Puissance de chauffage sous dimensionnée ?

Bonjour,

Je teste DesignBuilder sur un projet de rénovation d'une habitation individuelle.

Après avoir modéliser mon sujet et procédé au dimensionnement du chauffage, j'ai lancé mes simulations en appliquant une consigne de température 15°C la nuit et 19°C le jour afin de voir la puissance appelée par l'installation pour passer de 15 à 19 le plus rapidement possible (planning 0h-8h 15°C ; 8h-22h 19°C ; 22h-24h 15°C).

Les résultats obtenus me donnent une transition se faisant sur 3 heures, avec une puissance maximale appelée de 11 kW. En parallèle, j'ai étudié le projet sur Comfie Pleiade qui me donnait une puissance de 28 kW environ en me permettant de passe de 15 à 19 en 1 heure.

J'ai certainement omis de faire quelque chose. Comment puis je retrouver un tel résultat avec DesignBuilder ?

J'ai bien précisé que je voulais un auto dimensionnement du système. Mon système est radiatif, la ventilation est de 0,6 vol/h en constant et air neuf, sans apports autres que le rayonnement solaire.
Je suis en Mode CVC Simple, Calendrier: plannings.

Merci

Bonjour LittleLama,

Je suppose que le sous dimensionnement provient du type de chauffage radiatif.
En effet, les calculs de dimensionnement en régime permanent sont plutôt orientés convectifs et EnergyPlus peut sous estimer la puissance max.
Une façon de le vérifier est de passer en mode dimensionnement Manuel (temporairement) dans les Options de Modélisation, et, dans une zone d'augmenter la puissance de chauffe autorisée (par exemple x2).

Une autre possibilité est liée à la température de contrôle utilisée : air ou opérative. Une simulation sur la température d'air signifie que le chauffage de l'air doit être indirectement effectué par convection au niveau du plancher sans prise en compte de son rayonnement. En température opérative, la simulation utilisera la moyenne de la température d'air et de la température radiante donc évitera de tout faire passer par convection dans l'air.

J'espère que ces indications vous permettrons d'avancer sinon vous pouvez attacher votre modèle pour que je puisse l'essayer.

Ne voyant aucune amélioration après avoir surdimensionné manuelement, passé la température de controle en "air", le chauffage en convectif, je vous joins le fichier.

Je trouve bizarre que le logiciel ne me dimensionne mon chauffage qu'à 11-15kW alors que ça ne couvre qu'à peine les déperditions. En entrant les puissances calculées par pièce dans Comfie, ça ne passe pas du tout: les températures ne sont pas respectées dans la plupart des pièces.

Les ponts thermiques sont gérés automatiquement, peut être ai-je sauté cette étape quelque part ?

Je continue à vérifier mon modèle, c'est étrange que les puissances soient dimensionnées du simple au double dans cet exemple et que les consignes soient respectées dans DesignBuilder et pas dans Comfie.

Autre question peut être anodine : C'est normal que j'ai des gains par mon terre plein ?

Merci beaucoup pour votre aide.

Bonjour,

Je trouve bizarre que le logiciel ne me dimensionne mon chauffage qu'à 11-15kW alors que ça ne couvre qu'à peine les déperditions.

En conception de chauffage régime permanent c'est le principe utilisé, la puissance de chauffage vaut les déperditions + les entrées d'air extérieures.
En simulation dynamique, vous aurez des effets d'inertie, de dérive de température ...

Les ponts thermiques sont gérés automatiquement, peut être ai-je sauté cette étape quelque part ?

Non, attention il n'y a pas de gestion de pont thermique automatique ! Vous devez soit les ajouter au caractéristique de votre matériau (méthode du delta U), soit créer des sous surfaces pour chaque zone qui équivaudra la perte par pont thermique pour la zone.
Si vous pensez à la case à cocher de l'écran de saisie des Construction, celle-ci ne sert pas dans les calculs EnergyPlus (lire info dans la partie droite).

Je continue à vérifier mon modèle, c'est étrange que les puissances soient dimensionnées du simple au double dans cet exemple et que les consignes soient respectées dans DesignBuilder et pas dans Comfie.

Votre modèle me parait correctement saisie dans DesignBuilder. Peut être un point notable est du au bloc Toit qui comprend des pans de toiture très épais, la projection sur la surface du plafond R+1 crée une zone de comble de ~2m de large alors que le R+1 fait ~6m. Cela engendre un problème de plafond en R+1. En effet les 4m de surface qui correspondent à "l'épaisseur de la toiture" sont interprétés comme de la toiture terrasse extérieure, en tout cas pas comme du plancher de comble. Je pense qu'il y la une correction à faire pour coller à la réalité (soit réduire l'épaisseur de la toiture, soit gérer le U de la toiture terrasse).
Vous pouvez controler les surfaces et les matériaux utilisés pour chacune en demandant un export fichier CSV. Il fournit un descriptif du bâtiment sous forme tableur très pratique.

Autre question peut être anodine : C'est normal que j'ai des gains par mon terre plein ?

Dans votre cas, il y a peu de transfert mais ce n'est pas une question anodine. Les gains viennent du Garage dont la température en régime permanent tombe vers 10°C alors que la température du terrain (saisie au niveau Site, onglet Localisation) est fixée à 14°C.

Voici déjà dans un premier temps ce qui peut orienter votre étude. Nous pourrons affiner à partir de là.

Cordialement,

Bien.

J'ai tenté un nouveau modèle simplissime pour comparer les résultats obtenus entre Comfie (logiciel utilisé par la société) et DesignBuilder.

J'ai fait une pièce de 20m x 20m de 2m de hauteur, sans contact avec le sol, sans portes ni fenêtres et dont toutes les parois sont composées de 20cm de béton cellulaire à l'exterieur et de 10cm de laine de chanvre à l'intérieur.

Régime permanent 19°C , transitoire 15°C 19°C comme avant. Puissance de chauffage en manuel réglée à 1000 kW pour laisser la marge. Ventilation à 0,6 vol/h quand active.

Voici les résultats obtenus:

La théorie est obtenue avec les Ubats, les surfaces et les différences de température (-5°C dehors, 19 dedans). Les kWh estimés en régime permanent est la puissance de chauffage calculée multiplié par 8760, je n'ai pas trouvé comment garder une température extérieure de -5°C comme on peut le faire dans Comfie.

Avec le projet de départ, les résultats divergent toujours beaucoup, malgré que le chauffage soit manuel. J'ai repéré des différences d'apports solaires, mais la différence ne fait que 2500 kWh tout au plus.

Si vous avez d'autres pistes pour coller aux résultats, ce qui devrait à mon avis être le cas, préférant quand même une situation plus défavorable. J'ai pensé aux facteur de surdimensionnement, et vais vérifier celui qu'utilise Comfie, mais ça ne devrait induire autant d'écart.

Bonjour et merci pour cette étude comparative.

Je pense qu'au niveau du cube les différences sont explicables uniquement en prenant chaque apport/déper.

La température de -5° en simulation dynamique ne peut être faite qu'en créant ou dupliquant un fichier météo horaire. Cela nécessite un peu de temps car EnergyPlus utilise pas mal de données (non seulement température mais aussi vent, pluie, rayonnement solaire direct et diffus).

Sur votre projet les résultats sont trop différents pour que les paramètres d'entrée soient identiques. D'autres utilisateurs ont effectué des simulations sur des bâtiments existants et valider à quelques pourcents près que DesignBuilder retrouvaient les mêmes consommations. Je crois qu'effectivement il vous faut enquêter un peu plus. Pouvez-vous par exemple comparer zone à zone les résultats.

Le facteur de dimensionnement peut jouer sur la puissance "installée" suite à un auto-dimensionnement mais comme vous le remarquez peu probablement autant que ça. Je pencherai pour un écart de paramétrage caché quelque part.