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HABITAT OPTIMISÉ, MAÎTRISE DE LÉNERGIE & SERVICES Le programme HOMES Objectifs, résultats et perspectives COFHUAT – 21 octobre 2011.

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1 HABITAT OPTIMISÉ, MAÎTRISE DE LÉNERGIE & SERVICES Le programme HOMES Objectifs, résultats et perspectives COFHUAT – 21 octobre 2011

2 Division - Name - Date - Language 2 Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Agenda : resultats, enjeux et perspectives Carte didentité du programme Les solutions defficacité énergétique Mesurer la performance énergétique réelle Architecture Prototypes concept Les sites pilotes : Objectifs Resultats Ce quil reste à faire Enjeux et perspectives

3 S&I - HCT – FR 3 Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Bâtiments résidentiels et tertiaires : Neuf et existant Europe Le plus important programme dinnovation dans le domaine de lEfficacité Energétique Active des bâtiments en Europe > 4 ans : septembre 2008 > septembre 2012 > 26 Work Packages – 88 M > Equivalent de 120 chercheurs « Doter chaque bâtiment de solutions dEfficacité énergétique active pour atteindre la meilleure performance énergétique » Financé par OSEO HOMES fait partie des 5 premiers projets 2006 de lAII

4 S&I - HCT – FR 4 Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Un programme collaboratif dinnovation avec un consortium couvrant lécosystème concerné Laboratoires de recherche Ecosystème technologies/composants Ecosystème des usages HOMES parmi les 5 premiers projets AII en 2006 Démarrage : Septembre 2008 Soutenu par OSEO + 7 coopérateurs Pour le moment… Ecosystème du bâtiment ( coopérateurs)

5 S&I - HCT – FR 5 Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Le programme couvre le cycle de vie complet dune innovation

6 Division - Name - Date - Language 6 Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Agenda : resultats, enjeux et perspectives Carte didentité du programme Les solutions defficacité énergétique Mesurer la performance énergétique réelle Architecture Prototypes concept Les sites pilotes : Objectifs Resultats Ce quil reste à faire Enjeux et perspectives

7 HOMES Olivier Cottet – Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Les solutions defficacité énergétique Les enveloppes et le bâti Isolation Inertie Etanchéité à lair Apport lumineux ( vitrage Choix des équipements techniques Production (< rendement) Distribution (> pertes) Consommation (> consommation) LEfficacité Energétique Active Loptimisation des fonctionnements La mesure et linformation

8 HOMES Olivier Cottet – Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres La performance énergétique dun batiment et ses indicateurs Elec Gaz Fuel … Production renouvelables Eolien, solaire Vecteurs de distribution Fils elec tuyaux gaines OCCUPANT Confort physique température luminosité QAI accoustique accessibilité Confort psychologique Securité Protection Esthétique,ergo. Acceptabilité des automatismes Activité efficace Disponibilité Flexibilité Communication Ambiance process Energie approvisionnée CO² kWh/m²/an Energie renouvelables % Energy utilisée kWh/m²/an Apport s gratuits Energie utile ou « Demande en énergie » des différents locaux + + = = production Chaudiere PAc Compteur elec Compteur gaz Heat OUE Light Cool DHW Occupant Consommations activit é 1 énergie approvisionnées par type services rendus =confort 2 consommations des locaux par applications (résolution incrémentale) 3 énergies utilisées par vecteur OUE auxiliaires pour le rendement 4 les 3composantes exogènes => mete o occupatio n

9 S&I - HCT – FR 9 Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Optimiser lapprovisionnement énergétique des différents vecteurs pour servir ces besoins Réduire les besoins énergétiques dans les différents locaux en prenant en compte confort et activité Impliquer les personnes pour chaque profil : sensibilisation, amélioration, maintenance dans le temps OccupantPropriétaire Maintenance Energy Manager Les leviers de lEfficacité Energétique Active Adapter à la présence et au type dactivité Prendre en compte les apports gratuits Optimiser par le contrôle multi- applicatif Améliorer les performances de génération et de distribution, Gérer les sources dénergie sous contraintes du réseau (smart Grid)

10 HOMES Olivier Cottet – Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres structure générique Effecteurs Confort Occupation Lien amont IHB OCI* *OCI = Outil Commissionnement Intégrateur

11 HOMES Olivier Cottet – Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Notre façon de concevoir lefficacité énergétique active Hier Aujourd hui Integration amont Connectivity HOMES Controle multifonctionnel Par zone/local EXTERIEURS ARCHIVES SALLE REUNION CUISINE OPEN SPACE BUREAU DU CHEF RESTAURANT CORRIDOR IT ROOM HALL D ENTREE VECTEUR ELEC AMPHITHEATRE VECTEUR TUYAU Niveau supérieur

12 HOMES Olivier Cottet – Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres HOMES est le Smart building : 3 microgrid cohérents (elec, eau, air) Consommateurs : les différents locaux Réduire la demande en prenant en compte confort et activité optimiser les 3 réseaux dapprovisionnement Gérer les énergies Intégrant la problématique production renouvelable Et le véhicule électrique et ses interactions à la maison, sur le lieu de travail et sur léquilibre des réseaux elec Intégration dans dautres eco-systèmes Au niveau ecoquartier ou ecocampus ( smart block – ecocities) Consommateurs : les différents bâtiments Mutualisation : de production ex: réseaux de chaleur, De transport De renouvelable.. Au niveau du réseau national (smart GRID) Consommateurs : bâtiments, villes, régies, quartiers Equilibrer la production en fonction de la consommation Gérer la protection et la disponibilité du réseau Gérer léquilibre du réseau en sollicitant éventuellement des effacements P R D S P R D S P R D S S R P: production R : renouvelable S : Stockage D : réseau de distribution

13 HOMES Olivier Cottet – Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres La maison de demain sera intelligente mais surtout obéissante Pilotage automatique des équipements « techniques » Adaptation à loccupant des équipements « de confort » Le bon compromis confort - économies : Je gère mon confort perçu quand je rentre La maison gère les économies quand je sors Mesures et affichages. A quoi ca sert? Comportement Achats damélioration Schémas de larchitecture multifonctionnelle

14 HOMES Olivier Cottet – Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Pourquoi le monitoring est du controle actif Mesure savoir Comprendre Connaitre Décider Agir Owner Operator Occupant Tenant FM KPI : CO² KWh comforts

15 HOMES Olivier Cottet – Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Efficacité du monitoring occupant Spatialité => Temporalité v Bâtiment; Population dénombra ble Étage/ zone locative: population connue Zone restreinte: Population identifiée Mon espace: Que moi Annuelle ou saisonniere 0% Epsilon Mensuelle ou hebdomadaire 0%1%2%3% Quotidienne Ou horaire 0%2%4%6% Instantanée ou précise 5 Epsilon3%6%10% Nota : Ces coefficients statistiques sappliquent sur le périmètre de responsabilité énergétique des actions des occupants considérés

16 Division - Name - Date - Language 1616 Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres IHB : Exemple de comportement différencié en fonction du type daffichage sur 10 gérants dhotel Par local : centré sur les besoins dusage (7/10) Par application : centré sur les moyens techniques (0/10)

17 HOMES Olivier Cottet – Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Quelques exemples de prototypes Capteurs de confort sans fil sans pile Contrôleur de zone multi- applicatif : la Roombox Collecteur de mesures : sera testé sur le site Lama Outil de commissionnement

18 Division - Name - Date - Language 1818 Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Agenda : resultats, enjeux et perspectives Carte didentité du programme Les solutions defficacité énergétique Mesurer la performance énergétique réelle Architecture Prototypes concept Les sites pilotes : Objectifs Resultats Ce quil reste à faire Enjeux et perspectives

19 HOMES Olivier Cottet – Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Critères de choix : la diversité en 5 sites Energies: Pompe à chaleur, Gaz, tout électrique Activités : Bureau Résidentiel Enseignement Hôtel Taille: entre 500 et 3000 m² Ancienneté : 1890, 1970, 1990, 2007, Neuf Climat : Méditerranéen Océanique Continental Montagnard

20 HOMES Olivier Cottet – Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Evaluer le potentiel de gains des fonctions de contrôle. Définir le plan de mesure de la performance énergétique effective des bâtiments Développer les techniques de traitement de données: Analytics Améliorer la simulation pour bâtiments existants Evaluer limpact du monitoring sur les comportements Réduire complexité et couts de la mesure Catalogue optimisé de composants et de fonctions de contrôle et daffichage Créer méthodologies outils et compétences pour l EE Pilotes HOMES: 6 objectifs et 2 finalités

21 HOMES Olivier Cottet – Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Instrumentation : installations des capteurs Confort & occupation Air Eau Météo Electricité Energies

22 Division - Name - Date - Language 2 Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres « Réduire la demande » sur les sites pilotes - 56 % Ecole 1990 Bureau 2007 Hotel Nice 1890 Residentiel THPE ENR - 36 % - 37 % - 22 % Hotel elec %

23 S&I - HCT – FR 2323 Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres HOMES : Ce quil reste à faire Monitoring Pour chaque utilisateur Gestion des sources dénergie Connexion au smart grid et aux smart cities Stockage et déstockage dénergie Production de Negawatts (capacité) Intégration de limpact des véhicules électriques Outils filières Lénergie dans la maquette numérique Un simulateur de bâtiments existants Outils de commissionnement simples Optimisation dans chaque pièce Capteurs : CO2, occupation, activité Nouveaux algorithmes Auto adaptativité ( réduction de paramétrage)

24 Division - Name - Date - Language 2424 Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Conclusion rapport dexpertise du programme HOMES davril octobre 2011 : létape clef et le jalon sont acceptés par OSEO

25 Division - Name - Date - Language 2525 Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Agenda : resultats, enjeux et perspectives Carte didentité du programme Les solutions defficacité énergétique Mesurer la performance énergétique réelle Architecture Prototypes concept Les sites pilotes : Objectifs Resultats Ce quil reste à faire Enjeux et perspectives

26 Division - Name - Date - Language 2626 Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Lamélioration de lenveloppe, sans contrôle, fait progresser la performance Quelle que soit la qualité de lenveloppe, le potentiel de gain du contrôle actif est du même ordre de grandeur Avec contrôle actif, lamélioration de lenveloppe napporte plus de gain. Conclusions : lordre dans lequel on mène des opérations damélioration na pas dimportance. Il est préférable de jouer sur les 3 piliers de lEE que dessayer de saturer un seul. Résultats sur le lab virtuel résidentiel

27 Division - Name - Date - Language 2727 Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Evaluation des potentiels de gain Heat OUE Light Cool DHW Analyse statistiques des 280M de bat: Par pays (27) Par secteur dactivité (12) Par taille (10) Collecte de données : Nb et surface des bâtiments Evolution dans le temps Consommation par énergie Poids énergétique par application Simulation des 3 familles de solutions Batiments performants : 45% Equipements performants : 40% Contrôle actif et monitoring : 55% Secteurs Pays Taille

28 Division - Name - Date - Language 2828 Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Efficacité comparée en fonction du taux doccupation Performance énergétique en % de la demande Taux doccupation 24/7/365 8H/J 1H/J 5H/mois Isolation externe Réduire la demande Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres

29 Division - Name - Date - Language 2929 Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres

30 HOMES Olivier Cottet – Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Potentiel de gain par secteur

31 S&I - HCT – FR 3131 Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Les potentiels de gain par taille de batiments

32 HOMES Olivier Cottet – Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Potentiel du contrôle actif sur le parc Efficacité énergétique ROI/Capex Europe :9300TWh300kWh/m²/a 20% 30% 40% 50% 2 ans5 ans 10 ans 50 ans 30 ans 10% Monitoring par profil Réduire le besoin des locaux Gerer les approvisionnements

33 S&I - HCT – FR 3 Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Comment choisir ses priorités dactions defficacité énergétique Efficacité énergétique Mesure globale Complexité, coût Refaire l e batiment Inertie Daylight factor Ctrl vecteur Eqpt de production Étanchéité à lair Monitoring gestionnair e Eqpt de distribution Monitoring occupant Gestion des énergies ! Eqpt de consommatio n Ctrl au niveau batiment Ctrl au niveau zone Ctrl au niveau piece Ctrl au niveau poste de T Confort physique Confort psychol. Activité efficace Monitoring Qualité du Bâti Controle actif Qualité des eqpts isolation

34 S&I - HCT – FR 3434 Les données techniques et/ou informations contenues dans les présents documents ne sont pas libres de droit et appartiennent aux membres du groupement HOMES suivant les termes des accords qui lient ces membres Conclusions sous forme de recommandations Parc Mesurer simplement la performance intrinseque du site Inciter à lamélioration permanente plutot quà latteinte dune valeur absolue. Beaucoup sont économiquement performantes. Neuf Construire des batiments controlables Ne pas construire de voiture sans le compteur de vitesse. Ne pas confondre qualité du bati et peformance du site Ou alors rédiger une règlementation énergétique embarquant les niveaux de pilotage et les niveaux de controle de lEN15232.


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