Tester le comportement des systèmes énergétiques dans des conditions proches du terrain

Le Laboratoire Bâtiments et Villes du Futur est spécialisé dans les tests de systèmes de Chauffage, Ventilation et Climatisation (CVC) afin : 

• d'évaluer de manière critique leurs performances et leur fiabilité,
• d'évaluer et de développer des solutions de maintenance prédictive 
• d'étudier l'impact des conditions de fonctionnement. 

Le laboratoire effectue également des tests dynamiques de systèmes à l’aide d’un logiciel de modélisation qui retransmet en temps réel les déperditions et apports d’un bâti, pour que le système fonctionne comme s’il était installé sur le terrain.

Les ajouts récents à la collection de bancs d'essai du laboratoire comprennent un banc d'essai de maintenance prédictive, des installations de mélange de gaz (biométhane, hydrogène / gaz naturel) et une tour expérimentale destinée principalement au développement de solutions de rénovation des chaudières existantes par des systèmes plus performants.

Dimensionnement d'une chaudière à condensation

En 2022, une enceinte climatique de 100 m3 a été mise en service pour tester les appareils dans différentes conditions climatiques, par exemple pour évaluer leurs performances dans des zones géographique, des périodes de l’année différentes ou des environnements particuliers (forte chaleur ou humidité). La chambre peut également être utilisée pour affiner les dimensionnement des appareils en fonction de conditions climatiques données ou de bâtis spécifiques (du résidentiel au tertiaire).

La combinaison de la chambre climatique avec une approche de test dynamiques (« Hardware-in-the-Loop ») s'avère particulièrement intéressante. Par exemple, en 2023, le Lab a réalisé une campagne d'essais visant à comparer les performances de plusieurs systèmes (chaudière standard, chaudière à condensation, pompe à chaleur électrique et hybride) sur des bâtis résidentiels. L'expert du Lab Crigen Patrick Milin en résume l'étendue et les résultats : "Nous avons testé les systèmes sur plusieurs jours représentatifs de l'année et recalculé la performance annuelle en chauffage et eau chaude sanitaire annuelle. La campagne d’essais nous a permis d’évaluer correctement puis de comparer les performances relatives de chaque équipement sur plusieurs bâtis et climats."

L’ajout de l’enceinte climatique constitue une avancée majeure pour le laboratoire, notamment pour évaluer les systèmes thermodynamiques tels que les pompes à chaleur.

Des résultats fiables dans un délai beaucoup plus court

Il est intéressant de noter que le laboratoire a développé, à partir d’une thèse, une méthodologie permettant d’identifier les jours statistiquement les plus représentatifs de l’année pour les tests de performances. Cela permet d’obtenir des résultats fiables à partir de seulement 4 jours de tests au lieu d’une année complète.