Modèle de demande de chaleur

Les bâtiments d'une étude TESSA n'ont souvent pas de données de demande propres. Les modèles de demande de chaleur calculent la demande de chauffage et d'eau chaude de ces bâtiments à partir de leurs propriétés (type, période de construction, surface de plancher) et du climat du quartier.

Lorsque des données de demande existent, TESSA les utilise directement. Le jeu de données de bâtiments fourni peut contenir des valeurs de demande, tout comme votre propre téléversement de bâtiments. Voir Origines des données de bâtiments pour ce que fournit chaque jeu de données et le Modèle de données de bâtiments pour les colonnes de demande que vous pouvez téléverser.

Vous choisissez un modèle pour chaque étude, et il comble les lacunes autour des données que vos bâtiments possèdent déjà. Cette page explique comment cela s'articule et ce que fait chaque modèle intégré. Pour l'équivalent en refroidissement, voir Modèle de demande de refroidissement.

Simulation, données ou les deux

La demande est construite en deux étapes, et chacune peut provenir d'un modèle ou de vos propres données :

• Demande annuelle : énergie annuelle de chauffage des locaux et d'eau chaude (kWh) et puissance de pointe (kW) par bâtiment.
• Courbes de charge horaires : le profil de puissance sur 8760 heures (kW) qu'utilise la simulation du réseau.

Les valeurs que vous fournissez sont prioritaires sur celles modélisées. Combinaisons typiques :

• Modèle pour tout. Choisissez un modèle. Il estime la demande annuelle à partir des propriétés des bâtiments et du climat, puis génère les courbes.
• Vos chiffres annuels, des courbes modélisées. Fournissez la demande annuelle mesurée ou facturée. Le modèle ne fait que façonner le profil horaire autour de vos totaux.
• Vos courbes. Téléversez des courbes de charge horaires mesurées. Aucun modèle n'est nécessaire. Voir Travailler avec les courbes de charge des bâtiments.
• Données partielles. Fournissez des chiffres pour certains bâtiments ou certaines colonnes. Le modèle comble les lacunes et conserve vos valeurs tant que le Mode de mise à jour des données est Conserver les valeurs existantes.

Les colonnes nommées *_origin indiquent l'origine de chaque valeur (fournie, modélisée ou supposée), ce qui vous permet de voir quelle part d'un résultat relève des données et laquelle de l'estimation. Voir Qualité et fiabilité des données.

Choisissez le modèle avec Sélectionner le modèle thermique dans Simuler les demandes annuelles et dans l'outil de courbes de charge. L'outil de demandes annuelles propose aussi Dériver des données de bâtiment existantes (sans modèle) et Modèle archétype personnalisé (vos propres chiffres en kWh/m² par groupe de bâtiments similaires).

Modèles intégrés

Switzerland (Planeto)

Le modèle par défaut pour les études suisses. Il estime la demande annuelle à partir du type et de la période de construction du bâtiment, corrigée selon le climat du quartier, et génère des courbes horaires. Voir Modèle suisse de demande de chaleur ci-dessous.

TABULA (typologies européennes)

Recherche une typologie résidentielle du projet européen TABULA pour la classe et la période de construction du bâtiment, et la met à l'échelle selon la surface de plancher. Choisissez le pays dans les paramètres du modèle. À utiliser pour les bâtiments résidentiels hors de Suisse. Les bâtiments non résidentiels sont laissés vides afin qu'un autre modèle ou vos données puissent les compléter. Les valeurs sont des références typologiques : ce ne sont pas des consommations mesurées et elles ne sont pas corrigées selon le climat local. TABULA ne donne que la demande annuelle ; générez donc les courbes avec un autre modèle.

Demand Ninja

Un modèle piloté par la météo, fondé sur Staffell et al. (2023). Il convertit la température, le soleil, le vent et l'humidité en demande de chauffage et de refroidissement à l'aide de paramètres ajustables tels que les seuils, l'inertie thermique et la puissance par m². Il n'exige aucun archétype de bâtiment, et fonctionne donc pour tout lieu et tout type de bâtiment. Il convient pour façonner des courbes horaires autour de totaux annuels que vous fournissez. Sa demande annuelle dépend entièrement de ses paramètres : vérifiez-les par rapport à des consommations connues avant de vous fier aux totaux.

Modèle suisse de demande de chaleur

Le modèle suisse suit les travaux de Schneider et al. (2019). Pour le chauffage des locaux et l'eau chaude, il renvoie l'énergie utile et finale annuelle, le rendement du système, l'intensité en CO₂ du combustible, les émissions annuelles et des courbes de charge horaires.

La demande annuelle provient d'intensités énergétiques (kWh/m²) par archétype de bâtiment, définis par le type de bâtiment et la période de construction et calés sur des consommations mesurées. Les bâtiments non résidentiels utilisent des valeurs standard par classe de bâtiment. Pour les grands projets non résidentiels, calez le modèle sur des consommations mesurées.

Les courbes horaires sont construites à partir de profils de charge mesurés pour chaque archétype, pilotés par la température extérieure du quartier, avec une variabilité réaliste d'une heure à l'autre. Les courbes sont normalisées puis mises à l'échelle de la demande annuelle ; elles peuvent donc être générées autour de chiffres annuels de toute provenance, y compris des mesures.

Demande énergétique future

Pour calculer les prévisions de demande de chaleur future, nous déterminons l'économie d'énergie potentielle de la rénovation pour chaque archétype de bâtiment. Le fait qu'un bâtiment soit rénové ou non peut être défini par l'utilisateur, ou nous pouvons appliquer un modèle d'apprentissage automatique (probabiliste) qui estime quand un bâtiment sera vraisemblablement rénové.

De la demande des bâtiments à la charge de dimensionnement du réseau

La Courbe de durée de charge du rapport utilisée pour dimensionner la production remplace la demande de chaque heure par la demande moyenne de ce jour. Les bâtiments ont une inertie thermique (murs, planchers, ballons d'eau chaude) qui permet à leur demande de chaleur de se décaler au sein d'une journée sans affecter le confort. Le réseau voit donc la charge moyenne journalière plutôt que de brèves pointes horaires, ce qui abaisse la pointe de dimensionnement que les sources doivent couvrir.

C'est l'une des raisons pour lesquelles la pointe sur les graphiques du réseau est plus basse que la pointe de la courbe de demande brute des bâtiments. Voir Aperçu du rapport pour l'effet de la mise à l'échelle sur les bâtiments raccordés et la résolution temporelle de chaque graphique.