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Lancer la simulation STD Comfie












Lancer la simulation STD Comfie

Le module est organisé en deux parties :

  • à gauche : les paramètres de simulation
  • à droite : les boutons de lancement de la simulation et la fenêtre d'information

1 Période de simulation et mise en température

Lancersimulation - simulimg2V3.png

1.1 Période de simulation

Les fichiers météo contiennent 52 semaines de données météo horaires (pour plus d'information sur les fichiers météo, se reporter à la page fichiers météo du manuel).

Sur la gauche, sélectionner les numéros des semaines de début et de fin de la simulation.

Autre méthode : utiliser le calendrier à droite, mais le calcul s'effectuera toujours sur des semaines entières.

1.2 Période de mise en température

L'initialisation des températures des parois et des zones thermiques en début de simulation étant conventionnelle, une simulation peut engendrer un comportement transitoire peu réaliste durant les premiers jours de simulation (p. ex. pic de besoins de chauffage). Afin de pallier cet effet, il est possible de définir une période de mise en température du bâtiment (à renseigner en nombre de semaines, par défaut 2 semaines), destinée à initialiser les températures de manière beaucoup plus réaliste. En pratique, il s'agit d'une pré-simulation réalisée sur les semaines précédant directement le début de la simulation proprement dite. Si la simulation démarre en début d'année, la pré-simulation de mise en température démarrera en fin d'année.

Exemple avec simulation des semaines 10 à 40 et 4 semaines de mise en température :

Lancersimulation - MeT.png

Exemple avec simulation des semaines 1 à 52 et 3 semaines de mise en température :

Lancersimulation - MeT2.png

1.3 Pas de temps

Au choix entre 6 min et 30 min. Plus il est petit, plus la simulation sera longue, mais plus les résultats seront précis.

  • Pour les besoins de chauffage, en général un pas de temps d'une demi-heure est suffisant.
  • Pour évaluer le confort d'été, un pas de temps d'un quart d'heure minimum est conseillé.
  • Si le projet comporte de taux de renouvellement d'air élevés (forte ventilation naturelle ou forcée), il est recommandé de réduire le pas de temps.
  • S'il y a des oscillations dans les températures ou s'il y a des erreurs de convergence, diminuer le pas de temps.

1.4 Modes de réduction

La modèle de bâtiment de COMFIE revient à un ensemble d'équations différentielles. Certaines ont plus d'influence sur les résultats que d'autres. La "réduction de modèle" est un moyen permettant de s'affranchir de la résolution des équations qui auraient trop peu d'influence sur les résultats. Par cette méthode, on cherche à réduire au maximum le temps de calcul sans dégrader la précision des résultats.

Depuis la version 3.6.6.0 de Pleiades, il existe 5 modes pour la réduction du modèle dans Comfie :

  • Optimal : La qualité des résultats est équivalente à celle obtenu en mode "non réduit" mais sa rapidité est généralement supérieure à celle obtenue avec l'ancien mode.
  • Rapide : La qualité devrait être équivalente à l‘ancien mode tout en étant un peu plus rapide.
  • Très rapide : Mode brouillon. Ce mode limite à 5 le nombre d'équations à résoudre par zone thermique. Les résultats ne sont pas aussi précis, mais ils sont plus rapides à obtenir qu'avec le mode rapide.
  • Ancien mode : Mode historique. Ce mode limite à 10 le nombre d'équations à résoudre par zone thermique. C'est le mode qui était utilisé sur les versions du logiciel antérieures à la version 3.6.6.0. Il est maintenu pour permettre de finir une étude commencée avec une version ancienne de Pleiades sans changer les résultats. Son rapport qualité/vitesse est moins bon que le mode Optimal.
  • Non réduit : Conserve toutes les équations et assure la meilleure précision des calculs. Par conséquent, c'est aussi le plus lent. Fortement déconseillé.

2 Paramètres du modèle COMFIE

Lancersimulation - simulParamCOMFIE.png

Limites haute et basse d'inconfort  : Elles sont utilisées pour calculer les indicateurs d'inconfort thermique affichés dans la synthèse des résultats : nombre d'heure d'inconfort, et taux d'inconfort.

Il n'y a pas d'inconfort hors période d'occupation.


Chaleur humaine : Depuis la version 3.3.9 de Pleiades, la puissance thermique émise par occupant peut être ajustée (par défaut 80 W/occupant). Cette puissance ne représente que de la chaleur sensible.

Chaleur latente :

  • En STD sans équipement, seule la chaleur sensible est prise en compte. En effet, l'humidité n'est pas prise en compte pour les calculs de besoins, et cette chaleur latente (liée à la prise en compte de l'humidité) ne peut donc pas être prise en compte pour les calculs.
  • En STD consommation (avec équipement), la chaleur latente ET la chaleur sensible sont prisent en compte. Cette chaleur latente est fixée à 0.055 kg/h/occupant (cette valeur est issu du §2.2.1.2. de la méthode Th-BCE).

Humidité des occupants : Depuis la version 3.6.2 de Pleiades, l'humidité émise par occupant peut être ajustée (par défaut 0.055 kg/h/occupant).

3 Options de simulation

Lancersimulation - simulOptions.png
  • Désactiver les apports solaires : la simulation se fera sans apports solaires. Permet d'estimer la part des apports solaires sur les besoins par comparaison avec une simulation normale.
  • Désactiver les apports internes : la simulation se fera sans apports internes (Puissance dissipée, occupants). Permet d'estimer la part des apports internes sur les besoins par comparaison avec une simulation normale.
  • Calculer les déperditions/Diagramme de Sankey/Part de besoins nets : permet de générer le diagramme de flux, alors accessible depuis l'onglet Synthèse. Le temps de calcul est plus long car deux simulations successives sont réalisées : une simulation normale et une simulation sans apports solaires ni apports internes.
  • Désactiver le calcul des matériaux à changement de phase  : la simulation ne tiendra pas compte du changement de phase des matériaux à changement de phase. Cette option permet de vérifier l'effet du changement de phase.
  • Utiliser l'éclairage naturel pour calculer l'éclairage artificiel : fonction accessible uniquement si un calcul d'éclairage naturel a été réalisé avec le modeleur. Elle permet de calculer la consommation due à l'éclairage artificiel. Chaque luminaire constitue une source de chaleur. L'énergie électrique consommée par chacun d'eux est supposée entièrement convertie en chaleur et transmise à la zone thermique correspondante. Il ne faut donc pas réintégrer les puissances d'éclairage dans les scénarios de puissance dissipée.
  • Pénaliser les équipements non-certifiés : Lorsque l'utilisateur lance le calcul avec les systèmes (Chauffage, ecs, clim), certains champs de saisie de performance des systèmes (rendements, etc...) peuvent être certifiés, justifiés ou déclarés. En fonction de ce choix, les valeurs pénalisées de 10 ou 20% pour les valeurs justifiées ou déclarées. En STD, l’utilisateur a donc le choix d'appliquer ou pas cette pénalisation.
  • Calcul aéraulique : Active ou non le calcul aéraulique de COMFIE.
  • Afficher les paramètres experts : Cocher la case permet de visualiser et, éventuellement, modifier deux paramètres utilisés pour le repérage des isolants dans COMFIE.
Lancersimulation - simulParamExpertsV1.png

Dans COMFIE, la position d'un isolant dans la composition influe sur la répartition des mailles. De plus, l'inertie thermique d'un isolant est reportée sur les matériaux adjacents.

  • Lambda limite des isolants : conductivité thermique utilisée pour distinguer les isolants des autres matériaux. Un matériau dont la conductivité est inférieure à cette valeur sera considéré comme un isolant. Jouer sur ce paramètre pourra être utile dans le cas d'un bâtiment avec une isolation répartie (monomur). On choisira alors une valeur inférieure à celle de l'isolant retenu pour qu'il soit vu comme non-isolant et conserve son inertie.
  • Rho limite des isolants : masse volumique utilisée pour distinguer les isolants des autres matériaux. Un matériau dont la masse volumique est inférieure à cette valeur sera considéré comme un isolant. Jouer sur ce paramètre pourra être utile dans le cas d'un bâtiment avec lames d'air isolantes.

4 Calculs en tâche de fond

Depuis la version 3.7.2.0 de Pleiades, il est possible de lancer les calculs de simulation en tâche de fond en cochant la case : CocheTacheDeFond.png (Cette case est cochée par défaut)

Ceci permet, durant un calcul, de pouvoir continuer à utiliser l'interface, modifier un projet, lancer un nouveau calcul etc. Plusieurs simulations peuvent donc être réalisées simultanément. Une fenêtre présente l'état d'avancement des différents simulations.

FenetreFileAttente.png

Un clic sur une croix rouge interrompt la simulation qui s'affiche alors en rouge. Lorsqu'une simulation ne peut démarrer ou aboutir, elle s'affiche aussi en rouge.

Un clic sur le bouton BoutonInfoSimu.png affiche les informations concernant le déroulement de la simulation correspondante (erreurs, temps de calcul etc.)

5 Simulation simple

Ce type de simulation calcule, heure par heure, les besoins de chauffage et de rafraîchissement, ainsi que les températures dans chaque zone thermique du bâtiment. Cette simulation ne tient compte ni des équipements de chaud et de froid, ni des équipements d'ECS. Le bilan des consommations (énergie finale) est donc partiel. Les températures calculées supposent une régulation et une réactivité idéales des équipements assurant le chauffage et le rafraîchissement de manière que les consignes de températures soient toujours atteinte respectivement en période de chauffage ou de rafraîchissement.

Pour lancer la simulation, cliquer sur le bouton "Lancer la simulation".

Lancersimulation - simulimg4V20.png


Saisir les informations de la variante dans la fenêtre qui apparaît.

Au besoin, changer le nom du projet, le nom de la variante et des commentaires sur la variante.

Lancersimulation - simulimg5V20.png


Il est possible de lancer le calcul de dimensionnement de chauffage et/ou de climatisation en parallèle de la simulation. Cette option permet notamment de garder la cohérence entre les dimensionnements lorsque ceux-ci sont utilisés par la simulation (limite de puissance des zones, débits d'eau des réseaux secondaires).

Attention, l'utilisation de ces options nécessite une saisie complète de ces modules et la présences des licences correspondantes. Une case n'est pas activable si le calcul est rendu impossible. Il faut alors se rendre dans le module concerné pour visualiser la saisie manquante.

5.1 Contrôle automatique de la saisie

Une fois la simulation lancée, Pleiades effectue une vérification détaillée des données pour éviter de lancer une simulation erronée. Un message d'erreur apparaît si des données sont incomplètes.

Si un message annonçant une erreur "inconnue" apparaît durant la simulation, vérifier la cohérence du projet (particulièrement les débits de ventilations internes).

Si un message affiche une erreur "E/S 32", relancer le logiciel.

Si des erreurs de convergence apparaissent. Vérifier la cohérence des débits de ventilation et réduire éventuellement le pas temps. Si quelques erreurs de convergence persistent malgré tout, ce n'est pas grave. Vérifier dans les résultats que la température n'est pas anormale à l'heure et au jour indiqué.

COMFIE ne peut pas réaliser de calcul si votre saisie comporte des vitrages sur des parois intérieures du bâtiment. Dans ce cas, un message vous demande si vous souhaitez que ces vitrages soient convertis automatiquement en portes pour permettre le calcul. Les portes équivalentes disposent de la même résistance thermique que les vitrages concernés. Ce remplacement automatique n'intervient qu'au niveau de COMFIE ; il ne modifie en rien votre projet Pleiades.

Lors de cette conversion automatique, le seul élément modifié est le nombre de vitrages de la menuiserie qui passe à zéro.

Le mode ouverture "détaillé" de la menuiserie est conservé sur la porte, autrement dit, la conversion de la fenêtre en porte n'a aucune incidence sur les calculs aérauliques.

Si la menuiserie est positionnée avec une allège, la position de cette menuiserie est conservée lorsque le passage en porte est conservé.


5.2 Sauvegarde automatique de la simulation

Lorsqu'une simulation aboutit (pas d'interruption due à une erreur en cours de simulation), le projet, les paramètres et options de simulation et tous les résultats sont sauvegardés automatiquement.

Il est possible de recharger une simulation, depuis Résultats.

6 Simulation avec calcul des consommations énergétiques

6.1 Principe du calcul des consommations

Les consommations sont calculées en post-traitement à partir des besoins énergétiques de chauffage et de climatisation déterminés par COMFIE. Il s'agit d'une adaptation et reprogrammation des algorithmes de la méthode Th-BCE des systèmes.


Les équipements pris en comptes sont :

  • les émetteurs chaud/froid,
  • les émetteurs d'ECS (avec scénarios personnalisables),
  • les systèmes de ventilation,
  • les réseaux de distribution secondaires et primaires,
  • les générations avec générateurs à combustion, thermodynamiques, réseaux urbains, ballons et capteurs solaires.

Le calcul nécessite des fichiers météo spécifiques disposant de l'humidité, la position solaire et la température d'eau froide. Pour savoir si le fichier météo choisi convient, consulter les pictogrammes présents au niveau Projet de l'arborescence du projet.

Ce module calcule également l'humidité de chaque zone et la déshumidification liées aux émetteurs froids avec ventilateur local.

En sortie, plus de 200 paramètres sont visualisables dans l'interface graphiques experts. Dans la version actuelle, les pertes thermiques des réseaux ne sont pas réinjectées dans les zones thermiques. Elles ne contribuent donc pas à réduire les besoins de chauffage ni à accroître les besoins de rafraîchissement ou les surchauffes.

6.2 Option

Une option de calcul spécifique est disponible :

Lancersimulation - option.png

Cette option prend en compte les coefficients de pénalisation des performances des équipements (rendements, COP, EER, UA ballons, etc...) tels que définis par la méthode Th-BCE. Sinon la déclaration du type de valeur n'a pas d'influence en calcul de STD.

  • 0,9 si la valeur de performance est justifiée par un essai effectué par un laboratoire indépendant et accrédité.
  • max (0,8 x valeur; valeur max méthode) avec une valeur maximale de performance si la valeur de performance est déclarée par le fabricant. Les valeurs max méthode sont décrites dans la méthode Th-BCE.

6.3 Lancement

Pour lancer la simulation, cliquer sur le bouton "Lancer la simulation avec les systèmes".

Lancersimulation - affichstdsimul.png

Saisir les informations de la variante dans la fenêtre qui apparaît.

Au besoin, changer le nom du projet, le nom de la variante et les commentaires sur la variante.

6.4 Contrôle de saisie

Une fois la simulation lancée, Pleiades effectue une vérification détaillée des données pour éviter de lancer une simulation erronée.

  • Les messages verts correspondent à une information n’interrompant pas le calcul.
  • Les messages oranges correspondent à un avertissement n’interrompant pas le calcul mais qui laisse à penser à une erreur de saisie. Par exemple, si un émetteur n'est lié à aucune génération de chauffage, la simulation est possible mais la consommation énergétique liée à cet émetteur n'est pas comptabilisée.
  • Les messages rouges correspondent à une erreur de saisie ne permettant pas le calcul.

Lors d'un calcul avec équipement, les rendements de régulation de l'émetteur sont pris en compte. Le calcul des consommation est fait en considérant le cas le plus défavorable. Ainsi, si la consigne est de 19°C et que le rendement de régulation est de 2°C, alors les consommations seront calculées en considérant que l'émetteur chauffe à 21°C (19+2).

Les températures obtenues et les consommations dépendent donc du rendement de régulation de l'émetteur.

En effet, un calcul réalisé sans équipement exprime des résultats en besoins (sans prendre en compte l'équipement) en considérant une régulation parfaite.