Simuler le fonctionnement du réseau
L'outil Simuler le fonctionnement du réseau exécute une simulation opérationnelle complète sur une année du réseau de distribution de chaleur. Il calcule les flux de chaleur, les pertes des conduites, les pressions, l'énergie de pompage, la consommation de combustible et les coûts pour chaque heure de l'année.
C'est l'étape qui produit les chiffres affichés dans la vue Finances et sur la page Rapport.
Prérequis
- Tracé des conduites avec diamètres définis (lancez d'abord Dimensionner les tuyaux)
- Au moins un centre énergétique avec au moins une source thermique
- Quartier avec des courbes de charge de bâtiments (profils de demande horaires)
Lancer l'outil
- Ouvrez Simuler le fonctionnement du réseau dans le panneau des outils.
- Sélectionnez le quartier et le réseau thermique.
- Vérifiez les paramètres de simulation (les valeurs par défaut conviennent dans la plupart des cas) :
| Paramètre | Valeur par défaut | Description |
|---|---|---|
| Différentiel de pression aux sous-stations | 0,7 bar | Chute de pression à travers l'échangeur de chaleur du bâtiment à chaque sous-station. |
| Différentiel de pression au centre énergétique | 1,0 bar | Chute de pression à travers les échangeurs de chaleur et les vannes du centre. |
| Perte de charge | 20 % | Marge ajoutée à toutes les pertes des conduites pour les raccords, les coudes et l'incertitude. |
| Marge de sécurité pour la pression | 0,5 bar | Pression statique minimale maintenue au-dessus du minimum requis. |
- Cliquez sur Lancer.
Le temps d'exécution est généralement de 10 à 60 secondes pour des réseaux jusqu'à 500 bâtiments ; quelques minutes pour des réseaux plus grands.
Ce que la simulation calcule
Distribution de chaleur (pour chaque heure de l'année) :
- Chaleur fournie de chaque centre énergétique à chaque sous-station de bâtiment
- Chaleur perdue dans chaque tronçon de conduite (fonction du diamètre, de la classe d'isolation, de la température du sol et de la différence de température)
- Températures de départ et de retour à chaque nœud
Hydraulique (à la charge de pointe et agrégée sur l'année) :
- Débit et vitesse dans chaque conduite
- Perte de charge dans chaque tronçon de conduite
- Pression statique à chaque nœud (en tenant compte de l'altitude du terrain)
- Hauteur manométrique de pompe requise
- Électricité annuelle de pompage (MWh)
Résultats des centres énergétiques et des sources (annuels) :
- Consommation de combustible par source thermique (MWh de combustible ou d'électricité)
- Émissions de CO₂ par source (tonnes)
- Heures d'appel par source (nombre d'heures de fonctionnement de chaque source)
Synthèse annuelle au niveau du réseau :
- Chaleur totale fournie aux bâtiments (MWh)
- Chaleur totale produite aux centres énergétiques (MWh — toujours > chaleur fournie en raison des pertes)
- Pertes de chaleur totales dans les conduites (MWh)
- Électricité totale de pompage (MWh)
- Coût d'exploitation annuel total (CHF) — combustible + exploitation et maintenance fixes + exploitation et maintenance variables + électricité de pompage
- Émissions annuelles totales de CO₂ (tonnes)
Source de charge résiduelle
Si les sources thermiques existantes sont insuffisantes pour couvrir la demande du réseau, une source virtuelle nommée « Residual Load Source » est ajoutée au premier centre énergétique pour représenter la demande non couverte. Cela indique un déficit de capacité dans votre configuration.
Si vous voyez une Residual Load Source dans vos résultats, ajoutez des sources thermiques supplémentaires pour couvrir le déficit, puis supprimez cette source virtuelle avant de relancer la simulation.
Interpréter les résultats
Ratio de pertes de chaleur (pertes des conduites / chaleur fournie) : un réseau de 4e génération bien conçu devrait être < 10–15 %. Des valeurs plus élevées indiquent des conduites surdimensionnées, de longues branches à faible densité ou une température de départ trop élevée.
Électricité de pompage / chaleur fournie : typiquement 0,5–2 %. Des valeurs plus élevées indiquent des pertes de charge excessives — vérifiez la présence de conduites sous-dimensionnées ou de très fortes différences d'altitude du terrain.
Contrôle de l'appel des sources : après la simulation, vérifiez sur la page Rapport que votre source de base (p. ex. une pompe à chaleur) couvre la part prévue de l'énergie annuelle. Si la chaudière à gaz couvre plus que prévu, la pompe à chaleur est peut-être sous-dimensionnée.
Après la simulation
Les résultats sont immédiatement disponibles dans la vue Finances et sur la page Rapport. Vous pouvez aussi :
- Cliquer sur une conduite sur la carte pour voir son débit, sa vitesse et ses pertes de chaleur simulés.
- Cliquer sur un centre énergétique pour voir la répartition de sa consommation annuelle de combustible.
- Utiliser Comparer les scénarios pour comparer ce réseau à des alternatives — voir Comparer les scénarios.
Relancez la simulation après avoir modifié des paramètres
Modifier une propriété de source (coût du combustible, rendement, puissance nominale), la pression aux sous-stations ou la demande d'un bâtiment nécessite une nouvelle simulation. Les résultats précédents restent affichés jusqu'à ce que vous relanciez la simulation.
Voir aussi : Simulation du réseau.
Optimiser le tracé du réseau
L'outil Optimiser la configuration du réseau recalcule le tracé du réseau de conduites afin de minimiser un objectif de coût — généralement le coût total du matériel et de l'installation des conduites — sous les mêmes contraintes de routage sur voirie et de zones d'exclusion que le tracé initial.
Créer un champ de sondes géothermiques
Un champ de sondes géothermiques est une source de chaleur géothermique — un ensemble d'échangeurs de chaleur enterrés qui extraient l'énergie thermique du sol pour une pompe à chaleur géothermique. Dans TESSA, le champ de sondes géothermiques est un objet enfant du centre énergétique qui contient la pompe à chaleur.