EP2800958A2 - Dispositif d'analyse thermique - Google Patents

Dispositif d'analyse thermique

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Publication number
EP2800958A2
EP2800958A2 EP12808823.4A EP12808823A EP2800958A2 EP 2800958 A2 EP2800958 A2 EP 2800958A2 EP 12808823 A EP12808823 A EP 12808823A EP 2800958 A2 EP2800958 A2 EP 2800958A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating
model
consumption
temperature
local
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12808823.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Hervé Pouliquen
Raymond Aschheim
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP2800958A2 publication Critical patent/EP2800958A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K17/00—Measuring quantity of heat
    • G01K17/06—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device
    • G01K17/08—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature
    • G01K17/20—Measuring quantity of heat conveyed by flowing media, e.g. in heating systems e.g. the quantity of heat in a transporting medium, delivered to or consumed in an expenditure device based upon measurement of temperature difference or of a temperature across a radiating surface, combined with ascertainment of the heat-transmission coefficient

Definitions

  • the present invention relates to methods and devices for measuring the heating or cooling energy savings of a room equipped with a heating or air conditioning system. It also relates to an installation equipped with such a device.
  • Measuring energy savings in buildings is an important topic that addresses the need for reducing energy costs and protecting the environment.
  • Local means a room, a dwelling (apartment, house, etc.), one or more offices, etc. that make up a building.
  • the policy of reducing energy consumption in dwellings implements the identification of energy consumption characteristics of dwellings defined by the criterion of consumption in kWh per square meter per year in which heating or cooling energy consumption is generally the most important component.
  • This criterion is based on the calculation of a thermal resistance.
  • Existing methods for calculating heat resistance are considered inefficient and expensive.
  • the mere calculation of the thermal resistance is not enough to bring about energy savings.
  • the invention proposes to overcome the aforementioned drawbacks by providing a device that provides a count of energy savings of heating or cooling in a room. Such a meter does not exist and it would be useful for any form of contracting in the same way that today there are counters that are used to charge consumption.
  • the invention is based on a dynamic model of the thermal behavior of the local under transient conditions.
  • This model includes as input variables the outdoor temperature of the room, the indoor temperature and the heating or cooling power of said installation.
  • the Model coefficients are related to the thermal characteristics of the Local.
  • the invention comprises an original solution using a servo loop and said model.
  • the heating or cooling energy consumption C of Local is measured for several successive time intervals. This series of consumptions is used as setpoint C cons of the servo.
  • the external temperature e ext and the internal temperature ⁇ used by said model are also measured to provide by simulation a series of values of the heating or cooling energy consumption C mod for the same intervals of time. time.
  • the difference between C cons and C mod provided by the model is applied to a regulator.
  • the output of the regulator provides a value of said thermal resistance of the model.
  • the output of the regulator gives a value R CO nv of the thermal resistance of the model.
  • the thermal resistance of the model being adapted by said servocontrol, the model is used to produce, by computer simulation, a reference consumption of heating or air conditioning C ref , a function of the measurement of the outside temperature Q e tr of a chronic evolution of an internal reference temperature 6i_ ref , Rconv and other coefficients of the model (depending on the components of the model as described below).
  • the invention therefore proposes a device for measuring the heating or cooling energy savings of a room equipped with a heating or air-conditioning installation, which comprises at least one heating or air-conditioning apparatus, this device comprising at least:
  • a model describing the thermal behavior of the Local comprising at least one element known as thermal resistance representative of the local thermal resistance and an element known as thermal capacity representative of the thermal capacity of the Local, and giving a consumption C mod representing said consumption.
  • C from at least said measurements 6 ext and ⁇ ⁇ , a servo-control means composed of a regulator which adjusts the value of said thermal resistance of said model from the difference between a series of measurements of the heating or cooling energy consumption and a series of values the heating or cooling energy consumption calculated by said model.
  • Said device being characterized in that said model, said servo-control means and said reference internal temperature, are arranged to provide a reference consumption of heating or cooling energy C mod _ ref whose difference with the measurement of said C consumption gives a measure of heating or cooling energy savings.
  • Said model provides the energy consumption of heating or cooling C mod from a representation, called dynamic or transient, of the thermal behavior of Local incorporating the following components:
  • the heat flux generated by said installation represented by a current source, and given by the heating or cooling power;
  • T e being the measurement sampling period.
  • Said model provides the heating or cooling energy consumption C mod which maintains, by means of a regulator internal to the model, the simulated internal temperature 6i_ mod around the internal temperature Q ⁇ as a function of the outside temperature 6 ext and heat flow provided by said heating or air conditioning system.
  • the value of the thermal resistance supplied to each step (i) of calculation by the regulator of said servocontrol means is reinjected into said model, to gradually obtain the value of the thermal resistance of said model, said convergent value R co nv / - for which the output of the model C mod _i converges to Ci.
  • the regulator of said servo means of the invention can equally well also provide a value of said thermal capacitance Ci of said model from a series of measurements made during a transient which accounts for the storage effect of the capacitance thermal.
  • the features of the invention solve the problem of measuring energy savings of a heating or air conditioning system.
  • the difference between the measurement of the heating or cooling consumption C and the reference consumption of heating or cooling energy from the model C mo d_refr provides a measure of the overconsumption or the underconsumption of heating or air conditioning energy.
  • the invention can provide energy saving heating or air conditioning.
  • the energy savings can be observed accurately over short periods of time (hours, days) or longer (week, month, year 7) which allows to accurately detect the various saving actions (on even short periods, up to less than one hour, due to the representation of thermal phenomena under transient conditions). It will be noted that the invention proceeds according to a processing and modeling approach that can be standardized and automated, which will facilitate standardized embodiments and employing digital and computer techniques.
  • the device according to the invention further comprises processing means for reconstructing the temporal evolution of the outside temperature without using measuring means and thus simplify the device and reduce its cost.
  • the device uses the daily minimum, maximum, and average outdoor temperature data tables recorded by meteorological organizations or other organizations providing tables of local temperature data. It is known that the temperature during the day generally follows a sinusoidal shape. The device thus performs a treatment on the one hand with, for example, sinusoidal functions used to describe the temporal evolution of the temperature during the day and the night, and on the other hand with functions making it possible to connect said sinusoidal functions of amplitude and average values different between two successive days. We can also replace these sinusoids by splines or mathematical functions that approximate them.
  • the invention therefore uses the consumption data of the local electricity consumption counter for adapting said thermal resistance during N successive nights with each night a measurement time interval during which the electricity consumption of the Local measured by said meter is close to the electrical consumption of heating or cooling, the other electrical appliances contributing to the consumption of Local electricity is off or in low consumption, to avoid a means of specific measurement of the electrical consumption of heating or air conditioning.
  • the device according to the invention can also be inserted in the meter or in the electrical panel.
  • Fig. 1 describes the model used by the invention.
  • Fig. 2 describes the servo means for adapting the thermal resistance of the model.
  • FIG. 3 describes the combination of functions to measure energy savings with the development of the baseline
  • Fig. 4 gives a representation of the dynamic model used.
  • Fig. 5 shows an example of a chronic evolution of the reference indoor temperature.
  • Fig. 6 shows an electric heating installation.
  • Fig. 7 shows the output of said servo means and the evolution of the value of the thermal resistance of the model to the so-called convergent value, in the model of the invention.
  • Fig. 8a and FIG. 8b show the consumption curves and the energy savings respectively over several days and during a day, in the model of the invention.
  • the device according to the invention comprises a model (la) which provides the heating energy consumption C mod (8).
  • the model simulates an internal temperature 9j_ mod (3) Local from a characteristic equation of the thermal behavior of the Local (6) equipped with said installation as described by equation 1.
  • the 6j_ indoor temperature, after (2 ), Local is used.
  • a control or a temperature regulation in the model maintains 6i_ mod in the vicinity of ⁇ thanks to the internal regulator of the model (5) which controls a power (7) injected according to (20) in the equation of the thermal behavior (6) with reference in equation 1.
  • the measurement of the outside temperature 6 ext , resulting from (4), of the Local is used by the model, as is the value of the thermal resistance Ri (9).
  • the heating energy consumption C mod (8) varies according to Q ⁇ and 6 ext , and depends on the value of the thermal resistance (9) set by the servo means (11), and depends on the components of the model (16), (18), (19), (20), related to the coefficients of said characteristic equation (6) according to the transfer (6a).
  • the model is simulated with a sampling period T e sufficiently small to represent the temporal evolution of the different variables or measures. Typically of the order of a few minutes to ten minutes. These measurements are recorded at the sampling period T e .
  • Fig. 2 describes the servo-control means (11) or servo-control loop, which makes it possible to adapt said thermal resistance (9).
  • the model (la) with, at least, the measurements of the external temperature 6 ext , resulting from (4), and of the internal temperature Q ⁇ , resulting from (2), made in the period sample T e , to calculate the value of the heating energy consumption C mod _i (8i) during the N same time intervals. For each of said intervals D i, the model (Ia) therefore calculates the heating energy consumption C mod i (8i) as described in FIG. 1.
  • the difference between the measurement of the heating energy consumption Ci (10i) and the value of the heating energy consumption provided by said model mod C _i (8i) is applied to a regulator (IIa).
  • the regulator is of an advantageously simple form of proportional integral in the completed model but it may be another type of regulator depending on the desired performance requirements.
  • the thermal resistance at each step i of the servo loop is given by the formula:
  • Ri (i) is the value of said thermal resistance of the model at computation step i;
  • K p and Kj_ are respectively the proportional and integral coefficients of the regulator;
  • ⁇ ( ⁇ ) is the difference between the measurement of the heating energy consumption Ci (ACT) and the value of the heating energy consumption provided by said model mod C _i (8i).
  • the value of the thermal resistance supplied by the regulator (11a) at each computation step by said servo-control means (11) is reinjected into said model (1a) so as to progressively obtain the value of the thermal resistance of the model, referred to as the value R convergent CO nv (9c), to which the output of model mod _i C converges to Ci.
  • Means of measurement with a sampling period of T e are used to measure the heating energy consumption C from (10), the outside temperature 6 ext and the internal temperature Q..
  • the heating energy consumption C is measured for a period of 4 hours (d.sub.2) at night between 2 am and 6 am, for each day, which makes it possible to obtain a series of 20 consumption values Ci.
  • This series constitutes the instruction (10i) for said servocontrol (11). This situation is simulated with the model.
  • the device according to the invention (1) measures overconsumption or under-consumption of the heating system by means of a combination of three functions.
  • Fig. 4 gives the simplified diagram of the thermal model of the Local integrating the following components: heat losses through the envelope of Local represented in the form of said thermal resistance Ri (9);
  • thermal capacity Ci (18) thermal capacity of the mass to be heated
  • thermal exchanges between said installation and the ambient air represented in the form of a resistance R 2 (16);
  • the outside temperature 6 ext simulated by a voltage source (17); the heat flux 4> Ch generated by said installation represented by a current source (20), and given by the heating power.
  • Fig. 5 shows an example of a chronic evolution of the internal temperature reference 6i_ ref (2a) having a day period at 21 ° C and an overnight period at 19 ° C.
  • the evolution of refi can just as well be a constant or any temporal function.
  • Fig. 6 shows an electric heating installation in a Local (21) comprising the power supply of the electricity distributor (22), an electric meter (23), a circuit breaker (24), an electrical panel (25), a power plant heating (26a).
  • the invention uses the consumption data of the local electricity meter to adapt said resistance thermal model from Ci measurements for N successive nights with each night a measurement time interval Dj_ during which the electricity consumption of the Local measured by said electric meter is close to the heating power consumption.
  • FIG. 7 illustrates the curve (28) of the values of the inverse of the thermal resistance (1 / Ri) provided by the regulator (11a).
  • the value of 1 / Ri used by the model is initialized to 200.
  • FIG. 8a illustrates results over twenty successive days.
  • the measurements are made with a sampling period T e .
  • the model is simulated with the same sampling period T e set at 300 seconds.
  • the curve (30) of the daily measured heating energy consumption C is provided for an indoor temperature of 19 ° C.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

La présente invention est relative à un dispositif pour mesurer les économies d'énergie d'un Local équipé d'une installation de chauffage ou de climatisation. Le dispositif est formé de la combinaison des fonctions suivantes : a) un modèle de simulation dynamique ou en régime transitoire du comportement thermique dudit Local, b) l'adaptation des paramètres dudit modèle grâce à un asservissement, par comparaison entre la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation mesurée et ladite consommation fournie par ledit modèle; c) l'élaboration d'une consommation de référence d'énergie de chauffage ou de climatisation à partir dudit modèle. La combinaison nouvelle de ces fonctions dans l'invention permet de fournir la surconsommation ou la sous-consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation de ladite installation caractérisée par la différence entre la courbe (29) de ladite consommation de référence et la courbe (30) de ladite mesure de la consommation. Il permet de mesurer les actions économes en énergie.

Description

DISPOSITIF D ' ANALYSE THERMIQUE
La présente invention est relative aux procédés et dispositifs pour mesurer les économies d'énergie de chauffage ou de climatisation d'un Local équipé d'une installation de chauffage ou de climatisation. Elle concerne également une installation équipée d'un tel dispositif .
La mesure des économies d'énergie dans les bâtiments est un sujet important qui répond au besoin de la réduction des charges financières d'énergie et de la protection de l'environnement.
Il peut être utile de mesurer les économies d'énergie pour un Local donné, notamment dans les cas suivants :
pour mesurer les effets d'améliorations apportées au Local ou à ses équipements ;
- pour pénaliser des comportements énergivores ou valoriser des comportements économes ;
pour dissocier les économies d'énergie de chauffage ou de climatisation qui proviennent d'amélioration des comportements des occupants, de celles qui proviennent de modification de l'environnement ou des appareils.
On entend par Local, une pièce, un logement (appartement, maison individuelle...), un ou plusieurs bureaux, etc. qui composent un bâtiment.
La politique de réduction des consommations d'énergie dans les logements met en place l'identification des caractéristiques de consommation énergétique des logements définie par le critère de consommation en kWh par mètre carré par an dans lequel la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation représente généralement la composante la plus importante. Ce critère est basé sur le calcul d'une résistance thermique. Les méthodes existantes de calcul de la résistance thermique sont considérées comme peu efficaces et coûteuses. De plus, le seul calcul de la résistance thermique ne suffit pas pour entraîner des économies d'énergie. Il manque notamment un dispositif qui combine une identification performante de la résistance thermique et permette de mesurer les économies d'énergie. Il y a donc à double titre un besoin d'amélioration pour définir un moyen de mesure complet des économies d'énergie de chauffage ou de climatisation qui puisse être standardisé, fiable et automatisable. Celui-ci permettrait de mesurer les économies d'énergie sur une base normalisée favorisant des comparaisons, l'évaluation des actions d'amélioration, l'apprentissage et le contrôle des comportements, de manière progressive, explicite et compréhensible pour les utilisateurs.
On connaît déjà des appareils permettant de mesurer la consommation d'énergie des différents systèmes qui existent dans un Local : installation de chauffage, radiateur, appareil ménager... Les consommations sont rapportées sur des afficheurs. Ces dispositifs de mesure et d'affichage sont censés sensibiliser les occupants du Local aux différentes consommations de manière à inciter à des comportements plus économes. Or, ces appareils ne se basent que sur des informations passées et ne présentent pas la possibilité de prévoir les consommations futures ce qui serait utile à l'occupant pour définir une stratégie d'économies. Ils ne donnent pas non plus à l'occupant la possibilité de comparer sa consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation avec celle d'une situation de référence qui tienne compte des éléments qui influent sur la consommation comme les caractéristiques du bâti et la température extérieure.
Le problème de la détermination des économies d'énergie de chauffage ou de climatisation est en effet difficile car il faut notamment pouvoir séparer ce qui dépend du comportement de l'occupant, de ce qui dépend de modifications de son environnement.
L'invention se propose de pallier les inconvénients susmentionnés en apportant un dispositif qui fournit un comptage des économies d'énergie de chauffage ou de climatisation dans un Local. Un tel compteur n'existe pas et il serait utile pour toute forme de contractualisation de la même manière qu'au ourd'hui il existe des compteurs qui servent à facturer les consommations.
Pour obtenir une mesure aussi précise que possible des économies d'énergie de chauffage ou de climatisation, l'invention s'appuie sur un modèle dynamique du comportement thermique du Local en régime transitoire. Ce modèle comporte comme variables d'entrée la température extérieure du Local, la température intérieure et la puissance de chauffage ou de climatisation de ladite installation. Les coefficients du modèle sont liés aux caractéristiques thermiques du Local. On peut se référer au brevet FR 1001207 qui présente une description et l'intérêt d'un tel modèle dynamique.
Par simulation dudit modèle sur un calculateur, il est possible de trouver la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation qui maintient la température intérieure simulée θ mod au voisinage d'une température intérieure θ en fonction des variations de la température extérieure 6ext . Cette consommation correspond aux pertes thermiques du Local vers 1 ' extérieur .
Afin que ladite consommation d'énergie fournie par le modèle soit bien représentative de la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation du Local, il est nécessaire d'adapter la résistance thermique Ri du modèle .
Pour l'adaptation de ladite résistance thermique, l'invention comprend une solution originale utilisant une boucle d'asservissement et ledit modèle. D'une part, la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation C du Local est mesurée pendant plusieurs intervalles de temps successifs. Cette série de consommations est utilisée comme consigne Ccons de l'asservissement. D'autre part, on mesure aussi la température extérieure eext et la température intérieure θ qui sont utilisées par ledit modèle pour fournir par simulation une série de valeurs de la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation Cmod pour les mêmes intervalles de temps. L'écart entre Ccons et Cmod fournie par le modèle est appliqué à un régulateur. La sortie du régulateur fournit une valeur de ladite résistance thermique du modèle. Lorsque la sortie du modèle Cmod converge vers la consigne Ccons, la sortie du régulateur donne une valeur RCOnv de la résistance thermique du modèle.
La résistance thermique du modèle étant adaptée par ledit asservissement, le modèle est utilisé pour produire, par simulation sur calculateur, une consommation de référence de chauffage ou de climatisation Cref, fonction de la mesure de la température extérieure Qe tr d'une chronique d'évolution d'une température intérieure de référence 6i_ref, de Rconv et des autres coefficients du modèle (dépendant des composants du modèle tel que décrit plus loin) .
L'écart, entre la mesure de la consommation de chauffage C et cette consommation de référence issue du modèle, permet alors de mesurer la surconsommation ou la sous-consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation. La sous-consommation traduit les économies d'énergie de chauffage ou de climatisation. Elle résulte des actions que l'occupant a entreprises : baisse de la consigne de température intérieure des radiateurs ou climatiseurs à certains moments, remplacement d'appareils, isolation, etc.
L'invention propose donc un dispositif pour mesurer les économies d'énergie de chauffage ou de climatisation d'un Local équipé d'une installation de chauffage ou de climatisation, qui comporte au moins un appareil de chauffage ou de climatisation, ce dispositif comportant au moins :
- des moyens destinés à fournir une mesure représentative ou une estimation, d'une température de l'air extérieur du Local, dite température extérieure 6ext ;
- des moyens destinés à fournir une mesure représentative d'une température de l'air intérieur du Local, dite température intérieure Q± ;
- des moyens destinés à fournir une chronique d'évolution d'une température intérieure de référence, traduisant un niveau de confort, dite température intérieure de référence 6i_ref ;
- des moyens destinés à fournir une mesure représentative de la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation C du Local ;
- un modèle décrivant le comportement thermique du Local, ledit modèle comprenant au moins un élément dit résistance thermique représentatif de la résistance thermique du Local et un élément dit capacité thermique représentatif de la capacité thermique du Local, et donnant une consommation Cmod représentant ladite consommation C à partir, au moins, desdites mesures 6ext et θί,- - un moyen d'asservissement composé d'un régulateur qui ajuste la valeur de ladite résistance thermique dudit modèle à partir de l'écart entre une série de mesures de la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation et une série de valeurs de la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation calculée par ledit modèle.
Ledit dispositif étant caractérisé en ce que ledit modèle, ledit moyen d'asservissement et ladite température intérieure de référence, sont agencés pour fournir une consommation de référence d'énergie de chauffage ou de climatisation Cmod_ref dont la différence avec la mesure de ladite consommation C donne une mesure des économies d'énergie de chauffage ou de climatisation.
Ledit modèle fournit la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation Cmod à partir d'une représentation, dite dynamique ou en régime transitoire, du comportement thermique du Local intégrant les composants suivants :
les déperditions thermiques au travers de l'enveloppe du Local représentées sous la forme de ladite résistance thermique (Ri) ; la capacité thermique de la masse à chauffer ou capacité thermique du Local, représentée par ladite capacité thermique (Ci) ; la température extérieure, simulée par une source de tension ;
le flux thermique généré par ladite installation représenté par une source de courant, et donné par la puissance de chauffage ou de climatisation ;
et éventuellement,
les échanges thermiques entre ladite installation et l'air ambiant représentés sous la forme d'une résistance ; la capacité thermique de l'ensemble de ladite installation, représentée par une capacité.
Ledit modèle utilise une équation caractéristique discrète établie pour chaque instant d'échantillonnage nTe (n entier naturel, n>l) séparé de l'instant suivant par un intervalle de temps Te = At, ladite équation étant définie de la façon suivante ou dans une forme simplifiée ou proche : 6ext(nTe)+ λ0 + À! e "<nTe>/Tl + λ2 e "(nTe)/T2,
(équation 1)
Les coefficients λ0, X±t X2, étant liés, à l et 12 les deux constantes de temps caractéristiques dudit modèle reliées auxdites résistances et capacités, et à 4>Ch le flux thermique généré par ladite installation, 6ext étant la température extérieure,
Te étant la période d'échantillonnage des mesures.
Ledit modèle fournit la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation Cmod qui maintient, au moyen d'un régulateur interne au modèle, la température intérieure simulée 6i_mod autour de la température intérieure Q± en fonction de la température extérieure 6ext et du flux thermique fourni par ladite installation de chauffage ou de climatisation.
Ledit moyen d'asservissement adapte ladite résistance thermique dudit modèle à partir d'une série de N écarts entre la mesure de la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation Ci (i=l à N, i entier naturel) pendant un intervalle de temps Di; et la valeur Cmod_i de la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation calculée par ledit modèle par simulation pour le même intervalle de temps à l'aide, au moins, desdites mesures de 6ext et Q± faites à la période d'échantillonnage Te.
La valeur de la résistance thermique fournie à chaque pas (i) de calcul par le régulateur dudit moyen d'asservissement est réinjectée dans ledit modèle, pour obtenir progressivement la valeur de la résistance thermique dudit modèle, dite valeur convergente Rconv/- pour laquelle la sortie du modèle Cmod_i converge vers Ci.
Le régulateur dudit moyen d'asservissement de l'invention peut tout aussi bien fournir également une valeur de ladite capacité thermique Ci dudit modèle à partir d'une série de mesures réalisées pendant un transitoire qui rend compte de l'effet de stockage de la capacité thermique.
Il résulte de ces caractéristiques que la valeur de ladite résistance thermique RConv nécessaire à l'adaptation du modèle sur les caractéristiques thermiques du Local, peut être obtenue simplement et rapidement par la comparaison entre la mesure de ladite consommation de chauffage ou de climatisation et la valeur de cette consommation obtenue par ledit modèle du comportement thermique du Local. La qualité du résultat est améliorée en utilisant avantageusement un modèle précis utilisant l'équation 1 ou sa simplification en fonction des cas. Le fait de recourir à une boucle d'asservissement utilisant l'écart entre la mesure de la consommation et la valeur de ladite consommation issue du modèle permet en particulier de mieux traiter les problèmes d'incertitudes et de bruits, ce qui autorise à faire les mesures de manière standard, dans des conditions normales, et rend plus fiable le résultat.
Les autres méthodes existantes pour déterminer la résistance thermique s'appuient sur une représentation thermique en régime permanent, comme cela est décrit par exemple dans les brevets FR 2 506 937 "Procédé et appareil pour analyser la consommation énergétique d'un bâtiment", FR 0 165 899 "Appareil permettant de relever la signature énergétique d'un bâtiment" et FR 95 11984 "Procédé et dispositif pour mesurer le coefficient volumique de déperdition thermique d'un local chauffé électriquement", qui d'une part est une représentation trop simplifiée du comportement thermique du Local et d'autre part nécessite de se placer dans des conditions de mesures particulières ce qui rend ces méthodes peu pratiques et imprécises. Dans la pratique, elles n'ont pas été utilisées.
De plus, les caractéristiques de l'invention permettent de résoudre le problème de mesure des économies d'énergie d'une installation de chauffage ou de climatisation.
Pour résoudre ce problème, il est tout d'abord nécessaire de définir une consommation de référence d'énergie de chauffage ou de climatisation Cmod_ref à partir de laquelle sera comparée la mesure de la consommation de chauffage ou de climatisation C ; Le dispositif selon l'invention permet à l'aide dudit modèle de fournir Cmod_ref en fonction de :
- ladite valeur convergente RCOnv donnée par ledit moyen d'asservissement ;
- ladite température intérieure de référence 6i_ref traduisant un niveau de confort de référence ;
- ladite température extérieure 6ext ;
- les valeurs desdits composants caractérisant un état de référence de ladite installation de chauffage ou de climatisation. Normalement les caractéristiques de ladite installation sont stables ; si tel n'est pas le cas, on peut modifier notamment la valeur de la puissance de ladite installation.
Dès lors, la différence entre la mesure de la consommation de chauffage ou de climatisation C et ladite consommation de référence d'énergie de chauffage ou de climatisation issue du modèle Cmod_refr apporte une mesure de la surconsommation ou de la sous-consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation.
Equipé de la combinaison des trois fonctions décrites précédemment :
a) modèle de simulation dynamique ou en régime transitoire du comportement thermique du Local équipé de ladite installation,
b) adaptation par un moyen d'asservissement de la résistance thermique dudit modèle,
c) élaboration d'une consommation de référence d'énergie de chauffage ou de climatisation, l'invention peut fournir les économies d'énergie de chauffage ou de climatisation .
Les économies d'énergie peuvent être ainsi observées avec précision sur des périodes de temps courtes (heures, jours) ou plus longues (semaine, mois, année...) ce qui permet notamment de détecter avec précision les différentes actions économes (sur des périodes même courtes, jusqu'à moins d'une heure, du fait de la représentation des phénomènes thermiques en régime transitoire) . On remarquera que l'invention procède selon une démarche de traitements et de modélisation qui peut être normalisée et automatisée, ce qui facilitera des modes de réalisation standardisés et employant les techniques numériques et informatiques.
Il est possible de simplifier le dispositif selon l'invention pour réduire le nombre de capteurs de mesure .
Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif selon l'invention comporte, en outre, des moyens de traitement pour reconstituer l'évolution temporelle de la température extérieure sans utiliser de moyens de mesure et ainsi simplifier le dispositif et réduire son coût. Le dispositif utilise les tableaux de données de valeurs minimale, maximale et moyenne journalières de la température extérieure enregistrées par des organismes de météorologie ou tout autre organisme apportant des tableaux de données de températures locales. On sait que la température au cours de la journée suit globalement une forme sinusoïdale. Le dispositif effectue donc un traitement d'une part avec par exemple des fonctions sinusoïdales utilisées pour décrire l'évolution temporelle de la température au cours de la journée et de la nuit, d'autre part avec des fonctions permettant de raccorder lesdites fonctions sinusoïdales d'amplitude et de valeurs moyennes différentes entre deux jours successifs. On peut aussi remplacer ces sinusoïdes par des splins ou des fonctions mathématiques qui les approximent .
Dans un autre mode de réalisation particulier, dans le cas des installations de chauffage ou de climatisation électriques comportant un compteur de la consommation électrique, (en particulier les compteurs électronique ou numérique permettent de disposer directement de cette information) , il est avantageux d'utiliser la mesure de la consommation d'électricité CL délivrée par ledit compteur. Il s'agit alors d'effectuer l'adaptation de la résistance thermique du modèle, pendant une période nocturne alors que les autres appareils électriques que le chauffage ou la climatisation électriques ont une consommation faible ou nulle. On veillera en particulier à se placer en dehors des périodes de recharge de nuit des ballons d'eau chaude électriques ou à tenir compte de leur consommation. Dans ce cas, la consommation d'énergie électrique de chauffage ou de climatisation C est proche de la consommation électrique CL donnée par ledit compteur.
Dans ce mode de réalisation particulier, l'invention utilise donc les données de consommation du compteur de la consommation d'électricité du Local pour adapter ladite résistance thermique pendant N nuits successives avec chaque nuit un intervalle de temps de mesure durant laquelle la consommation électrique du Local mesurée par ledit compteur est voisine de la consommation électrique de chauffage ou de climatisation, les autres appareils électriques contribuant à la consommation d'électricité du Local étant éteints ou en faible consommation, afin d'éviter un moyen de mesure spécifique de la consommation électrique de chauffage ou de climatisation. Le dispositif selon l'invention peut également être inséré dans le compteur ou dans le tableau électrique.
La présente invention sera mieux comprise en référence à la description de l'exemple suivant et des dessins annexés qui illustrent l'invention et les résultats obtenus par une maquette réalisée, et permettent de décrire plus finement ses caractéristiques. L'exemple est celui d'une installation de chauffage mais l'invention s'applique tout aussi bien à une installation de climatisation :
La Fig. 1 décrit le modèle utilisé par l'invention. La Fig. 2 décrit le moyen d'asservissement permettant d'adapter la résistance thermique du modèle .
- La Fig. 3 décrit la combinaison des fonctions permettant de mesurer les économies d'énergie avec l'élaboration de la consommation de référence
La Fig. 4 donne une représentation du modèle dynamique utilisé. La Fig. 5 montre un exemple d'une chronique d'évolution de la température intérieure de référence .
La Fig. 6 montre une installation de chauffage électrique .
La Fig. 7 montre la sortie dudit moyen d'asservissement et l'évolution de la valeur de la résistance thermique du modèle vers la valeur dite convergente, dans la maquette de l'invention.
La Fig. 8a et la Fig. 8b montrent les courbes de consommations et les économies d'énergie respectivement sur plusieurs jours et pendant une journée, dans la maquette de l'invention. Conformément au schéma de la Fig. 1, le dispositif selon l'invention comporte un modèle (la) qui fournit la consommation d'énergie de chauffage Cmod (8). Le modèle simule une température intérieure 9j_ mod (3) du Local à partir d'une équation caractéristique du comportement thermique du Local (6) équipé de ladite installation telle que décrite par l'équation 1. La température intérieure 6j_, issue de (2), du Local est utilisée. Une commande ou une régulation de température dans le modèle maintient 6i_mod au voisinage de θι grâce au régulateur interne du modèle (5) qui commande une puissance (7) injectée selon (20) dans l'équation du comportement thermique (6) en référence à l'équation 1. La mesure de la température extérieure 6ext, issue de (4), du Local est utilisée par le modèle, de même que la valeur de la résistance thermique Ri (9) . La consommation d'énergie de chauffage Cmod (8) varie en fonction de Q± et de 6ext, et dépend de la valeur de la résistance thermique (9) réglée par le moyen d'asservissement (11), et dépend des composants du modèle (16), (18), (19), (20), reliés aux coefficients de ladite équation caractéristique (6) selon le transfert ( 6a) .
Dans une réalisation de l'invention qui utilise les techniques numériques, le modèle est simulé avec une période d'échantillonnage Te suffisamment petite pour bien représenter l'évolution temporelle des différentes variables ou mesures. Typiquement de l'ordre de quelques minutes à une dizaine de minutes. Lesdites mesures sont relevées à la période d'échantillonnage Te .
On utilise des valeurs approchées des composants R2 (16), Ci (18), C2 (19) à partir des caractéristiques du Local ; en effet, c'est le plus souvent la résistance thermique Ri qui a l'effet le plus important sur la consommation de chauffage. 4>Ch le flux thermique (20) est donné par les caractéristiques de ladite installation.
La Fig. 2 décrit le moyen d'asservissement (11) ou boucle d'asservissement, qui permet d'adapter ladite résistance thermique (9) .
D'une part, la consommation d'énergie de chauffage est mesurée N fois pendant N intervalles de temps Dj_ successifs (i=l à N) . Cette série de consommations Ci (10i) est utilisée comme consigne de l'asservissement (11).
D'autre part, on utilise le modèle (la) avec, au moins, les mesures de la température extérieure 6ext, issue de (4), et de la température intérieure Q±, issue de (2), faites à la période d'échantillonnage Te, pour calculer la valeur de la consommation d'énergie de chauffage Cmod_i (8i) pendant les N mêmes intervalles de temps. Pour chacun desdits intervalles Dj_, le modèle (la) calcule donc la consommation d'énergie de chauffage Cmod_i (8i) tel que décrit Fig. 1.
A chaque pas i (i=l à N, i entier naturel) de calcul de ladite boucle d'asservissement (11), l'écart entre la mesure de la consommation d'énergie de chauffage Ci (lOi) et la valeur de la consommation d'énergie de chauffage fournie par ledit modèle Cmod_i (8i), est appliqué à un régulateur (lia). Le régulateur est d'une forme avantageusement simple de proportionnel intégral dans la maquette réalisée mais il peut être un autre type de régulateur en fonction des besoins de performance recherchée. Dans le cas du proportionnel intégral, la résistance thermique à chaque pas i de la boucle d'asservissement est donnée par la formule :
Ru = Ri(i) = Ki Te e(i-l) + Ri(i-l) + Kp [ ( ε(ί) - e(i-l) ]
Ri(i) est la valeur de ladite résistance thermique du modèle au pas i de calcul ; Kp et Kj_ sont respectivement les coefficients proportionnel et intégral du régulateur ;
ε(ί) est la différence entre la mesure de la consommation d'énergie de chauffage Ci (lOi) et la valeur de la consommation d'énergie de chauffage fournie par ledit modèle Cmod_i (8i) .
La valeur de la résistance thermique fournie par le régulateur (lia) à chaque pas de calcul par ledit moyen d'asservissement (11) est réinjectée dans ledit modèle (la), pour obtenir progressivement la valeur de la résistance thermique du modèle, dite valeur convergente RCOnv (9c), pour laquelle la sortie du modèle Cmod_i converge vers Ci.
Par exemple, on choisit de mesurer la consommation d'énergie de chauffage pendant un intervalle de temps de 4 heures par jour sur 20 jours (N=20) . On utilise des moyens de mesure avec une période d'échantillonnage de Te pour mesurer la consommation d'énergie de chauffage C issue de (10), la température extérieure 6ext et la température intérieure Q±. On mesure la consommation d'énergie de chauffage C pendant une période de 4 heures (Dj_) la nuit entre 2h et 6h du matin, pour chaque jour, ce qui permet d'obtenir une série de 20 valeurs de consommations Ci. Cette série constitue la consigne (10i) pour ledit asservissement (11) . On simule cette situation avec le modèle. A la suite de chaque intervalle de temps Dj_ (i=l à N) , on calcule l'écart entre la valeur de la consommation de chauffage issue du modèle Cmod_i (8i) et la mesure de la consommation de chauffage Ci (lOi) correspondant auxdites consommations pendant l'intervalle de temps Dj_. Cet écart est appliqué au régulateur (lia) pour calculer une valeur de la résistance thermique Ru qui sera utilisée par le modèle pour calculer la consommation d'énergie de chauffage du modèle durant l'intervalle de temps Dj_+i . Progressivement par adaptation de la valeur de la résistance thermique (9) utilisée par le modèle, l'écart entre les deux consommations Ci (lOi) et Cmod_i (8i) se réduit et la valeur de la résistance thermique du modèle tend vers une valeur convergente RCOnv (9c). Conformément au schéma de la Fig. 3, le dispositif selon l'invention (1) mesure une surconsommation ou une sous-consommation de l'installation de chauffage au moyen de la combinaison de trois fonctions.
Pour déterminer une consommation de référence d'énergie de chauffage Cmod_ref (8r), ledit modèle (la) utilise :
- ladite valeur convergente RCOnv (9c) donnée par le régulateur (lia) dudit moyen d'asservissement (11), ladite température intérieure de référence 6i_ref (2a),
- ladite température extérieure 6ext, issue de (4),
- et les coefficients du modèle qui dépendent des composants (16), (18), (19), (20) caractérisant un état de référence de ladite installation de chauffage. La comparaison entre la consommation de référence d'énergie de chauffage Cmod_ref (8r) fournie par le modèle (la) et la consommation d'énergie mesurée C issue de (10) donne une mesure de la surconsommation ou la sous-consommation (12) d'énergie de chauffage.
Par la combinaison des trois fonctions décrites précédemment, (la) : modèle de simulation dynamique ou en régime transitoire du comportement thermique du Local équipé de ladite installation, (lb) : adaptation par un moyen d'asservissement (11) de la résistance thermique dudit modèle, (le) : élaboration d'une consommation de référence de chauffage (8r), l'invention fournit une mesure des économies d'énergie de chauffage.
La Fig. 4 donne le schéma simplifié du modèle thermique du Local intégrant les composants suivants : les déperditions thermiques au travers de l'enveloppe du Local représentées sous la forme de ladite résistance thermique Ri (9) ;
la capacité thermique de la masse à chauffer, représentée par ladite capacité thermique Ci (18); les échanges thermiques entre ladite installation et l'air ambiant représentés sous la forme d'une résistance R2 (16) ;
la capacité thermique de l'ensemble de ladite installation, représentée par une capacité C2 (19) ;
la température extérieure 6ext, simulée par une source de tension (17) ; le flux thermique 4>Ch généré par ladite installation représenté par une source de courant (20), et donné par la puissance de chauffage .
La Fig. 5 montre un exemple d'une chronique d'évolution de la température intérieure de référence 6i_ref (2a) qui comporte une période de jour à 21°C et une période de nuit à 19°C. L'évolution de Θi ref psut tout aussi bien être une constante ou une fonction temporelle quelconque.
La Fig. 6 montre une installation de chauffage électrique dans un Local (21) comportant l'alimentation électrique du distributeur d'électricité (22), un compteur électrique (23), un disjoncteur (24), un tableau électrique (25), une installation de chauffage (26a) .
Dans une telle installation électrique, il est avantageux d'utiliser la consommation d'électricité du Local CL (27) fournie par ledit compteur électrique. La consommation d'énergie électrique de chauffage ou de climatisation C issue de (10) est proche de la consommation électrique CL donnée par ledit compteur électrique lorsque les autres appareils du Local connectés au tableau électrique (26b) ont une consommation faible ou nulle, donc négligeable, pendant certaines périodes de la nuit par exemple. L'invention utilise donc les données de consommations du compteur électrique du Local pour adapter ladite résistance thermique du modèle à partir des mesures Ci pendant N nuits successives avec chaque nuit un intervalle de temps de mesure Dj_ durant laquelle la consommation électrique du Local mesurée par ledit compteur électrique est voisine de la consommation électrique de chauffage .
Dans la maquette de l'invention, la Fig. 7 illustre la courbe (28) des valeurs de l'inverse de la résistance thermique (1/Ri) fournies par le régulateur (lia) . Au départ, la valeur de 1/Ri utilisée par le modèle est initialisée à 200. Le moyen d'asservissement (11) agit selon l'invention pour obtenir l/Rconv = 127 au bout d'environ 18 pas de calcul (ou 18 jours en rapport avec l'exemple précédent ; mais une autre série de consommations sur un temps plus court pourrait être choisie) .
Dans la maquette de l'invention, la Fig. 8a illustre des résultats sur vingt jours successifs. Les mesures sont faites avec une période d'échantillonnage Te . Le modèle est simulé avec la même période d'échantillonnage Te fixée à 300 secondes.
- la courbe (29 j) de la consommation de référence d'énergie de chauffage Cmod_ref journalière est fournie par l'invention avec la valeur de la résistance thermique établie Fig. 7 (l/Rconv = 127) pour une température intérieure de référence (2a) de 22°C constante et une mesure de la température extérieure, issue de ( 4 ) . - la courbe (30 ) de la consommation d'énergie de chauffage C mesurée journalière est fournie pour une température intérieure de 19 °C.
- la courbe (4m) est la moyenne journalière de la température extérieure.
L'écart entre les deux courbes, (29j) et (30j), donne l'économie de chauffage. Les variations de la température extérieure au fil des jours entraînent une consommation d'énergie de chauffage plus ou moins importante. Dans cet exemple, l'économie de chauffage provient d'un changement de comportement de l'utilisateur ayant abaissé la température intérieure de 3°C. Dans la maquette de l'invention, la Fig. 8b illustre durant une journée pour un autre Local où la valeur de l/Rconv = 350 :
- la courbe de la température extérieure, issue de ( 4 ) ;
- la courbe (29) de la consommation de référence d'énergie de chauffage Cmod_ref (8r) fournie par le modèle pour une température intérieure de référence de 22 °C ;
- la courbe (30) de la consommation d'énergie de chauffage issue de (10) mesurée pour une température intérieure de 19°C.
L'écart (12) entre les deux courbes, (29) et (30), donne l'économie de chauffage observée toutes les 300 secondes pendant la journée.

Claims

REVENDICATIONS
1) Dispositif (1) pour mesurer les économies d'énergie de chauffage ou de climatisation d'un Local équipé d'une installation de chauffage ou de climatisation, caractérisé en ce qu'il comporte au moins :
- des moyens (4) destinés à fournir une mesure représentative ou une estimation, d'une température de l'air extérieur du Local, dite température extérieure 6ext ;
- des moyens (2) destinés à fournir une mesure représentative d'une température de l'air intérieur du Local, dite température intérieure Q± ;
- des moyens (2a) destinés à fournir une chronique d'évolution d'une température intérieure de référence, traduisant un niveau de confort, dite température intérieure de référence 6i_ref ;
- des moyens (10) destinés à fournir une mesure représentative de la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation C du Local ;
un modèle (la) décrivant le comportement thermique du Local, ledit modèle comprenant au moins un élément dit résistance thermique (9) représentatif de la résistance thermique du Local et un élément dit capacité thermique (18) représentatif de la capacité thermique du Local, et donnant une consommation Cmod (8) représentant ladite consommation C à partir, au moins, desdites mesures 6ext et Q±; un moyen d'asservissement (11) composé d'un régulateur qui ajuste la valeur de ladite résistance thermique (9) dudit modèle à partir de l'écart entre une série de mesures (lOi) issues du moyen (10) et une série de valeurs (8i) de la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation calculée par ledit modèle ;
Ledit dispositif étant caractérisé en ce que lesdits moyens (la), (11) et (2a) sont agencés pour fournir une consommation de référence d'énergie de chauffage ou de climatisation Cmod_ref (8r) dont la différence avec la mesure de ladite consommation C donne une mesure des économies d'énergie de chauffage ou de climatisation. 2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que,
ledit modèle (la) fournit la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation Cmod à partir d'une représentation, dite dynamique ou en régime transitoire, du comportement thermique du Local intégrant les composants suivants :
les déperditions thermiques au travers de l'enveloppe du Local représentées sous la forme de ladite résistance thermique (9) ; - la capacité thermique de la masse à chauffer ou capacité thermique du Local, représentée par ladite capacité thermique (18) ;
la température extérieure, simulée par une source de tension (17) ; le flux thermique généré par ladite installation représenté par une source de courant (20), et donné par la puissance de chauffage ou climatisation ;
et éventuellement,
les échanges thermiques entre ladite installation et l'air ambiant représentés sous la forme d'une résistance (16) ;
- la capacité thermique de l'ensemble de ladite installation, représentée par une capacité (19).
et en ce que,
ledit modèle utilise une équation caractéristique discrète (6) établie pour chaque instant d'échantillonnage nTe (n entier naturel, n>l) séparé de l'instant suivant par un intervalle de temps Te = At, ladite équation étant définie de la façon suivante ou dans une forme simplifiée ou proche : eext(nTe)+ λ0 + λχ e "<nTe>/Tl + λ2 e "(nTe)/T2, λο, λι, λ2, étant liés, à Ti et τ2 les deux constantes de temps caractéristiques dudit modèle reliées auxdites résistances et capacités (9), (16),
(18), (19), et à 4>ch le flux thermique (20) généré par ladite installation,
6ext étant ladite température extérieure,
Te étant la période d'échantillonnage des mesures. et, en ce que,
- ledit modèle fournit la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation Cmod (8) qui maintient, au moyen d'un régulateur (5) interne au modèle, la température intérieure simulée 6i_mod (3) autour de ladite température intérieure Q± issue de (2) en fonction de ladite température extérieure 6ext issue de (4) et du flux thermique 4>Ch (20) fourni par ladite installation de chauffage ou de climatisation.
3) Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit moyen d'asservissement (11) adapte ladite résistance thermique (9) dudit modèle à partir d'une série de N écarts entre la mesure de la consommation de chauffage ou climatisation Ci (lOi) (i=l à N, i entier naturel) pendant un intervalle de temps Di et la valeur Cmod_i (8i) de la consommation d'énergie de chauffage ou climatisation calculée par ledit modèle par simulation pour le même intervalle de temps, la valeur de la résistance thermique Ri (9) fournie à chaque pas (i) de calcul par le régulateur (lia) dudit moyen d'asservissement (11) étant réinjectée dans ledit modèle (la), pour obtenir progressivement la valeur de la résistance thermique dudit modèle, dite valeur convergente RCOnv (9c), pour laquelle la sortie du modèle Cmod_i (8i) converge vers Ci (lOi) .
4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que pour fournir une consommation de référence d'énergie de chauffage ou de climatisation Cmod_ref (8r), ledit modèle utilise, au moins, ladite valeur convergente RCOnv (9c) donnée par le régulateur (lia) du moyen d'asservissement (11), ladite température intérieure de référence 6i_ref (2a), ladite température extérieure 6ext issue de (4) et les coefficients dudit modèle qui dépendent des composants (16), (18), (19), (20) caractérisant un état de référence de ladite installation de chauffage ou de climatisation. 5) Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que le régulateur (lia) fournit également une valeur de la capacité thermique (18) dudit modèle. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, des moyens pour reconstituer la température extérieure à partir des tableaux de données de valeurs minimale, maximale et moyenne journalières de la température extérieure enregistrées par des organismes de météorologie ou tout autre organisme apportant des tableaux de données de températures locales, évitant l'utilisation desdits moyens (4) de mesure de la température extérieure.
7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, d'un Local équipé d'une installation de chauffage ou de climatisation électrique (26a), caractérisé en ce qu'il utilise les données de consommation d'énergie du compteur d'électricité (23) du Local, et que lesdites mesures pour déterminer ladite résistance thermique (9) ont lieu pendant N nuits successives avec chaque nuit un intervalle de mesures Dj_ durant lequel la consommation électrique du Local CL (27) mesurée par ledit compteur est voisine de la consommation électrique de chauffage ou de climatisation C, les autres appareils électriques (26b) contribuant à la consommation d'électricité du Local étant éteints ou en faible consommation, afin d'éviter un moyen de mesure (10) spécifique de la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation C.
8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, inséré dans un compteur d'électricité (23) ou dans un tableau électrique (25).
9) Installation de chauffage comportant un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 pour fournir une valeur représentative de ladite résistance thermique du Local (9c) ou une évolution temporelle des sous-consommations ou des surconsommations d'énergie (12) de chauffage par rapport à une consommation de référence d'énergie de chauffage Cmod_ref (8r) .
10) Installation de climatisation comportant un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 pour fournir une valeur représentative de ladite résistance thermique du Local (9c) ou une évolution temporelle des sous-consommations ou surconsommations d'énergie (12) de climatisation par rapport à une consommation de référence d'énergie de climatisation
11) Procédé pour mesurer les économies d'énergie de chauffage ou de climatisation d'un Local équipé d'une installation de chauffage ou de climatisation, ce procédé incluant une série de mesures et une simulation d'un modèle (la), dit dynamique ou en régime transitoire du comportement thermique du Local, ledit modèle comportant au moins une résistance thermique (9) et une capacité thermique (18), et ce procédé comportant les étapes consistant à :
- mesurer avec une période d'échantillonnage Te au moins, une température de l'air extérieur du Local dite température extérieure 6ext issue de (4), une température de l'air intérieur du Local dite température intérieure θι issue de (2), et l'énergie de chauffage ou de climatisation C , issue de (10), consommée par l'installation de chauffage ou de climatisation ;
- simuler avec ledit modèle (la) la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation Cmod (8) à partir, au moins, de la température extérieure 6ext et de la température intérieure θί ;
- adapter la valeur de la résistance thermique (9) dudit modèle par un régulateur (lia) qui fournit la valeur de ladite résistance thermique à partir d'une série de N écarts entre la mesure de ladite consommation de chauffage Ci (lOi) (i=l à N, i entier naturel) pendant un intervalle de temps Dj_, et la valeur de la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation Cmod_i (8i) calculée par ledit modèle pour le même intervalle de temps, et obtenir progressivement la valeur de la résistance thermique dudit modèle, dite valeur convergente RCOnv (9c), pour laquelle la sortie du modèle Cmod_i (8i) converge vers Ci (lOi) ;
- fournir une consommation de référence d'énergie de chauffage ou de climatisation Cmod_ref (8r) à partir du modèle en fonction d'une température intérieure de référence 6i_ref traduisant un niveau de confort, de la température extérieure 6ext, de la résistance thermique dudit modèle RCOnv (9c) et des coefficients dudit modèle qui dépendent des composants (16), (18), (19), (20) caractérisant un état de référence de ladite installation de chauffage ou de climatisation.
- calculer une surconsommation ou une sous- consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation (12) à partir de la différence entre la mesure de la consommation C de chauffage ou de climatisation issue de (10) et ladite consommation de référence d'énergie de chauffage ou de climatisation Cmod_ref (8r) issue dudit modèle.
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