)
Ces équations peuvent s'écrire par les formulations linéaires suivantes S1 (k) = a2 T1 (k) + b2 si T1 (k) < Topt' (k) ou
S1 (k) = ai T, (k) + ID1 si T, (k) > Topt 1 (k)
En utilisant une variable binaire δ, (k) qui prend la valeur égale à 1 si T,(k)≤ TOpt' (k) et la valeur égale à 0 si T,(k) > Topt' (k), ce qu'on peut aussi écrire sous la forme suivante :
T,(k) - Topt' (k) < (Tmax ! (k) - Topt 1 (k)) x (1- δ, (k))
Et T,(k) - TOpt' (k) > ε - (-Tm1n 1 (k) + V (k) + ε) x δ, (k)
alors les deux équations précédentes peuvent s'écrire plus simplement par :
S1 (k) = [1 - δ, (k)] Ia1 T, (k) + ID1] + δ, (k) [a2 T, (k) + b2]
Ensuite, le bloc 50 recherche à atteindre la condition suivante:
Minimiser la somme suivante :
Figure imgf000014_0001
Tout en respectant les équations suivantes (2) et (3) explicitées précédemment :
T, (k+1 ) = A T, (k) + B Pm(k) + C1 Text (k) + C2 Φs (k) (2)
S, (k) = [1 - δ, (k)] Ia1 T, (k) + ID1] + δ, (k) [a2 T, (k) + b2] (3)
La condition (1 ) permet d'obtenir le confort optimal par zone et par période, en combinant les paramètres d'occupation global O,,k et ceux de sensation thermique ou de confort thermique Si (k), sur la base de leur simple produit dans ce mode de réalisation. Cela permet de ne prendre en compte que le confort pour les zones occupées, à partir des souhaits des seuls occupants présents.
Outre l'approche thermique précédente, le bloc 50 cherche aussi à minimiser le coût de l'énergie nécessaire pour atteindre le confort optimal recherché. Cela se traduit par la recherche des valeurs de production d'énergie Eq(k) et de consommation d'énergie Pm(k) par les opérations suivantes : Minimiser :
Σ?=1∑Li Costq (k) Eq (k) (4) avec∑^=1 Pm (k) =∑J=1 Eq (k) (5) et avec Pm(k) < Pm max (k) V m G [1 , M], k G [1 , K] (6) et Eq(k) < Eq max (k) V q G [1 , Q], k G [1 , K] (7)
La condition (4) permet de minimiser le coût de l'ensemble des sources d'énergie utilisées par le bâtiment. L'équation (5) représente l'équilibre énergétique de l'ensemble du système, pour lequel l'énergie consommée au sein du bâtiment correspond à l'énergie produite en vue de sa consommation dans le bâtiment. Les deux dernières conditions (6), (7), traduisent des limites en énergie disponible, du fait des limites intrinsèques aux dispositifs concernés.
Enfin, le bloc 50 peut tenir compte d'autres conditions comme une ou plusieurs conditions environnementales. Notamment, il peut minimiser le rejet du CO2 dans l'atmosphère, soit minimiser le rejet en CO2 induit par la production d'énergie Eq, ce qui se traduit par la condition (8) suivante :
Minimiser la somme :
Figure imgf000015_0001
Le bloc 50 comprend donc un calculateur, qui peut avantageusement comprendre un programme d'ordinateur, pour trouver la solution respectant les conditions et équations précédentes. Pour cela, la méthode de Branch &Bound peut être appliquée. A titre d'exemple, considérons un bâtiment d'une seule zone dont on veut planifier l'énergie sur une durée de 24 heures, en considérant un temps d'échantillonnage d'une heure. Le modèle thermique de ce bâtiment est connu et s'écrit par l'équation suivante :
[Ti (k+1)l_rθ.299 0.686] [T1Ck)I r 0.44 ip /kH[0.015]τ (k)A 0.44 iφ , ,
[τm(k+i)J-io.2θ3 0.794J [τm (k)J+Lo.i ieJPm(k) Lo.oo4JText(k) L0.1 ieJφs (k) L'unique zone du bâtiment est supposée occupée de 18H à 6H. Ainsi, le paramètre d'occupation global s'exprime par le paramètre suivant :
OLk = [I1 I1I1 I1 IJ1 I1 I1O1O1O1O1O1O1O1O1O1O1I1 I1 I1 I1 I1I] Le critère de sensation thermique est défini par :
Tmin = 180C ; Topt = 220C ; Tmaχ = 260C
La variable de sensation thermique s'écrit :
Figure imgf000016_0001
Le bâtiment considéré est relié au réseau électrique dont le coût de production varie en fonction de l'horaire creuse ou pleine. La puissance maximale de la source d'énergie est de 2 kW. Nous avons :
Figure imgf000016_0002
Le mode d'exécution de l'invention recherche les valeurs de T-ι(k) et P-ι(k) pour tout k, de sorte de minimiser :
le critère de confort∑£=i si00 O1*
et le critère du coût énergétique ∑^=1 Cost(k) E(k)
La figure 3 illustre le résultat obtenu pour cet exemple, dont une première courbe 61 illustre la variation de la température de consigne en fonction du temps, une seconde courbe 62 la variation de la température à l'intérieur du bâtiment. Ces températures sont associées à une courbe 64 représentant l'occupation du bâtiment, et à une courbe 63 représentant la consommation en énergie du bâtiment. On note que le chauffage consomme de l'énergie pendant une période creuse, avant l'occupation du bâtiment, ce qui permet d'obtenir la température de confort au moment de l'occupation combinée avec une dépense d'énergie minimisée. Cet exemple volontairement simple illustre le résultat optimisé obtenu par l'invention, qui peut être reproduit sur des grands bâtiments, comprenant un nombre important de zones et d'occupants potentiels. Le mode d'exécution décrit précédemment de gestion de l'énergie de l'habitat a surtout détaillé la gestion du chauffage et de la climatisation, en vue d'obtenir un confort thermique souhaité, principalement par la gestion de la température intérieure dans chaque zone du bâtiment, puisque comme cela a été explicité en préambule, les systèmes de chauffage et de climatisation représentent une part majeure de l'énergie globale consommée. Toutefois, le procédé de gestion de l'énergie tel que décrit précédemment est adapté pour prendre en compte tout dispositif consommant de l'énergie au sein d'un bâtiment. Par exemple, le procédé gère aussi la lumière et détermine quelles sources de lumière doivent être allumées et à quelles heures dans le bâtiment pour atteindre un compromis optimal entre le souhait de lumière global des occupants, à partir de leurs souhaits individuels, en tenant compte des données météorologiques et de la lumière extérieure. Le procédé décrit précédemment s'applique donc aussi de manière similaire pour la gestion de l'éclairage au sein du bâtiment. De même, plus généralement, le procédé de gestion de l'énergie peut être appliqué à l'optimisation de la consommation énergétique globale du bâtiment, en prenant en compte tous les dispositifs consommateurs d'énergie, tous les souhaits associés des occupants pour en déduire une valeur de confort globale, toutes les conditions extérieures...
De plus, le procédé précédent a été explicité à titre d'exemple et peut être mis en œuvre avec de multiples variantes.
Par exemple, le bloc 10 de détermination du paramètre d'occupation global du bâtiment peut utiliser en entrée un agenda électronique, un agenda de congé à partir d'une autre source indépendante de gestion des congés, via un Intranet, ou obtenir les données de présence à partir d'un ou plusieurs capteur(s) de présence.
La gestion globale d'énergie du bâtiment a été décrite sur la base de trois critères principaux : le confort des occupants, le coût ou la performance énergétique, et le critère écologique avec la minimisation du CO2 rejeté. Un quatrième critère d'autonomie du bâtiment en cas de coupure du réseau électrique peut être envisagé.
Toutefois, il faut bien noter que l'invention ne se limite pas à la recherche obligatoire de tous les critères mentionnés ci-dessus. Elle permet déjà d'atteindre des effets très avantageux sur la base d'un seul de ces critères, notamment le confort des occupants. Ensuite, toutes combinaisons de ces différents critères avec le critère de confort des occupants peuvent être envisagées, représentant diverses variantes du procédé de gestion de l'énergie.
Le procédé de gestion de l'énergie d'un bâtiment décrit ci-dessus peut être mis en œuvre avec différents dispositifs. Toutefois, une exécution avantageuse repose sur l'utilisation d'un dispositif intelligent 70, remplissant une fonction intermédiaire de gestion des différents systèmes énergétiques comme le chauffage et la climatisation, en mettant en œuvre tout ou partie du procédé décrit précédemment, généralement de manière combinée avec au moins un ordinateur qui exécute les calculs les plus complexes du procédé pour transmettre des résultats et commandes au dispositif intelligent. Les commandes principales gérées par le dispositif sont la détermination de la consigne de température du chauffage et/ou de la climatisation, la modification de l'éclairage dans les différentes zones, la mise en veille de l'équipement informatique, l'activation ou la désactivation des appareils électriques. Un avantage d'une telle approche est de permettre la mise en œuvre du procédé de gestion d'énergie décrit précédemment avec un ajout minimum au niveau matériel (hardware) au sein du bâtiment, qui se limite à un dispositif intelligent de petite dimension, tel que cela est décrit ci-dessous, un ordinateur du bâtiment étant utilisé pour mettre en œuvre par un programme d'ordinateur une partie du procédé.
Selon un premier mode d'exécution, le dispositif intelligent se présente sous la forme d'une télécommande universelle, telle que repésentée sur la figure 4, qui communique par tout moyen sans contact, comme infrarouge, radio..., avec les différents systèmes du bâtiment. Pour cela, la télécommande 70 inclut un calculateur comme un microprocesseur 72, ou tout dispositif matériel et/ou logiciel (hardware et/ou software) apte à mettre en œuvre le procédé de l'invention. Elle fonctionne de manière autonome avec une batterie 71 , comprend un émetteur infrarouge 73 pour ses communications infrarouge, comprend un capteur de température 74 et un afficheur 75. Elle est de plus reliée au réseau de communication 76 du bâtiment qui lui permet un accès avec un ordinateur central et des dispositifs à piloter comme le chauffage ou la climatisation.
Selon un second mode d'exécution, le dispositif intelligent 70', illustré sur la figure 5, se présente sous la forme d'une prise électrique communicante, de type multiprises, qui peut intégrer des composants similaires à ceux présentés ci-dessus sous la forme de télécommande, comme un microprocesseur 72' et une connexion 76', ainsi que des switch 77' permettant d'activer ou désactiver les prises 78' sur lesquelles sont branchés différents équipements électriques du bâtiment, comme un ordinateur central 81 , des imprimantes, écrans, lampes, etc, 83. Sous cette forme, le dispositif intelligent remplit la fonction supplémentaire de connexion ou non des différents dispositifs au réseau électrique. Cela permet de minimiser la consommation électrique du bâtiment, en déconnectant les appareils non nécessaires. Cela permet aussi d'éviter la mise en veille des équipements électriques et de réaliser des économies en consommation électrique. De plus, le dispositif intelligent 70' peut aussi détecter automatiquement les différents équipements qui lui sont connectés, par exemple en mesurant et différenciant la puissance consommée par chacun d'entre eux. Selon une troisième réalisation envisagée, le dispositif intelligent peut consister en un onduleur communicant.
Dans tous les cas, le dispositif intelligent peut disposer d'une connexion de type ethernet, bluetooth, zigbee,USB, RS232, etc, pour sa connexion avec par exemple un ordinateur qui gère les données nécessaires au procédé de gestion décrit précédemment, partage la mise en œuvre de ce procédé avec le dispositif intelligent. Le dispositif intelligent est de préférence autonome sur le plan énergétique, à l'aide d'une batterie, et apte à gérer le bâtiment même hors de toute liaison avec un ordinateur central, par exemple la nuit lorsque ce dernier est éteint, sur la base de données mémorisées, en attendant des données rafraîchies lors d'une nouvelle communication avec un tel ordinateur central. Cela permet de réduire la consommation énergétique globale du bâtiment, puisque le dispositif intelligent, de faible consommation, peut suffire à gérer le bâtiment durant certaines périodes. Il n'y a pas d'obligation de laisser fonctionner en permanence des dispositifs à forte consommation électrique.
Ainsi, le dispositif intelligent peut être relié au réseau électrique lorsqu'il est en contact avec un ordinateur central en fonctionnement, ce dernier planifiant les futures commandes d'énergie du bâtiment selon le procédé décrit précédemment et transmettant ces futures commandes, qui peuvent concerner une période de plusieurs jours, par exemple deux-trois jours, au dispositif intelligent qui pilote le bâtiment sur la base de ces commandes. Le dispositif est alors apte au pilotage du bâtiment de manière autonome sur une certaine période quand l'ordinateur est éteint, sur la base des commandes mémorisées. Lorsque l'ordinateur est de nouveau allumé, il reprend les calculs et peut mettre à jour les données de commande sur le dispositif intelligent.
Dans le cas d'un bâtiment comprenant plusieurs zones tel qu'illustré sur la figure 6, chaque zone 80 peut comprendre un ordinateur 81 et un dispositif intelligent 70, 70' pour le pilotage des systèmes énergétiques
83 de la zone comme le chauffage et la climatisation, de manière autonome. Selon une réalisation avantageuse, un serveur central 82 peut être relié à tous les ordinateurs 81 de chaque zone pour suivre et centraliser toutes les données de chaque zone.
Le concept de l'invention est adapté à tout bâtiment s'entendant au sens large, d'une simple caravane à un immeuble de grandes dimensions, pour une utilisation comme logement ou pour une utilisation industrielle.

Claims

Revendications
1. Procédé de gestion de l'énergie d'un bâtiment, comprenant un ou plusieurs occupant(s) susceptible(s) d'y être présent(s), déterminant chacun un souhait de confort thermique pour une période donnée, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de détermination d'un paramètre de confort thermique global qui comprend la détermination d'une valeur de sensation thermique global Si (k) pour une période donnée (k) à partir du souhait de confort thermique de chaque occupant présent dans la zone du bâtiment à la période donnée, ce paramètre de confort thermique global étant utilisé pour gérer l'énergie en fonction des souhaits de confort des seuls occupants présents dans le bâtiment.
2. Procédé de gestion de l'énergie d'un bâtiment selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de détermination d'un paramètre d'occupation global binaire (Ol k), représentant la présence ou non d'au moins un occupant dans une zone (i) du bâtiment pour une période donnée (k), qui prend une valeur nulle en cas d'absence et égale à un dès qu'il y a au moins un occupant, et en ce qu'il prend en compte le produit du paramètre d'occupation global (O,,k) par le paramètre de confort global pour la gestion de l'énergie du bâtiment en fonction des souhaits de confort des seuls occupants présents dans la zone du bâtiment considérée pendant la période (k).
3. Procédé de gestion de l'énergie d'un bâtiment selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'étape de détermination du paramètre de confort global comprend la détermination d'une valeur de sensation thermique global Si (k) pour une période donnée (k), qui comprend la détermination pour chaque occupant potentiel (j) d'une température ambiante maximale (Tmax J (k)) souhaitée, d'une température ambiante minimale (Tmιn J (k)) souhaitée et d'une température ambiante idéale (Topt J(k)) souhaitée pour chaque période k, en ce qu'il comprend un calcul d'une température ambiante maximale moyenne (Tmax' (k)) souhaitée, d'une température ambiante minimale moyenne (Tm1n 1 (k)) souhaitée et d'une température ambiante idéale moyenne (Topt' (k)) souhaitée pour chaque zone (i) du bâtiment et pour chaque période (k) selon les formules suivantes :
∑j= 1 TmaxJ (k) * Oij,k
00 =
∑j = l Oi,j,k
Figure imgf000024_0001
Figure imgf000024_0002
et en ce qu'il comprend le calcul de la valeur de sensation thermique globale S1 (k) pour chaque zone (i) du bâtiment et pour chaque période (k) par les formules suivantes : (k)
Figure imgf000024_0003
Ou (k) si T1 (k) > V (k)
Figure imgf000024_0004
4. Procédé de gestion de l'énergie d'un bâtiment selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la gestion de l'énergie d'une zone (k) du bâtiment comprend la minimisation de la somme suivante :
Figure imgf000024_0005
Si Ck) O,.k
5. Procédé de gestion de l'énergie d'un bâtiment selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'estimation des températures T1 (k) de chaque zone (i) du bâtiment pour chaque période (k) à partir d'un modèle de comportement thermique de chaque zone (i) du bâtiment, à partir de données météorologiques et à partir du chauffage ou de la climatisation de chaque zone (i) du bâtiment.
6. Procédé de gestion de l'énergie d'un bâtiment selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le modèle de comportement thermique de chaque zone (i) du bâtiment permet de relier la température (T1 (k+1 )) d'une zone (i) pour une période (k+1 ) à la température (T1 (k)) de la zone (i) à la période précédente (k), en fonction de constantes thermiques du bâtiment, de l'énergie (Pm(k)) fournie par un équipement lors de la période (k), de la température extérieure (Text (k)) à la période (k), du radiant solaire (Φs (k)) affectant la zone (i) pour la période (k), par l'équation suivante :
T1 (k+1 ) = A T, (k) + B Pm(k) + C1 Text (k) + C2 Φs (k)
où A, B, C1 , et C2 sont des matrices caractérisant le comportement thermique du bâtiment.
7. Procédé de gestion de l'énergie d'un bâtiment selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il considère l'énergie produite (Eq (k)) pour une période (k) par une source d'énergie (q) parmi les Q différentes sources d'énergie possibles, reliées au bâtiment, et le fonctionnement d'un équipement (m) consommant de l'énergie (Pm (k)) pour la période (k) parmi les M équipements présents dans le bâtiment, et en ce qu'il recherche l'optimisation de la consommation énergétique du bâtiment par la minimisation de la somme
∑J=1∑Ll C0Stq (k) Eq (k) où Costq (k) représente le coût d'une unité d'énergie produite par une source (q) dans la période (k) ;
et en ce qu'il vérifie le bilan énergétique suivant :
M Q
∑ Pm (k) = ^ Eq (k)
m=l q=l
8. Procédé de gestion de l'énergie d'un bâtiment selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il prend en compte un maximum (Eq max (k) ) de l'énergie produite par une source (q) pendant une période (k) et un maximum (Pm max (k)) de l'énergie injectée par l'équipement (m) pendant la période (k), par la vérification des conditions suivantes :
Pm(k) < Pm max (k) V m G [1 , M], k G [1 , K]
et Eq(k) < Eq max (k) V q G [1 , Q], k G [1 , K]
9. Procédé de gestion de l'énergie d'un bâtiment selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il considère la minimisation du rejet en CO2q (k) par une source de production d'énergie (q) pendant une période (k), par la minimisation de la somme
Figure imgf000026_0001
10. Dispositif de gestion de l'énergie d'un bâtiment, comprenant un ou plusieurs occupant(s) susceptible(s) d'y être présent(s), déterminant chacun un souhait de confort pour une période donnée, comprenant des équipements consommant de l'énergie, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen mettant en œuvre un procédé de gestion de l'énergie du bâtiment selon l'une des revendications précédentes.
11. Dispositif de gestion de l'énergie d'un bâtiment selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moyen mettant en œuvre le procédé de gestion de l'énergie du bâtiment comprend d'une part un calculateur de type ordinateur, qui effectue les calculs complexes du procédé, et d'autre part un dispositif intelligent (70, 70'), relié au calculateur par un moyen de communication, qui reçoit des résultats du calculateur et transmet des commandes de pilotage à au moins un équipement de consommation d'énergie à l'intérieur du bâtiment.
12. Dispositif de gestion de l'énergie d'un bâtiment selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le dispositif intelligent (70, 70') se présente sous la forme d'une télécommande, ou sous la forme d'une prise communicante ou d'un onduleur communicant.
13. Dispositif de gestion de l'énergie d'un bâtiment selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que le moyen mettant en œuvre le procédé de gestion de l'énergie du bâtiment est relié à un ou plusieurs agendas électroniques d'occupant(s) potentiels, de groupe(s) d'occupant(s), et /ou de zone(s) du bâtiment, et/ou d'au moins un capteur(s) de présence, de sorte de pouvoir en déduire le paramètre d'occupation global du bâtiment.
14. Bâtiment, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de gestion de son énergie qui met en œuvre un procédé de gestion selon l'une des revendications 1 à 9.
15. Bâtiment selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs zones (80) qui comprennent chacune un dispositif de gestion de son énergie, indépendant ou relié par un serveur central (82).
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