Programmation mathématique et modélisation énergétique (original) (raw)
Proposition d’outil de modélisation et de simulation énergétique du bâtiment
Afrique Science, 2017
Cet article porte sur la mise en place d’un outil de modélisation et de simulation énergétique du bâtiment, nommé ATOMO, afin de prédire son comportement dynamique ainsi que sa consommation d'énergie de manière plus simple et plus rapide. Dans le présent travail, le coeur de l’outil est la modélisation dynamique du bâtiment et se base essentiellement sur l’utilisation des métamodèles. En effet, l’analyse des effets des facteurs peut être utilisé afin d’obtenir un métamodèle associé à un modèle mathématique complexe. En revanche, la modélisation statique des données architecturales du bâtiment est obtenue via des logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO) et par la suite interprété par l’outil ATOMO. L’outil de simulation dont nous avons mis en place a été appliqué pour un bâtiment monozone et suivi d’une confrontation avec des logiciels comme KoZibu.
Modélisation Des Bilans Radiatif et Énergétique
Ce que je pense, Ce que je veux dire, Ce que je crois dire, Ce que je dis, Ce que vous avez envie d'entendre, Ce que vous croyez entendre, Ce que vous entendez, Ce que vous avez envie de comprendre, Ce que vous comprenez, Il y a dix possibilités qu'on ait des difficultés à communiquer. Mais essayons quand même … " Encyclopédie du savoir relatif et absolu Edmond Wells CONCLUSION RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
HAL (Le Centre pour la Communication Scientifique Directe), 2016
Nous considérerons un problème d'ordonnancement cumulatif où la durée des tâches ainsi que leur prol de consommation de ressource ne sont pas xées. Ce prol, qui peut varier en fonction du temps, est une variable de décision du problème dont dépend la durée de la tâche associée. Dans le cas où le prol de consommation d'une tâche ne peut varier que pour des temps discret, nous présentons un modèle de programmation par contraintes et un modèle de programmation linéaire en nombres entiers (PLNE). De plus, deux algorithmes de propagation sont décrits et des inégalités valides déduites de la programmation par contraintes viennent renforcer le PLNE. Ces modèles sont ensuite comparés par le biais d'expérimentations.
Le présent travail concerne le développement de modèles polynomiaux de régression permettant de prédire la demande mensuelle de chauffage pour les bâtiments du secteur résidentiel situés dans des climats tempérés. Les modèles ont été obtenus par une analyse de régression multiple basée sur une large base de données de simulations en régime dynamique pour diverses configurations de bâtiments placés dans diverses villes françaises. Parmi les paramètres d'étude qui constituent aussi les entrées des modèles de régression nous avons considéré le coefficient de forme du bâtiment, son inertie thermique exprimée par sa constante de temps, le coefficient moyen de déperdition par transmission, la surface des baies vitrées définie comme le ratio surface vitrée/surface habitable et le coefficient de climat (fonction de la température sol-air qui tient compte de l'irradiation solaire moyenne en plus de la température extérieure). Plus de 270 scénarios de validation ont été analysés et il a été établi que les équations obtenues permettent de prédire les besoins en chauffage, avec un écart maximal entre les modèles et les simulations de 5,1% pour le climat de Nice, avec une erreur moyenne de 2%. Mots Clés : simulations numériques, modèles de régression, besoins chauffage, validation NOMENCLATURE Symboles : A surface d'un élément, m² T température, K Cf coefficient de forme, m 3 /m² U coefficient de transmission thermique, W/m²K Rsv ratio surface vitrée/surface habitable Lettres grecques : τ constante de temps, h ξ coefficient de transmission thermique linéique, W/m²K βi coefficients de régression,
Relations entre l’entropie physique, le codage de l’information et l’énergie de simulation
Canadian Journal of Physics, 2007
It is shown that an isomorphism exists between the mixing entropy and the size of a computer program that simulates the physical system. This isomorphism must be constructed with respect to some theorems, and it is shown that the composition of two isomorphisms, one based on a run length encoding and another by encoding sequences in a dictionary allows us to quantify the entropy of binary and ternary systems at the equilibrium. Finally, it is shown that the energy consumed by a physical system encoded by this system and executed on a Turing machine is proportional to the free energy of the thermodynamic system.
Programmation linéaire pour la gestion de l'énergie électrique d'un habitat
2010
The R&D project called "MIGRER" was created to enhance the energy management of a multisource dwelling. The economic and energetic contexts lead new investigations in order to optimize the building electric consumption. Hence, one need is to design a tool able to determinate the most appropriate choice in an economic point of view, taking into account many constrains dues to energy facilities and various prices of the economic sector. This tool is based on linear programming applied by the simplex algorithm. Our study case, developed with MatLab simulations, is characterized by a wind generator, photovoltaic panels, a battery and an electric network connection. In addition, the tool is tested in a virtual laboratory of the "Centre Scientifique et Technique du Bâtiment".
Prédiction de cycle et stratégie de gestion énergétique basée sur une méthode d’optimisation globale
2017
La necessite de predire le cycle de conduite d’un automobiliste afin d’ameliorer sa gestion energetique et ainsi reduire la consommation de carburant a ete demontre (Debert, Quigley). Des lors, il serait aise d’appliquer une methode d’optimisation globale, telle que la Programmation Dynamique (DP en anglais), pour obtenir la strategie optimale. Cette methode est deja utilisee dans de nombreuses applications (Sciarretta), mais au quotidien nombreux sont les facteurs environnants qui peuvent perturber les conditions de circulation (meteo, travaux, accidents....) et impacter le cycle de conduite. Il est donc necessaire d’elaborer une strategie adaptative en temps reel. Les travaux qui suivent tendent a demontrer et a quantifier l’interet d’une telle strategie.
RÉSUMÉ. Cet article présente le développement d'un modèle de simulation d'un bâtiment de test réel, travaux réalisés dans le cadre du projet HOMES. Le bâtiment est une maison individuelle d'un étage, entièrement instrumentée, construite sur la plateforme instrumentale de l'INES ; il a permis, via des campagnes de mesures appropriées, de calibrer et d'identifier le modèle. Le bâtiment comporte un système de chauffage électrique sur la VMC double flux, ainsi qu'un système de chauffage hydraulique alimenté par une pompe à chaleur air/eau. Le modèle global se compose de modèles de connaissance et de modèles paramétriques. Au final, le modèle numérique donne de bons résultats pour les premières périodes considérées. ABSTRACT. This paper presents the development of a simulation model for a real test building; the work has been done in the context of HOMES programme. The building is a house with two floors, completely instrumented, and located in the experimental platform of the French National Institute for the Solar Energy. The model has been calibrated and identified using measurements in the real house. The building is composed of an electrical heating in the mechanical ventilation system (with a heat recovery system) and an hydraulic heating with a air/water heat pump. The model is based on different kind of models (knowledge based or parametric). Finally, the numerical model gives interesting results for the first measurements campaigns.
Simulation énergétique de tâches distribuées avec changements dynamiques de fréquence
2013
Ces dernieres annees, de nombreuses recherches ont ete menees dans le domaine de la simulation des systemes distribues, afin d'analyser et de comprendre leur comportement. Certains de ces simulateurs se focalisent sur le probleme d'ordonnancement de tâches, d'autres sont specifiquement developpes pour la modelisation du reseau et seulement peu d'entre eux proposent tous les outils necessaires pour simuler la consommation energetique d'une application, d'une machine ou d'un centre de calcul. Cet article decrit les outils qui doivent etre integres dans un simulateur pour etre en mesure de lancer des simulations destinees a ameliorer le comportement energetique des machines. L'accent est mis davantage sur le DVFS (Dynamic Voltage and Frequency Scaling) et sa mise en oeuvre dans CloudSim, le simula-teur qui a ete utilise pour les experiences decrites dans cet article, mais aussi sur la facon de simuler et la methodologie adoptee pour assurer la qualite de...
Apports des mathématiques et de l’informatique pour la modélisation en sciences humaines et sociales
Mathématiques et sciences humaines, 2012
Mathématiques et sciences humaines Mathematics and social sciences 197 | Printemps 2012 Catégories, classification, complexité, consensus… Autour des travaux de Jean-Pierre Barthélemy Apports des mathématiques et de l'informatique pour la modélisation en sciences humaines et sociales Studying the contributions of mathematics and computer science to modelling in Humain and Social Sciences
Apprendre à modéliser en sciences et techniques
1992
RÉSUMÉ: L'usage des modèles, aussi bien dans les enseignements scientifiques que techniques. à l'Université comme au Lycée, reste souvent implicite. Vaut-il la peine, -et comment -, de les expliciter et d'entraîner les élèves à la construction de modèles ? SUMMARY : The use ofmode1s, -in scientific as weil as in technical education, al university level as in secondary schoolteacbing, -is often for granted. Is il worth, -and in which way -, explaîning their functions and training students to the building up of models ?
Apports de l'informatique et des mathématiques pour la modélisation en sciences humaines et sociales
2012
Si Jean-Pierre Barthelemy est connu pour ses travaux en mathematiques, il s’est tres tot investi dans le domaine des sciences cognitives, et notamment pour la modelisation des processus de decision humains, en combinant des approches mathematiques et informatiques. Dans cet article nous proposons de discuter plus generalement des apports des modeles mathematiques et informatiques pour la modelisation en Sciences humaines et sociales. Nous montrerons comment le couplage entre ces deux methodes a ete particulierement fructueux dans le cas des travaux de Jean-Pierre Barthelemy qui, dans le cadre d’une approche anthropocentree, a propose toute une serie de modeles pour le jugement et la decision, a la fois mathematiques et computationnels.
Réalisation d'un simulateur de gestion d'énergie électrique embarquée
J3eA, 2008
RESUME : L'objectif de l'article est la présentation d'un simulateur pour la gestion de l'énergie électrique embarquée à bord d'un véhicule. Ce simulateur se présente sous la forme d'une maquette pédagogique réalisée par des étudiants dans le cadre des projets du Master PROTEE (production et traitement de l'énergie électrique) de l'université de franche-comté. Il intègre des éléments issus de technologies récentes telles que l'alternodémareur qui équipe la Citroën C3, des supercondensateurs, un convertisseur d'énergie statique réversible (onduleur/redresseur), un volant d'inertie ainsi qu'une batterie classique. Ces divers éléments sont interconnectés entre eux de façon électrique ou mécanique. Le bon fonctionnement de l'ensemble a nécessité la réalisation de plusieurs cartes électroniques autour des microcontrôleurs PIC permettant l'exploitation dans un cadre pédagogique de la maquette. En effet, ces différentes cartes électroniques permettent de traiter les informations issues des différents capteurs, le contrôle du convertisseur statique, l'interface de dialogue avec l'utilisateur et un système informatique telle que dSPACE. Ces derniers sont introduits afin d'assurer, d'une part la supervision, la surveillance et la sûreté de fonctionnement de l'ensemble, et d'autre part, la mise en oeuvre de différentes stratégies de gestion de l'énergie. L'évaluation des différents rendements et puissances mécaniques et électriques mises en jeu est possible aussi bien en ligne qu'en différé puisque le système assure le stockage des différentes mesures. Ce projet est pluridisciplinaire et permet aux étudiants de faire le lien entre les différents modules enseignés en Master PROTEE.