Towards the development of a coupled model for district simulation: buildings, energy systems and microclimate co-simulation
Résumé
This paper introduces a methodology of a coupling procedure based on a detailed district energy model from urban microclimate and a second one with a detailed description of the entire energy system of the district. The microclimatic model is able to represent the thermo-radiative and mass flow balances. The transient energy system simulation platform is capable to consider the entire energy system of the district (including thermal and/or electrical grids and their respective energy storage/production on a central or local level). In parallel, both tools allow to compute the thermal processes of the buildings concurrently. Thus, considering the building as the boundary between both tools, we examine it as the key coupling parameter. The spatial and temporal complexities and their impact on the simulation results are analyzed in a first step in order to validate the coupling methodology. In parallel, modified meteorological data that account for the urban form were obtained in offline coupling. Finally, we demonstrate some of the possible outcomes through a real study of a newly refurbished district in La Rochelle, France.
Cet article introduit une méthodologie de couplage basée sur un modèle énergétique de quartier détaillé allant du microclimat urbain au réseau énergétique. Le modèle microclimat/bâtiment vise à prédire les bilans thermo-radiatifs et massiques. La plateforme de simulation du système énergétique prend en compte les réseaux thermiques et/ou électriques ainsi que le stockage et la production d'énergie centralisée ou locale. Les deux outils intègrent les modèles thermiques de bâtiments. Ainsi, en considérant le bâtiment comme la frontière entre les deux outils, ce dernier apparaît comme le paramètre clé pour le couplage des deux approches. Les complexités spatiales et temporelles et leur impact sur les résultats de la simulation sont analysés dans une première étape afin de valider la méthodologie de couplage. En parallèle, les données météorologiques modifiées par l'environnement et la morphologie urbaine seront obtenues par un couplage hors ligne. Enfin nous illustrons cette approche à partir de résultats de simulations obtenus pour l'étude du quartier « La Cité des Géraniums » à La Rochelle (France), quartier entièrement rénové récemment.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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