Tesi: "Mathématiques – Consommation d'énergie"

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Ligeret, Christophe. "Réduction de la consommation électrique du contrôle-commande des machines automatisées". Rennes 1, 2010. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00555655.

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Abstract (sommario):

Cette thèse présente une analyse de la consommation d’énergie des systèmes de contrôle-commande électriques des machines automatisées en vue de réduire leur consommation d’énergie. Il est notamment présenté les notions associées aux systèmes de contrôle-commande et il est développé des méthodes et un simulateur de consommation d’énergie destiné à l’analyse de la consommation d’énergie. A partir de ce modèle, il est proposé une analyse selon 3 axes : consommation des composants de contrôle-commande pris individuellement, consommation des systèmes de contrôle-commande selon le type de machine et l’assemblage des composants et enfin, consommation dans le temps selon les modes de marche. Ces travaux proposent ainsi une méthodologie d’analyse des consommations et permettent de mettre en évidence que la consommation des systèmes de contrôle-commande est souvent faible comparée à celle des actionneurs, mais qu’il est tout de même possible de réduire d’un facteur 2 la consommation d’énergie
This thesis presents an analysis of energy consumption of control systems of automated machines. The main objective is to reduce energy consumption of control part. In this document, we present notions related with control systems and we develop methods and an energy consumption simulator which is an analysis tool of energy consumption. Thus, we make an analysis according 3 axes: energy consumption of each control part, consumption of control systems according to choice of components and consumption according to operating modes. So this work proposes an energy consumption methodology and makes it possible to show that energy consumption of control systems is often low with respect to energy consumed by actuators. However, it is possible to reduce by 2 energy consumption of control

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Royer, Sullivan. "Modélisation de bâtiments et de leurs zones thermiques : vers une procédure générique". Perpignan, 2014. http://www.theses.fr/2014PERP1253.

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Hamzaoui, Khalil Ibrahim. "Contribution à la modélisation de la consommation d'énergie dans un dispositif mobile". Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1I030/document.

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Abstract (sommario):

L’objectif principal de cette thèse consiste à modéliser la consommation d’énergie d’une application particulière fonctionnant sur un appareil mobile. Nous proposons un modèle de suivi du comportement énergétique, nous décrivons également une méthodologie pour identifier les paramètres du modèle. À cette fin, nous avons analysé une collection de données expérimentales recueillies lors de mon tour de France en fauteuil roulant électrique. Nous avons appliqué des outils statistiques pour obtenir les paramètres du modèle. Nous validons enfin le modèle en comparant les résultats avec d’autres données expérimentales.La première étude de cas permet de comparer l’évolution du coût énergétique dans les environnements mobiles des différents composants des smartphones en se basant sur des plusieurs modèles énergétiques.— La deuxième étude de cas traite l’évaluation, les mesures du coût d’énergie consommée et les problèmes rencontrés dans les méthodes utilisées pour l’évaluation de la consommation d’énergie. Pour une meilleure évaluation, on a introduit le cas d’étude du comportement énergétique en utilisant les machines virtuelles.— La troisième étude de cas est basée sur le traitement des résultats des mesures obtenues lors de mon tour de France en fauteuil roulant électrique connecté. L’objectif consiste en une gestion anticipée des ressources, en réalisant des mesures réelles, ensuite, de faire le suivi du comportement énergétique dans un environnement réel et diversifié. Le modèle peut être utilisé pour définir une fréquence optimale en termes de consommation d’énergie pour des situations précises sans trop dégrader la qualité de service souhaitée par l’utilisateur
The main goal of this thesis is to model the power consumption of a particular application running on a mobile device. We propose a model of energy behavior monitoring, we also describe a methodology to identify the parameters of the model. To this end, we analyzed a collection of experimental data collected during my tour de France in an electric wheelchair. We applied statistical tools to obtain the parameters of the model. Finally, we validate the model by comparing the results with other experimental data.The first case study compares the evolution of the energy cost in the mobile environments of the different components of smartphones based on several energy models.- The second case study deals with the evaluation, the measurements of the energy cost consumed and the problems encountered in the methods used for the evaluation of energy consumption. For a better evaluation, the case study of energy behavior was introduced using the virtual machines.- The third case study is based on the treatment of the results of the measurements obtained during my tour of France in a connected electric wheelchair. The goal is to anticipate resource management, realizing measurements, and then tracking energy behavior in a real and diverse environment. The model can be used to define an optimal frequency in terms of energy consumption for specific situations without degrading the quality of service desired by the user

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Zaraket, Toufic. "Stochastic activity-based approach of occupant-related energy consumption in residential buildings". Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2014. http://www.theses.fr/2014ECAP0033/document.

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Abstract (sommario):

Le secteur du bâtiment est considéré comme un gros consommateur d'énergie et une source de pollution majeure parmi tous les secteurs économiques. Il représente entre 16 et 50 pour cent des consommations nationales d'énergie. La réduction de ces consommations et des émissions est donc une étape importante vers un développement durable. Récemment, la transition vers la construction des bâtiments à faible consommation d’énergie a conduit à de nouvelles exigences en matière de performance et de durabilité, et ainsi encore complexifié le processus de conception des bâtiments. Le comportement des occupants est maintenant considéré comme un facteur déterminant de la performance énergétique d’un bâtiment, particulièrement dans le cas des bâtiments basse consommation (BBC). Pourtant, les outils de simulation utilisés dans l'industrie des bâtiments ne sont pas aujourd'hui en mesure de fournir des estimations fiables de la demande d'énergie des occupants. Par conséquent, les experts en énergie et bâtiments portent une grande attention à développer des méthodes plus précises pour la modélisation et la prévision de l’influence des occupants sur la performance du bâtiment. Ces modèles doivent pouvoir fournir des estimations plus précises des consommations d’énergie et évaluer la variabilité de ces consommations. En conséquence, l’objectif visé est de permettre aux experts en construction d’améliorer leurs solutions techniques, améliorer la performance de leurs services, et promouvoir des incitations mieux ciblées vers les usagers afin de réduire leurs consommations énergétiques. L'objectif de cette thèse est de proposer un modèle pour estimer la consommation d'énergie liée aux comportements des occupants de bâtiments résidentiels, en prenant en compte la variabilité des modes de consommation au travers de la diversité des profils socio-démographiques et économiques des occupants. Une approche stochastique basée sur la notion d’activité est donc adoptée. Avec ce modèle, la consommation d'énergie d'un ménage est estimée en additionnant la consommation d'énergie des différentes activités domestiques (comme faire la cuisine, le lavage du linge, etc.). La nature stochastique du modèle est due aux relations probabilistes établies entre les attributs des ménages d'une part (type de ménage, nombre d'occupants, etc.) et la possession des équipements domestiques, les caractéristiques des appareils, leur puissance, et les quantités d'activité d’autre part. Afin d'établir ces relations stochastiques, un nombre suffisant d'attributs est pris en compte pour caractériser un ménage. Le modèle proposé a été appliqué pour deux activités domestiques, à savoir regarder la télévision et laver le linge. Des simulations de Monte Carlo sont effectuées pour fournir des estimations de consommation d'énergie pour ces deux activités dans trois cas de figure : pour un ménage spécifique, pour des ménages générés aléatoirement avec des contraintes sur leurs attributs, et pour des ménages totalement aléatoires représentatifs de la population française. Une comparaison entre les résultats de la simulation de modèle d’une part et des données de consommation d'énergie réelle d’autre part, a permis de valider le modèle pour les deux activités considérées. Un cadre de généralisation du modèle pour d'autres activités domestiques a été introduit, et sa possible intégration dans le processus de conception des bâtiments a été discutée et illustrée au travers d’un certain nombre d’exemples
Résumé en Anglais : The building sector is considered as a major energy consumer and pollution source among all economic sectors. It accounts for important shares, ranging between 16 and 50 percent, of national energy consumption worldwide. Reducing these consumptions and emissions is thus an important step towards sustainable development. Recently, the shift towards constructing low-consuming and nearly zero-energy buildings lead to further requirements with regard to performance and sustainability, and thus caused the design process of buildings to be more complex. Occupants’ behavior is now considered as a key determinant of building’s energy performance especially in the case of green buildings. Yet, energy simulation tools used in buildings industry nowadays are not capable of providing accurate estimations of occupant-related energy demands. Therefore, buildings and energy experts are devoting considerable efforts on developing more precise methods for modeling and forecasting occupants influence on whole building performance. Such models can provide accurate energy estimates and can assess future consumption variability. Consequently, building experts may improve their technical solutions, ameliorate their service performances, and promote targeted incentives. The objective of this dissertation is to propose a model for forecasting occupant-related energy consumption in residential buildings, while accounting for variability in consumption patterns due to diversity in occupants’ socio-demographic and economic profiles. A stochastic activity-based approach is thus adopted. By activity-based, it means that energy consumption of a household is estimated by summing up the energy use of different activities performed (such as cooking, washing clothes, etc.). The stochastic nature of the model is due to the probabilistic mapping established between household attributes from one side (household type, number of occupants, etc.) and the corresponding appliance ownership, appliance characteristics and power rating, and activity quantities from the other side. In order to establish these stochastic relations, a fairly sufficient number of households’ characterizing attributes is taken into account. The proposed model is applied for two domestic activities, namely watching TV and washing laundry. Three types of Monte Carlo simulations are performed to provide energy estimates for these two activities: for a given specified household, for randomly generated households with constraints, and for totally random population-wise households. A comparison between model’s simulation results and real measured energy consumption data enables validating the model for the two considered activities. A generalization framework of the modeling approach for other domestic activities is sketched, and its possible integration into buildings design process is discussed and illustrated through a number of examples

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Wu, David. "Modèles d’optimisation pour la gestion de consommation d’énergie multi-flux". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2022. http://www.theses.fr/2022SORUS221.

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Abstract (sommario):

La collecte automatisée à grande échelle des données de consommation énergétique soulève de nouveaux problèmes d'optimisation. La problématique abordée dans cette thèse est de proposer des solutions pour la modélisation et la résolution de modèles d’optimisation pour la gestion de la consommation d’énergie multi-flux. Les données de consommation sont représentées sous forme de série temporelle. Nous développons dans un premier temps des modèles déterministes et robustes pour l’optimisation de la souscription de contrat d'électricité. Ce problème est formulé comme la minimisation d'une fonction objectif convexe sous contraintes de structure spéciale (contraintes d'ordre); il est résolu par un nouvel algorithme efficace qui réduit considérablement l'effort de calcul, en présence d'une grande quantité de données, nécessaire pour évaluer la fonction objectif. Nous présentons ensuite des modèles déterministes et robustes autour de la gestion optimale des réseaux d'eau en utilisant une stratégie automatisée basée sur l'utilisation des niveaux de marnages. Nous montrons également que le problème peut être réduit en problèmes journaliers plus petits sans perdre trop de précision. Des résultats numériques sont présentés et révèlent la possibilité de fortes économies dans les différents systèmes énergétiques étudiés
The large-scale automated collection of energy consumption data raises new optimization problems. The issue addressed in this thesis is to propose solutions for modeling and solving optimization models for multi-stream energy consumption management. The consumption data are represented as a time series.We first develop deterministic and robust models for the optimization of electricity contracting. This problem is formulated as the minimization of a convex objective function under special structure constraints (order constraints); it is solved by a new efficient algorithm that considerably reduces the computational effort, in the presence of a large amount of data, needed to evaluate the objective function. We then present deterministic and robust models around the optimal management of water networks using an automated strategy based on the use of trigger levels. We also show that the problem can be reduced to smaller daily problems without losing too much accuracy. Numerical results are presented and reveal the possibility of strong savings in the different energy systems studied

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Alves, da Silva Lucas. "Estimation de la consommation d'énergie et du taux d'erreur bit d'un système Bluetooth LE basée sur la modélisation hiérarchique d'un amplificateur de puissance à 2,4 GHz". Nice, 2011. http://www.theses.fr/2011NICE4103.

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Abstract (sommario):

Les travaux de recherche présentés dans cette thèse abordent la prise en compte de la consommation d’énergie lors du développement de modèles hiérarchiques pour le développement de systèmes électroniques complexes. Une chaîne de communication sans fil Bluetooth Low-Energy (B-LE) a été créée, l’objectif étant d’estimer la durée de vie de la batterie du système complet, lors des différentes phases de développement. Dans un premier temps, le comportement énergétique du segment numérique a été étudié, en s’appuyant sur un modèle en systèmeC. Une analyse des différentes stratégies de découverte de dispositifs a été menée, considérant la consommation moyenne comme facteur d’optimisation. La modélisation du transceiver radio à partir de blocs comportementaux permet d’estimer la consommation énergétique du système complet et son influence sur le taux d’erreur par bit (TEB). La conception d’un amplificateur de puissance est présentée, à partir des spécifications, jusqu’à son design et à sa fabrication. Deux méthodes sont proposées pour l’extraction de la consommation de puissance, menant à des modèles comportementaux plus précis, tout en gardant des temps de simulation acceptables
The different results presented in this thesis focus on considering the energy consumption, during the development of hierarchical models for the design and verification of complex electronic systems. A wireless communication system was developed, complying to the Bluetooth Low-Energy (B-LE) standard, to estimate the whole system’s energy consumption, during the development phases. Initially, the energetic behaviour of the digital segment was studied, following the virtual prototyping approach. At the network level, an analysis of the different scan and advertisement strategies could be conducted, considering the device’s average power consumption as the optimization factor. Following, the radio transceiver’s modelling, using behavioural blocks, allows the estimation of the whole system’s energy consumption, as well as its influence over the system’s bit-error rate (BER). Finally the design of a power amplifier is presented, starting with its specification, through the architectural exploration and choice, until the circuit’s design and tape-out. Two methods are then proposed for the extraction of the power consumption, leading to refined accurate behavioural models, with minimal increase in simulation times

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Djeema, Ahcene. "Modélisation Bottom-Up, un outil d’aide à la décision long terme pour les mesures politiques en matière d’énergie et d’environnement : le modèle TIMES appliqué aux industries grandes consommatrices d’énergie". Paris, ENMP, 2009. http://pastel.paristech.org/5303/01/Thèse_ADjemaa.pdf.

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Abstract (sommario):

Le travail de thèse consiste à construire un modèle pour une prospective énergétique à long terme dans le but d'estimer l'effet des politiques énergétiques et environnementales sur les choix technologiques futures des secteurs industriels. L'accent a été mis sur les industries grandes consommatrices d'énergie (IGCE), pour 29 pays européen et pour un horizon de temps allant jusqu'à 2050. L'outil de modélisation appliqué dans cette étude est le modèle TIMES (famille du modèle MARKAL, il s'agit d'un générateur de modèle d'optimisation de type Bottom-up basé sur la programmation linéaire). L'étude est réalisée dans le cadre d'un partenariat entre EDF R&D et le Centre de Mathématiques appliquées (CMA) de l'Ecole des Mines de Paris. Dans notre analyse, nous avons identifié pour chaque secteur industriel, plusieurs technologies concurrentes. Elles sont choisies par le modèle sous la base de leur coût global actualisé en intégrant l'ensemble des contraintes (prix d'énergie, taxe sur le CO2, plafond sur les émissions…). La capacité à installer dépend étroitement de la demande finale qu'il faut satisfaire pour chaque période sur l'ensemble de l'horizon de temps considéré. Selon les contraintes imposées, les résultats obtenus permettent de : - tracer l'image de l'industrie (profil de production technologique), - calculer les consommations énergétiques et les potentiels d'économies d'énergies réalisables, - estimer les émissions de dioxyde de carbone résultantes. Ce travail indique qu'il existe encore un important potentiel d'économies d'énergie et de réductions des émissions de dioxyde de carbone dans l'ensemble des secteurs industriels
Among the energy users in France and Europe, some industrial sectors are very important and should have a key role when assessing the final energy demand patterns in the future. The aim of our work is to apply a prospective model for the long range analysis of energy/technology choices in the industrial sector, focussing on the energy-intensive sectors. The modelling tool applied in this study is the TIMES model (family of best known MARKAL model). It is an economic linear programming model generator for local, national or multi regional energy systems, which provides a technology-rich basis for estimating energy dynamics over a long term, multi period time. We illustrate our work with nine energy-intensive industrial sectors: paper, steel, glass, cement, lime, tiles, brick, ceramics and plaster. It includes a detailed description of the processes involved in the production of industrial products, providing typical energy uses in each process step. In our analysis, we identified for each industry, several commercially available state-of-the-art technologies, characterized and chosen by the Model on the basis of cost effectiveness. Furthermore, we calculated potential energy savings, carbon dioxide emissions' reduction and we estimated the energy impact of a technological rupture. This work indicates that there still exists a significant potential for energy savings and carbon dioxide emissions' reduction in all industries

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Castagnetti, Andrea. "Étude de la gestion de l'autonomie en énergie d'objets communicants sans fil". Nice, 2012. http://www.theses.fr/2012NICE4059.

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Abstract (sommario):

Les réseaux de capteurs sans fil sont constitués de nœuds de petite taille équipée d’une unité de calcul, de capteurs et d’une unité de communication sans fil qui rend possible la communication entre les nœuds. La consommation d’énergie est en général le paramètre à optimiser à tous les niveaux de la conception d’un nœud de réseau de capteurs sans fil car ces dispositifs sont généralement alimentés par des batteries de petite taille. Pour prolonger l’autonomie d’un nœud, il est nécessaire d’utiliser un système permettant de récupérer une partie de l’énergie disponible dans l’environnement. L’objectif de cette thèse est de proposer un environnement de simulation et une bibliothèque de modèles pour l’analyse de nœuds d’un réseau de capteurs avec récupération d’énergie, avec une attention particulière pour les politiques de gestion de la consommation d’énergie
Wireless Sensor Networks are composed of nodes equipped with a computational unit, sensors and a radio transceiver. Energy consumption is a major challenge in the WSN domain, and energy efficient solutions are required because the nodes carry a limited amount of power. Energy harvesting technologies can be used to scavenge energy from the environment, thus prolonging the lifespan of a WSN node. The goal of this thesis is on power management techniques

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Allibe, Benoit. "Modélisation des consommations d'énergie du secteur résidentiel français : amélioration du réalisme comportemental et scénarios volontaristes". Phd thesis, Paris, EHESS, 2012. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00872403.

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Abstract (sommario):

La modélisation prospective des consommations d'énergie du secteur résidentiel est essentiellement réalisée à l'aide de deux types de modèles : ingénieur et économiques. Les premiers ont l'avantage de pouvoir décrire en détail l'infrastructure énergétique mais manquent de réalisme concernant les comportements des ménages face à des variations du contexte économique. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse ont permis d'intégrer des élèments de réalisme comportemental dans les modèles d'ingénieur utilisés pour le calcul des consommations de chauffage des logements. Les résultats obtenus ont mis en relief l'élasticité de la consommation de chauffage des ménages vis-à-vis de nombreuses variables dont la performance énergétique, permettant ainsi de quantifier le phénomène d'effet rebond direct à l'échelle nationale. La deuxième partie des travaux a porté sur la modélisation technico-économique de l'achat d'équipement par les ménages. Les résultats obtenus ont permis de quantifier l'importance des barrières à l'efficacité énergétique et de reconstituer l'hétérogénéité du marché de la rénovation thermique des logements. Ces élèments ont été implémentés dans un modèle de prospective énergétique (BEUS) développé pendant la thèse. Les résultats obtenus avec ce modèle montrent que l'introduction de réalisme comportemental dans les simulations rend très difficile l'atteinte des objectifs nationaux de réduction des consommations énergétiques et émissions carbonnées. Enfin cette thèse propose une discussion autour des tarifs progressifs de l'énergie et de leur équivalent fiscal - le bonus-malus à la consommation d'énergie - à partir des résultats issus du modèle BEUS
Long term modelling of residential energy consumption is most often realised by two kinds of models : engineering and economic. The former have the ability to precisely depict the energy demand infrastructure in a technical way but generally lack a necessary level of realism concerning households' behaviours when facing changes of economical context. The research undertaken during this thesis explains how elements of behavioural realism have been implemented in an engineering model of housing space heating consumption in order to combine both technical explicitness and behavioural realism. Results highlight the elasticity of space heating consumption with respect to a number of variables including technical performance, allowing the estimation of the rebound effect phenomenon at a national scale. The second part of the research is dedicated to the techno-economic modelling of households' energy efficient equipment investments. The results obtained from the model enabled the quantification of energy efficiency barriers concerning the main types of housing refurbishment and heating systems. Other results depict how market heterogeneity can be introduced in techno-economic models. These elements were implemented into a prospective model (BEUS), wich was developed during the thesis. Simulation results show that the increase of behavioural realism of engineering models makes it even more difficult to reach mid- and long-term national energy and climate policies targets. Finally, a discussion is proposed on the topic of energy tier-pricing and its fiscal equivalent - a bonus-malus on energy consumption - based on BEUS results

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Jaunâtre, Kévin. "Analyse et modélisation statistique de données de consommation électrique". Thesis, Lorient, 2019. http://www.theses.fr/2019LORIS520.

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Abstract (sommario):

En octobre 2014, l'Agence De l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME) en coopération avec l'entreprise ENEDIS (anciennement ERDF pour Électricité Réseau Distribution France) a démarré un projet de recherche dénommé "smart-grid SOLidarité-ENergie-iNovation" (SOLENN) avec comme objectifs l'étude de la maîtrise de la consommation électrique par un accompagnement des foyers et la sécurisation de l'approvisionnement électrique entre autres. Cette thèse s'inscrit dans le cadre des objectifs susnommés. Le projet SOLENN est piloté par l'ADEME et s'est déroulé sur la commune de Lorient. Le projet a pour but de mettre en œuvre une pédagogie pour sensibiliser les foyers aux économies d'énergie. Dans ce contexte, nous abordons une méthode d'estimation des quantiles extrêmes et des probabilités d'événements rares pour des données fonctionnelles non-paramétriques qui fait l'objet d'un package R. Nous proposons ensuite une extension du fameux modèle de Cox à hasards proportionnels et permet l'estimation des probabilités d'événements rares et des quantiles extrêmes. Enfin, nous donnons l'application de certains modèles statistique développés dans ce document sur les données de consommation électrique et qui se sont avérés utiles pour le projet SOLENN. Une première application est en liaison avec le programme d'écrêtement mené par ENEDIS afin de sécuriser le fonctionnement du réseau électrique. Une deuxième application est la mise en place du modèle linéaire pour étudier l'effet de plusieurs visites individuelles sur la consommation électrique
In October 2014, the French Environment & Energy Management Agency with the ENEDIS company started a research project named SOLENN ("SOLidarité ENergie iNovation") with multiple objectives such as the study of the control of the electric consumption by following the households and to secure the electric supply. The SOLENN project was lead by the ADEME and took place in Lorient, France. The main goal of this project is to improve the knowledge of the households concerning the saving of electric energy. In this context, we describe a method to estimate extreme quantiles and probabilites of rare events which is implemented in a R package. Then, we propose an extension of the famous Cox's proportional hazards model which allows the etimation of the probabilites of rare events. Finally, we give an application of some statistics models developped in this document on electric consumption data sets which were useful for the SOLENN project. A first application is linked to the electric constraint program directed by ENEDIS in order to secure the electric network. The houses are under a reduction of their maximal power for a short period of time. The goal is to study how the household behaves during this period of time. A second application concern the utilisation of the multiple regression model to study the effect of individuals visits on the electric consumption. The goal is to study the impact on the electric consumption for the week or the month following a visit

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Boucharel, Paul. "Conception des lois de commande optimales pour l'amélioration de l'efficacité globale d'une chaîne de traction automobile". Toulouse, INPT, 2003. http://www.theses.fr/2003INPT060H.

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Abstract (sommario):

L'objectif premier des travaux thèse est de réduire la consommation d'essence d’un véhicule hybride parallèle en réponse à une requête du conducteur. Après modélisation des transferts énergétiques au sein du véhicule, des algorithmes de contrôle locaux ont été développés pour déterminer le rapport de boîte et la répartition optimale de couple entre les motorisations en minimisant un critère incluant les aspects de consommation et d'agrément de conduite. Un second point consiste à déterminer les comportements optimaux d'un véhicule sur un trajet connu a priori. Une optimisation globale permettant de déterminer la consommation minimale a été développée. L'analyse des résultats permet alors, avec un système de navigation, d’améliorer les algorithmes locaux pour mieux gérer les changements de rapport et le niveau de charge de la batterie. Pour valider cette approche, des tests de prototypage rapide et des test sur véhicule ont été réalisés
The main aim of the study is to determine the minimal fuel consumption of a parallel hybrid vehicle that fulfill the driver's request. First, a model representing the energy flows inside the vehicle was set. Then local control algorithms were developed to determine the optimal gear ratio and torque repartition between the motors by minimizing a criterion including consumption and driveability aspects. A second point of the thesis consists in extracting the optimal behavior of the car on a planned trip. A global optimization that computes the minimal consumption on the planned trip was developed. Considering a vehicle with a navigation system, the analysis of the results allows to improve the gear ratio and the battery charging management of the local algorithms. Fast prototyping tests and vehicle tests were made to validate this approach

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Endravadan, Mala. "Régulation des systèmes de chauffage et de climatisation basée sur la sensation thermique humaine : impact sur la consommation d'énergie dans les bâtiments". Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30003.

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Abstract (sommario):

Le confort thermique d'un individu dépend des conditions thermiques environnementales, contrôlables et mesurables, mais également de son activité et de sa tenue vestimentaire, qui sont des paramètres difficiles à évaluer dans la réalité quotidienne. Les comportements que les sujets adoptent pour faire face à un éventuel inconfort peuvent être variés et ils ont des conséquences diverses, parfois bénéfiques mais souvent désastreuses sur les installations ou sur la facture énergétique. Nous nous sommes intéressé à l'influence réciproque entre le comportement humain et la thermique du bâtiment. La création de modèles numériques de régulation comportementale prenant en compte l'adaptabilité de l'être humain permet de mettre en évidence ce couplage, en d'évaluant les effets de cette régulation sur le confort de l'individu et la consommation d'énergie. La simulation de l'ensemble ; bâtiment, être humain et modèles de régulation comportementale est réalisée avec le logiciel TRNSYS
The thermal comfort of an individual depends on indoor conditions that can be controlled. However, changes in activity or clothing adjustments are difficult to control and measure in the field experiments. Behavioural actions undertaken by the occupant to overcome the discomfort could be varying and may have diverse consequences. Sometimes these actions are beneficial to the occupant, although often they lead to disastrous amounts of energy consumption. Hence, it becomes crucial to consider the human behaviour and the thermal inertia of the building. The creation of numerical models is useful to study the coupling between these two components and to evaluate the effects of behaviour on comfort and energy consumption. The simulations of the whole system were conducted using TRNSYS software

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Tehrani, Nejad Moghaddam Alireza. "Impact de l’évolution de la demande de produits pétroliers sur la consommation d’énergie et les émissions de CO2 des raffineries". Dijon, 2008. http://www.theses.fr/2008DIJOE007.

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Abstract (sommario):

L’industrie du raffinage français se trouve aujourd’hui dans une situation paradoxale. Bien qu’au cours de ces dernières années, pour des raisons économiques et environnementales, l’efficacité énergétique des raffineries a été améliorée de manière significative, leurs émissions spécifiques de CO2 ont augmenté de façon nette et cette tendance est appelée à se poursuivre. La source de cet apparent paradoxe se trouve dans la modification profonde de la structure de la demande des produits pétroliers tant en terme de quantité qu’en terme de qualité. Cette thèse a pour objectif d’apporter des éléments de réponses à la compréhension de cette paradoxe. Cet objectif se résume en trois points : (1) l’introduction de la programmation linéaire comme outil de calcul dans le cadre des études prospective et rétrospective d’analyse de cycle de vie (2) l’évaluation de l’impact de l’évolution de la demande de produits pétroliers sur leurs coûts et contenus marginaux en CO2 (3) l’estimation des coefficients moyens de CO2 des carburants à la sortie de la raffinerie afin de fournir des données comptables nécessaires aux études d’analyse de cycle de vie rétrospective
The French refining industry is in a paradoxical situation. Although the energy efficiency of the refineries have been significantly improved their CO2 emissions are continuously increasing and this trend will be kept in future. The origin of this paradox steams in the profound modification in the demand structure (in terms of quantity and quality) of the oil products. The objective of this dissertation is to provide answers to these paradoxical questions. This objective is achieved and can be summarized in three points: (1) the introduction of linear programming to the prospective and retrospective life cycle assessment analysis (2) the evaluation of the impact of tightening the sulfur specification on the marginal cost and marginal CO2 contribution of oil products (3) the assessment of the average CO2 coefficients for oil products useful in the life cycle assessment studies

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Romary, David. "Etude technico-économique des systèmes de production et distribution de chaleur et de force : application au tertiaire". Nancy 1, 2001. http://www.theses.fr/2001NAN10230.

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Mandallena, Céline. "Elaboration et application d'une méthode d'évaluation et d'amélioration de la qualité environnementale de bâtiments tertiaires en exploitation". Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13207.

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Abstract (sommario):

Dans le contexte de réduction des impacts environnementaux consécutifs à l'exploitaion des bâtimenst existants, ce travail a pour objet de développer et d'appliquer une méthode opérationnelle d'évaluation et d'amélioration de la qualité environnementale de bâtiments tertiaires. Notre recherche de par sa finalité et son objectif opérationnel, s'inscrit à la convergence de 3 disciplines : 1) Maîtrise de la Demande d'Energie : les consommations énergétiques représentent la cause principale des impacts environnementaux du secteur du bâtiment, en particulier pour les émisssions de gaz à effet de serre. 2) Les indicateurs que nous avons construits, sont basés sur des facteurs d'émission construits à partir de l'approche en Analyse en Cylce de Vie, démarche la plus exhaustive à ce jour. 3) afin de nous inscrire dans l'évolution actuelle des acteurs et de leurs référentiels, nous nous sommes appuyés sur la démarche Haute Qualité Environnementale pour structurer les indicateurs de la phase d'exploitation. La méthode qui en découle, nommée OPALE (Optimisation des Performances par des Actions de Limitation des Emissions), est relative aux bâtiments tertiaires existants. On utilise les techniques de benchmarking et d'analyse multicritères afin d'informer au mieux, les gestionnaires, les exploitants et les usages des vâtiments, ainsi que les acteurs de la maîtrised'oeuvre. Au final, nous avons proposé un mode de présentation simplifié des résultats, sous forme de tableaux de bord environnementaux regroupant 26 indicateurs sur six thèmes centraux : - 4 thèmes "performances", coûts, consommation d'eau et d'énergie, émissions à l'environnement, qualité d vie, - 2 thèmes "diagnostic", qualité des usages et qualité de gestion du bâtiment. . .

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Vu, Thanh Tung. "Modèles spatiaux pour la planification cellulaire". Electronic Thesis or Diss., Paris, ENST, 2012. http://www.theses.fr/2012ENST0043.

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Abstract (sommario):

Dans cette thèse, nous enrichissons et appliquons la théorie des processus de Poisson spatiaux pour résoudre certains problèmes issus de la conception et du déploiement des réseaux cellulaire. Cette thèse comporte deux parties principales. La première partie est consacrée à la résolution de quelques problèmes de dimensionnement et de couverture des réseaux cellulaires. Nous calculons la probabilité de surcharge de systèmes OFDMA grâce aux inégalités de concentration et aux développements d'Edgeworth, pour lesquels nous prouvons des bornes d'erreur explicites, et nous l'appliquons à résoudre un problème de dimensionnement. Nous calculons également la probabilité d'outage et le taux de handover pour un utilisateur typique. La seconde partie est consacrée à l'étude de différents modèles pour la consommation d'énergie dans les réseaux cellulaires. Dans le premier modèle, l'emplacement initial des utilisateurs forme un processus de Poisson ponctuel et à chaque utilisateur est associé un processus d'activité de type ON-OFF. Dans le second modèle, l'arrivée des utilisateurs constitue un processus de Poisson en espace et en temps, une dynamique connue sous le nom de dynamique de Glauber. Nous étudions également l'impact de la mobilité des utilisateurs en supposant que les utilisateurs se déplacent de manière aléatoire pendant leur séjour. Nous nous intéressons dans toutes ces situations, à la distribution de l'énergie consommée par une station de base. Cette énergie est divisée en deux parties: la partie additive et la partie diffusive. Nous obtenons des expressions analytiques pour les moments de la partie additive ainsi que la moyenne et la variance de l'énergie totale consommée. Nous trouvons une borne d'erreur pour l'approximation gaussienne de la partie additive. Nous prouvons que la mobilité des utilisateurs a un impact positif sur la consommation d'énergie. Il n'augmente ni ne réduit l'énergie consommée en moyenne, mais réduit sa variance à 0 en régime de mobilité élevé. Nous caractérisons aussi le taux de convergence en fonction de la vitesse des utilisateurs
Nowadays, cellular technology is almost everywhere. It has had an explosive success over the last two decades and the volume of traffic will still increase in the near future. For this reason, it is also regarded as one cause of worldwide energy consumption, with high impact on carbon dioxide emission. On the other hand, new mathematical tools have enabled theconception of new models for cellular networks: one of these tools is stochastic geometry, or more particularly spatial Poisson point process. In the last decade, researchers have successfully used stochastic geometry to quantify outage probability, throughput or coverage of cellular networks by treating deployment of mobile stations or (and) base stations as Poisson point processes on a plane. These results also take into account to impact of mobility on the performance of such networks. In this thesis, we apply the theory of Poisson point process to solve some problems of cellular networks, in particular we analyze the energy consumption of cellular networks. This thesis has two main parts. The first part deals with some dimensioning and coverage problems in cellular network. We uses stochastic analysis to provide bounds for theoverload probability of OFDMA systems thanks to concentration inequalities and we apply it to solve a dimensioning problem. We also compute the outage probability and handover probability of a typical user. The second part is dedicated to introduce different models for energy consumption of cellular networks. In the first model, the initial location of users form a \PPP\ and each user is associated with an ON-OFF process of activity. In the second model, arrival of users forms a time-space \PPP. We also study the impact of mobility of users by assuming that users randomly move during its sojourn. We focus on the distribution of consumed energy by a base station. This consumed energy is divided into the additive part and the broadcast part. We obtain analytical expressions for the moments of the additive part as well as the mean and variance of the consumed energy. We are able to find an error bound for Gaussian approximation of the additive part. We prove that the mobility of users has a positive impact on the energy consumption. It does not increase or decrease the consumed energy in average but reduces its variance to zero in high mobility regime. We also characterize the convergent rate in function of user's speed

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Moréac, Erwan. "Optimisation de la consommation d’énergie et de la latence dans les réseaux sur puces". Thesis, Lorient, 2017. http://www.theses.fr/2017LORIS467/document.

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Abstract (sommario):

Les progrès dans le domaine des semi-conducteurs ont permis la miniaturisation des puces et l’extension considérable de leurs capacités de calcul et de mémorisation. Cela s’est accompagné d’un accroissement très important du volume des données échangées à l’intérieur de ces puces, limitant les performances au débit de données dans la puce. Ainsi, les concepteurs ont proposé le réseau sur puce (ou NoC : Network-on-Chip) afin de répondre à ces besoins. Cependant, l’accroissement du trafic permis par ce réseau se traduit par une consommation énergétique plus importante engendrant une hausse de la température et une diminution de la fiabilité de la puce. L’élaboration de techniques d’optimisation de l’énergie du NoC est alors nécessaire. La première partie de cette thèse est consacrée à l’étude de la modélisation des NoCs afin d’estimer leur consommation et d’identifier les composants les plus consommateurs. Ainsi, la première contribution de cette thèse a été d’améliorer la modélisation du NoC en modifiant le modèle d’interconnexions d’un simulateur de NoC existant (Noxim), pour le rendre bit-près (Noxim-XT), et ainsi permettre au simulateur d’incorporer un modèle d’interconnexions considérant les effets du crosstalk, phénomène physique faisant varier leur consommation d’énergie. La seconde partie de la thèse traite de l’optimisation de la consommation d’énergie du NoC. Ainsi, la recherche d’optimisation s’est orientée vers la réduction d’énergie des liens étant donné leur importante contribution énergétique dans la consommation d’énergie dynamique du réseau. De plus, la part de l’énergie dynamique tend à augmenter avec l’évolution de la technologie. Nous avons proposé à l’issue de cette étude deux techniques d’optimisation pour les interconnexions du NoC. Ces deux optimisations proposent des compromis énergie / latence différents et une extension possible de ces travaux pourrait être la mise en oeuvre de la sélection de l’optimisation selon les besoins de l’application en cours
Thanks to the technology’s shrinking, a considerable amount of memory and computing capacity can be embedded into a single chip. This improvement leads to an important increase of the bandwidth requirements, that becomes the bottleneck of chip performances in terms of computational power. Thus, designers proposed the Network-on-Chip (NoC) as an answer to this bandwidth challenge. However, the on-chip traffic growth allowed by the NoC causes a significant rise of the chip energy consumption, which leads to a temperature increase and a reliability reduction of the chip. The development of energy optimization techniques for NoC becomes necessary.The first part of this thesis is devoted to the study of NoCs power models in order to estimate accurately the consumption of each component. Then, we can identify which ones are the most power consuming. Hence, the first contribution of this thesis has been to improve the NoC power model by replacing the lilnk power model in a NoC simulator (Noxim) by a bit-accurate one (Noxim-XT). In this way, the simulator is able to consider Crosstalk effects, a physical phenomenon that increases links energy consumption. The second part of the thesis deals with NoC energy optimization techniques. Thus, our research of optimization techniques is focused on inter-router links since their energy contribution regarding the NoC dynamic energy is significant and the dynamic energy tends to stay prominent with the shrinking technology. We proposed two optimization techniques from the study of NoC links optimizations. These two techniques present different energy / latency compromises and a possible extension of this work could be the development of a transmission strategy in order to select the right technique according to the application requirements

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Chen, Jiejia. "Minimisation de la consommation et gestion de l’interférence pour des transmissions multi-sauts et coopératives dans les réseaux de capteurs". Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10097/document.

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Abstract (sommario):

L’objectif principal de ce travail est dans un premier temps étudier l’impact des caractéristiques matérielles sur la consommation d’une transmission simple ou d’une transmission multi-sauts dans l’application des réseaux de capteurs sans fils. Nous nous intéressons plus spécifiquement aux communications en environnement intra bâtiment avec de courtes distances de transmission. Supposons un réseau comprenant des capteurs très bas coûts mais en grand nombre qui ne peuvent que capter l’information et la transmettre. Une seconde catégorie de capteurs, moins nombreux mais plus performants, sont capables de relayer l’information. Enfin, l’information est destinée à un puits qui peut être plus cher et non contraint énergétiquement. Dans ce cadre, les caractéristiques matérielles pourront évoluer entre les différents nœuds. Nous voulons voir si ces caractéristiques ont un impact sur les stratégies de transmissions multi-sauts. Notre contribution majeure est de montrer que le rendement ou le facteur de bruit des nœuds dans un système hétérogène est un paramètre important pour la sélection d’un nœud et les calculs des gains optimaux du relais. Nous étudions dans un second temps des méthodes de diversité coopérative « decode and forward » et « Amplify and forward » pour l'amélioration des performances dans le contexte de la radio impulsionnelle ultra-large bande. A cause des accès multiples, la distribution de l’interférence n'est pas gaussienne. Nous choisissons le modèle symétrique α-stable qui représente avec précision de la nature impulsive grâce à sa distribution à queue lourde. La propriété de stabilité nous permet ensuite une étude analytique des transmissions multi sauts et coopératives. Nous analysons la probabilité d’erreur dont nous obtenons des expressions semi-analytiques. Finalement, nous proposons un critère de la sélection du relais en fonction de l’effet des interférences
The main objective of this work is firstly to study the impact of material characteristics on the consumption of a direct link or a multi-hop transmission in the wireless sensor networks applications. We specifically investigate the communications environment within the building with short transmission distances. A sensors network with low cost but many who can only capture data and transmit it is assumed. A second kind of sensors, fewer but more powerful, is capable of relaying information. Finally, the information is sent to the gateway that may be more expensive and energy-unconstrained. In this context, the physical characteristics may change between the different nodes. We want to see if these factors have an impact on strategies for multi-hop transmissions. Our major contribution is to show that the efficiency or the noise of the nodes in a heterogeneous system is an important parameter for selecting a node and the calculations of optimal relay gains. We then study methods of cooperative diversity "decode and forward" and "Amplify and forward" for improved performance in the context of impulse radio ultra-wideband. Due to the multiple access, the distribution of interference is not Gaussian. We choose the symmetric α-stable model that accurately represents the impulsive nature thanks to its heavy-tailed distribution. The stability property then allows us an analytical study of multi-hop transmissions and cooperatives. We analyze the error probability and obtain semi-analytical expressions. Finally, we propose a criterion for selecting the optimal relay based on the effect of interference

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Arntz, Aurélien. "Civil aircraft aero-thermo-propulsive performance assessment by an exergy analysis of high-fidelity CFD-RANS flow solutions". Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10110/document.

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Abstract (sommario):

Les outils et méthodologie utilisés actuellement par les ingénieurs ne permettent pas d’évaluer efficacement l’intérêt de ces concepts innovants. Typiquement, le conventionnel partage poussée/traînée devient excessivement ambigu pour l’étude de systèmes propulsifs avec ingestion de couches limites. Par ailleurs, le management thermique devient un enjeux crucial pour les performances globales de l’appareil. Le travail a donc consisté à développer une méthodologie capable de prendre en compte ces différents aspects. Dans un premier temps, une formulation théorique basée sur la notion d’exergie a été développée. Une analyse du fluide contenu dans un volume de contrôle autour de l’appareil basée sur la quantité de mouvement et sur le premier et le second principes de thermodynamique a permis d’aboutir à une équation bilan qui met en relation l’exergie délivrée par convection (système propulsif) ou par conduction (transfert de chaleur), l’équilibre mécanique de l’avion et les principaux phénomènes fluides à l’origine de la destruction d’exergie. Cette formulation théorique a ensuite été implémentée numériquement dans un code Fortran afin de pouvoir post-traiter des solutions haute-fidélité CFD-RANS. La précision et la robustesse de ce code a été évaluée dans un second temps pour des configurations non propulsées qui ont l’avantage de faire intervenir des méthodes éprouvées pour la détermination de la traînée subi par ces solides. Enfin, la formulation et le code on été utilisés pour la détermination des performances de configurations qui échangent de l’énergie (mécanique ou thermique) avec le fluide environnant
The tools and methodologies currently used for the design of commercial aircraft have been initiated decades ago and are based on simplifying assumptions that become excessively ambiguous for highly-integrated propulsion devices for which traditional drag/thrust bookkeepings become inapplicable. Likewise, the growing complexity of civil aircraft requires a more global performance assessment which could take into account thermal management. As a consequence, a new exergy-based formulation is derived for the assessment of the aerothermopropulsive performance of civil aircraft. The output of the derivation process is an exergy balance between the exergy supplied by a propulsion system or by heat transfer, the mechanical equilibrium of the aircraft, and the exergy outflow and destruction within the control volume. The theoretical formulation is subsequently numerically implemented in a Fortran code named ffx for the post-processing of CFD-RANS flow solutions. Unpowered airframe configurations are examined with grid refinement studies and a turbulence model sensitivity analysis. The code is thereby validated against well-tried methods of drag prediction or wind-tunnel testings when available. Finally, the investigation of powered configurations demonstrates the ability of the approach for the performance assessment of configurations with aerothermopropulsive interactions

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Choungmo, Fofack Nicaise Éric. "Sur des modèles pour l'évaluation de performance des caches dans un réseau cœur et de la consommation d'énergie dans un réseau d'accès sans-fil". Phd thesis, Université Nice Sophia Antipolis, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00968894.

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Abstract (sommario):

Internet est un véritable écosystème. Il se développe, évolue et s'adapte aux besoins des utilisateurs en termes de communication, de connectivité et d'ubiquité. Dans la dernière décennie, les modèles de communication ont changé passant des interactions machine-à-machine à un modèle machine-à-contenu. Cependant, différentes technologies sans-fil et de réseaux (tels que les smartphones et les réseaux 3/4G, streaming en ligne des médias, les réseaux sociaux, réseaux-orientés contenus) sont apparues pour améliorer la distribution de l'information. Ce développement a mis en lumière les problèmes liés au passage à l'échelle et à l'efficacité énergétique; d'où la question: Comment concevoir ou optimiser de tels systèmes distribués qui garantissent un accès haut débit aux contenus tout en (i) réduisant la congestion et la consommation d'énergie dans le réseau et (ii) s'adaptant à la demande des utilisateurs dans un contexte connectivité quasi-permanente? Dans cette thèse, nous nous intéressons à deux solutions proposées pour répondre à cette question: le déploiement des réseaux de caches et l'implantation des protocoles économes en énergie. Précisément, nous proposons des modèles analytiques pour la conception de ces réseaux de stockage et la modélisation de la consommation d'énergie dans les réseaux d'accès sans fil. Nos études montrent que la prédiction de la performance des réseaux de caches réels peut être faite avec des erreurs relatives absolues de l'ordre de 1% à 5% et qu'une proportion importante soit 70% à 90% du coût de l'énergie dans les cellules peut être économisée au niveau des stations de base et des mobiles sous des conditions réelles de trafic.

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Benouali, Jugurtha. "Etude et minimisation des consommations des systèmes de climatisation automobile". Paris, ENMP, 2002. http://www.theses.fr/2002ENMP1107.

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Vu, Thanh Tung. "Modèles spatiaux pour la planification cellulaire". Thesis, Paris, ENST, 2012. http://www.theses.fr/2012ENST0043/document.

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Abstract (sommario):

Dans cette thèse, nous enrichissons et appliquons la théorie des processus de Poisson spatiaux pour résoudre certains problèmes issus de la conception et du déploiement des réseaux cellulaire. Cette thèse comporte deux parties principales. La première partie est consacrée à la résolution de quelques problèmes de dimensionnement et de couverture des réseaux cellulaires. Nous calculons la probabilité de surcharge de systèmes OFDMA grâce aux inégalités de concentration et aux développements d'Edgeworth, pour lesquels nous prouvons des bornes d'erreur explicites, et nous l'appliquons à résoudre un problème de dimensionnement. Nous calculons également la probabilité d'outage et le taux de handover pour un utilisateur typique. La seconde partie est consacrée à l'étude de différents modèles pour la consommation d'énergie dans les réseaux cellulaires. Dans le premier modèle, l'emplacement initial des utilisateurs forme un processus de Poisson ponctuel et à chaque utilisateur est associé un processus d'activité de type ON-OFF. Dans le second modèle, l'arrivée des utilisateurs constitue un processus de Poisson en espace et en temps, une dynamique connue sous le nom de dynamique de Glauber. Nous étudions également l'impact de la mobilité des utilisateurs en supposant que les utilisateurs se déplacent de manière aléatoire pendant leur séjour. Nous nous intéressons dans toutes ces situations, à la distribution de l'énergie consommée par une station de base. Cette énergie est divisée en deux parties: la partie additive et la partie diffusive. Nous obtenons des expressions analytiques pour les moments de la partie additive ainsi que la moyenne et la variance de l'énergie totale consommée. Nous trouvons une borne d'erreur pour l'approximation gaussienne de la partie additive. Nous prouvons que la mobilité des utilisateurs a un impact positif sur la consommation d'énergie. Il n'augmente ni ne réduit l'énergie consommée en moyenne, mais réduit sa variance à $0$ en régime de mobilité élevé. Nous caractérisons aussi le taux de convergence en fonction de la vitesse des utilisateurs
Nowadays, cellular technology is almost everywhere. It has had an explosive success over the last two decades and the volume of traffic will still increase in the near future. For this reason, it is also regarded as one cause of worldwide energy consumption, with high impact on carbon dioxide emission. On the other hand, new mathematical tools have enabled theconception of new models for cellular networks: one of these tools is stochastic geometry, or more particularly spatial Poisson point process. In the last decade, researchers have successfully used stochastic geometry to quantify outage probability, throughput or coverage of cellular networks by treating deployment of mobile stations or (and) base stations as Poisson point processes on a plane. These results also take into account to impact of mobility on the performance of such networks. In this thesis, we apply the theory of Poisson point process to solve some problems of cellular networks, in particular we analyze the energy consumption of cellular networks. This thesis has two main parts. The first part deals with some dimensioning and coverage problems in cellular network. We uses stochastic analysis to provide bounds for theoverload probability of OFDMA systems thanks to concentration inequalities and we apply it to solve a dimensioning problem. We also compute the outage probability and handover probability of a typical user. The second part is dedicated to introduce different models for energy consumption of cellular networks. In the first model, the initial location of users form a \PPP\ and each user is associated with an ON-OFF process of activity. In the second model, arrival of users forms a time-space \PPP. We also study the impact of mobility of users by assuming that users randomly move during its sojourn. We focus on the distribution of consumed energy by a base station. This consumed energy is divided into the additive part and the broadcast part. We obtain analytical expressions for the moments of the additive part as well as the mean and variance of the consumed energy. We are able to find an error bound for Gaussian approximation of the additive part. We prove that the mobility of users has a positive impact on the energy consumption. It does not increase or decrease the consumed energy in average but reduces its variance to zero in high mobility regime. We also characterize the convergent rate in function of user's speed

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Verdant, Arnaud. "Architectures adaptatives de traitement des images dans le plan focal". Paris 11, 2008. http://www.theses.fr/2008PA112361.

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Abstract (sommario):

Les capteurs d'images font partie intégrante de notre quotidien. Ces dispositifs sont le plus souvent implémentés au sein de produits nomades pour lesquels subsistent de fortes contraintes de consommation d'énergie. Les images acquises par de tels capteurs contiennent en effet de nombreuses redondances spatiales mais également temporelles lorsque l'on considère un flux vidéo. De nombreuses données sont alors inutilement traitées, transmises et mémorisées, induisant de ce fait un défaut d'autonomie pour de tels systèmes. Les travaux de thèses effectués ont eu pour objectif de répondre à cette contrainte de consommation, en définissant de nouvelles approches architecturales permettant un traitement des images en bordure et au sein de la matrice de pixels, afin d'adapter les ressources du capteur en fonction de l'activité de la scène observée. Ainsi, de nouveaux concepts d'acquisition et de traitement relatifs à la détection de mouvement ont été étudiés. L'architecture de traitement, dérivée des algorithmes développés, a par la suite été développée, tout en proposant des solutions permettant de garantir l'intégrité des données analogiques. Une méthode de modélisation originale a enfin été mise en œuvre afin de valider les concepts proposés, du point de vue de la cohérence des traitements, de leur robustesse et de la consommation induite. Enfin, un démonstrateur a été réalisé en vue de valider l'implémentation silicium de l'architecture conçue. Les gains en consommation estimés sont ainsi de 30 à 700 en comparaison de capteurs de l'état de l'art
Image sensors are an integral part of our daily lives. These deviees are most commonly implemented in mobile products for which remain strong constraints of energy consumption. Indeed, the images captured by such sensors contain many spatial and time redundancies when considering a video stream. Many data are unnecessarily processed, transmitted and stored, thereby inducing a lack of autonomy in such systems. The thesis work carried out aimed to address this power constraint by defining new architectural approaches to image processing within the matrix of pixels, to adapt sensor resources based on the activity of the observed scene. Thus, new concepts of acquisition and processing related to motion detection have been studied. The processing architecture, derived from subsequently developed algorithms, while offering solutions to ensure the integrity of the analog data. Original modelling methodology was finally implemented in order to validate the proposed concepts, to ensure the processing consistency, robustness and induced consumption. Finally, a demonstrator was designed to validate the silicon implementation of the architecture. The power consumption gains are estimated from 30 to 700 compared to the image sensor sensors state of the art

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Desta, Alemayehu. "Energy Supply and Demand Side Management in Industrial Microgrid Context". Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1234/document.

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Abstract (sommario):

En raison de l'augmentation des coûts d'énergie et des préoccupations environnementales telles que les empreintes de carbone élevées, les systèmes de la production d'électricité centralisée se restructurent pour profiter des avantages de la production distribuée afin de répondre aux exigences énergétiques toujours croissantes. Les microgrids sont considérés comme une solution possible pour déployer une génération distribuée qui inclut des ressources énergétiques distribuées DERs (Distributed Energy Resources)(e.g, solaire, éolienne, batterie, etc). Dans cette thèse, nous traitons les défis de la gestion d'énergie dans un microgrid industriel où les charges énergétique sont constituées de processus industriels. Notre plan consiste à diviser la gestion de l'énergie du microgrid en deux parties: la production et la demande d’énergie.Du côté de la production d'énergie, les défis incluent la modélisation des générations de puissance et le lissage des fluctuations des DER. Pour modéliser les générations de puissance, nous proposons un modèle basé sur les concepts de service courbé de Network Calculus. En utilisant cet outil mathématique, nous déterminons une quantité minimale de puissance que les DERs peuvent générer; leur agrégation nous donnera une production d'énergie totale dans le microgrid. Après cela, s'il existe un déséquilibre entre la production et la demande d'énergie, nous proposons des stratégies différentes pour minimiser les coûts d'approvisionnement énergétique. Sur la base des données réelles de la consommation d'énergie d'un site industriel situé en France, des économies significatives peuvent être réalisées en adoptant ces stratégies. Dans cette thèse, nous étudions également comment atténuer les effets des fluctuations de puissance des DERs en conjonction avec des systèmes de stockage d'énergie. Pour cela, nous proposons un algorithme de lissage gaussien et nous le comparons avec des algorithmes de lissage trouvés dans l'état de l'art. Nous avons trouvé que l'algorithme proposé utilise de batterie de moins de taille à des fins de lissage par rapport à d'autres algorithmes. À cette fin, nous sommes également intéressés à étudier les effets de la gamme admissible des fluctuations sur les tailles de la batterie.Du côté de la demande, l'objectif est de réduire les coûts de l'énergie grâce aux approches de gestion de la demande DSM (Demand Side Management) telles que Demand Response (DR) et Energy Efficiency. Comme les processus industriels consomment énormément, une petite réduction de la consommation d'énergie en utilisant les approches DSM pourrait se traduire par des économies cruciales. Cette thèse se concentre sur l'approche DR qui peut profiter des prix variables de l'électricité dans le temps pour déplacer les demandes énergétiques des heures de pointe aux heures creuses. Pour atteindre cet objectif, nous comptons sur un modèle basé sur la théorie de file d'attente pour caractériser les comportements temporels (arrivée et départ des tâches) d'un système de fabrication. Après avoir défini les processus d'arrivée et de départ de tâches, une fonction d'utilisation efficace est utilisée pour prédire le comportement de la machine dans un domaine temporel et qui peut afficher son statut (allumé/éteint) à tout moment. En prenant le statut de chaque machine dans une ligne de production comme une entrée, nous proposons également un algorithme de planification DR qui adapte la consommation d'énergie d'une ligne de production aux deux contraintes de puissance disponibles et de taux de production. L'algorithme est codé à l'aide d’une machine d’état fini déterministe (Deterministic Finite State Machine) dans laquelle les transitions d'état se produisent en insérant une tâche à l'entrée du tapis roulant (on peut aussi avoir des transitions sans insertion de taches). Nous définissons des conditions pour l'existence d’un planificateur réalisable et aussi des conditions pour accepter positivement des demandes DRs
Due to increased energy costs and environmental concerns such as elevated carbon footprints, centralized power generation systems are restructuring themselves to reap benefits of distributed generation in order to meet the ever growing energy demands. Microgrids are considered as a possible solution to deploy distributed generation which includes Distributed Energy Resources (DERs) (e.g., solar, wind, battery, etc). In this thesis, we are interested in addressing energy management challenges in an industrial microgrid where energy loads consist of industrial processes. Our plan of attack is to divide the microgrid energy management into supply and demand sides.In supply side, the challenges include modeling of power generations and smoothing out fluctuations of the DERs. To model power generations, we propose amodel based on service curve concepts of Network Calculus (NC). Using this mathematical tool, we determine a minimum amount of power the DERs can generate and aggregating them will give us total power production in the microgrid. After that, if there is an imbalance between energy supply and demand, we put forward different strategies to minimize energy procurement costs. Based on real power consumption data of an industrial site located in France, significant cost savings can be made by adopting the strategies. In this thesis, we also study how to mitigate the effects of power fluctuations of DERs in conjunction with Energy Storage Systems (ESSs). For this purpose, we propose a Gaussian-based smoothing algorithm and compare it with state-of-the-art smoothing algorithms. We found out that the proposed algorithm uses less battery size for smoothing purposes when compared to other algorithms. To this end, we are also interested in investigating effects of allowable range of fluctuations on battery sizes.In demand side, the aim is to reduce energy costs through Demand Side Management (DSM) approaches such as Demand Response (DR) and Energy Efficiency (EE). As industrial processes are power-hungry consumers, a small power consumption reduction using the DSM approaches could translate into crucial savings. This thesis focuses on DR approach that can leverage time varying electricity prices to move energy demands from peak to off-peak hours. To attain this goal, we rely on a queuing theory-based model to characterize temporal behaviors (arrival and departure of jobs) of a manufacturing system. After defining job arrival and departure processes, an effective utilization function is used to predict workstation’s (or machine’s) behavior in temporal domain that can show its status (working or idle) at any time. Taking the status of every machine in a production line as an input, we also propose a DR scheduling algorithm that adapts power consumption of a production line to available power and production rate constraints. The algorithm is coded using Deterministic Finite State Machine (DFSM) in which state transitions happen by inserting a job (or not inserting) at conveyor input. We provide conditions for existence of feasible schedules and conditions to accept DR requests positively.To verify analytical computations on the queuing part, we have enhanced Objective Modular Network Testbed in C++ (OMNET++) discrete event simulator for fitting it to our needs. We modified various libraries in OMNET++ to add machine and conveyor modules. In this thesis, we also setup a testbed to experiment with a smart DR protocol called Open Automated Demand Response (OpenADR) that enables energy providers (e.g., utility grid) to ask consumers to reduce their power consumption for a given time. The objective is to explore how to implement our DR scheduling algorithm on top of OpenADR

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Trigui, Rochdi. "Motorisation asynchrone pour véhicules électriques : modélisation, optimisation et évaluation". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1997. http://www.theses.fr/1997INPL064N.

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Abstract (sommario):

Notre travail a porté sur la contribution à la conception d'un outil modulaire pour la simulation de véhicules électriques et hybrides sur des trajets d'usage réel. Notre apport a concerné plus précisément la motorisation asynchrone dont le modèle proposé ici tient compte des contraintes imposées à l'entrée et à la sortie du moteur électrique par le type d'usage du véhicule. En effet, une étude préliminaire concernant l'usage réel d'un véhicule utilitaire électrique de livraison nous a permis de mettre en évidence le domaine et le temps d'utilisation du moteur électrique. Celui ci est amené à fonctionner en surcharge pendant des périodes de courtes durées et à faibles puissances pendant un temps important. Le modèle du moteur asynchrone exposé dans ce travail présente de ce fait des paramètres variables pour tenir compte des phénomènes de saturation magnétique, d'effet de peau dans le rotor et de l'élévation de température. Nous présentons les méthodes pour l'identification de ces paramètres à partir d'essais à vide et en charge du moteur. Les mesures sont effectuées sur un banc d'essai muni d'un onduleur à IGBT et d'une commande vectorielle. Le module de calcul développé autour du modèle identifié permet de calculer les grandeurs électriques et énergétiques en offrant plusieurs possibilités de fonctionnement. Ce module est ensuite intégré dans le logiciel de simulation de véhicules électriques et hybrides VERT de l'INRETS. L'utilisation de ce logiciel nous a permis d'examiner deux solutions à motorisation asynchrone. La première a concerné un véhicule urbain léger dont l'étude des performances et de consommation d'énergie nous ont permis de comparer les différentes stratégies de commandes et de vérifier l'importance de l'usage réel du véhicule. La deuxième a consisté en une chaine de traction à deux moteurs asynchrones pour un véhicule utilitaire de livraison en vue d'une économie d'énergie.

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Colmant, Maxime. "Multi-dimensional analysis of software power consumptions in multi-core architectures". Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10094/document.

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Abstract (sommario):

L’Informatique "verte" est très importante de nos jours. Parmi les raisons principales, nous pouvons mentionner le rôle majeur des centres de données qui consomment autant que 180 000 foyers en électricité. Associé aux préoccupations énergétiques, cet enjeu représente un challenge technologique et sociétal de premier ordre. Des watt-mètres sont actuellement utilisés et partagés pour récupérer un ensemble agrégé de rapports énergétiques sur plusieurs heures ou minutes. Cependant, pour améliorer l’efficacité énergétique des logiciels, nous devons dépasser ces limitations et proposer des estimations plus fines. Particulièrement, la communauté considère le CPU comme étant le composant le plus énergivore et est donc largement considéré lors de la modélisation énergétique de système. Des dizaines de modèles de consommation ont déjà été proposées pour prendre en compte la grande diversité et la complexité grandissante des CPUs. Dans cette thèse, nous proposons PowerAPI pour apprendre automatiquement les modèles de consommation et construire des watt-mètres logiciels permettant des estimations précises sur des architectures modernes. Avec l’émergence de l’Informatique dématérialisée, nous avons développé BitWatts et WattsKit pour pousser l’utilisation d’estimations énergétiques à grain fin au sein de VMs ou clusters. Un niveau encore plus fin peut être requis pour mieux évaluer l’efficacité d’optimisations logicielles et nous proposons donc codEnergy pour aider à mieux comprendre comment l’énergie est consommée par un logiciel. Nous démontrons aussi dans cette thèse l’utilité de PowerAPI pour mieux comprendre les consommations logicielles sur les architectures modernes
Energy-efficient computing is becoming increasingly important. Among the reasons, one can mention the massive consumption of large data centers that consume as much as 180,000 homes. This trend, combined with environmental concerns, makes energy efficiency a prime technological and societal challenge. Currently, widely used power distribution units (PDUs) are often shared amongst nodes to deliver aggregated power consumption reports, in the range of hours and minutes. However, in order to improve the energy efficiency of software systems, we need to support process-level power estimation in real-time, which goes beyond the capacity of a PDUs. In particular, the CPU is considered by the research community as the major power consumer within a node and draws attention while trying to model the system power consumption. Over the last few years, a dozen of ad hoc power models have been proposed to cope with the wide diversity and the growing complexity of modern CPU architectures. In this thesis, we rather propose PowerAPI for learning power models and building software-defined power meters that provide accurate power estimation on modern architectures. With the emergence of cloud computing, we propose BitWatts and WattsKit for leveraging software power estimation in VMs and clusters. A finer level of estimation may be required to further evaluate the effectiveness of the software optimizations and we therefore propose codEnergy for helping developers to understand how the energy is really consumed by a software. We deeply assessed all above approaches, thus demonstrating the usefulness of PowerAPI to better understand the software power consumption on modern architectures

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Olivier, Pierre. "Estimation de performances et de consommation énergétique de systèmes de stockage à base de mémoire flash dans les systèmes embarqués". Thesis, Lorient, 2014. http://www.theses.fr/2014LORIS346/document.

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Abstract (sommario):

Maitriser et optimiser les performances et la consommation énergétique dans les systèmes embarqués est aujourd'hui crucial. Pour ce faire, des techniques d'estimation de ces métriques sont utilisées dans des environnements où la réalisation de mesures est difficile. Ce travail cible l'évaluation des performances et de la consommation énergétique du service du stockage secondaire dans un système d'exploitation embarqué utilisant une mémoire flash NAND. L'un des moyens de gérer ce type de média est l'utilisation de systèmes de fichiers dédiés (Flash File Systems, FFS), pour lequel on peut constater un manque de travaux dans la littérature concernant les techniques d'estimation des performances et de la consommation. Les contributions apportées dans cette thèse s'articulent autour d'une méthodologie de modélisation pour l'estimation des performances et de la consommation des systèmes de stockage embarqués de type FFS. Cette méthodologie est divisée en trois phases. En phase d'exploration on identifie, via des micro-benchmarks, les éléments du système de stockage impactant les performances et la consommation du système embarqué. En phase de modélisation, cet impact est représenté sous la forme de modèles de différents types, dont les principaux sont les modèles fonctionnels, de performances et de consommation. Les paramètres de ces modèles sont extraits via des mesures. En phase de simulation, les modèles sont implémenté dans un simulateur, développé dans le cadre de cette thèse, permettant d'obtenir des estimations concernant les performances et la consommation d'un système de stockage à base de mémoire flash soumis à une charge d'entrées / sorties donnée
Controlling and optimizing embedded system performance and power consumption is critical. In this context, estimation techniques are used when performing measurement campaigns is difficult due to time or financial constraints. This work targets the performance and power consumption evaluation of the secondary storage service in an embedded operating system using NAND flash memory. One way to manage flash memory is to used dedicated Flash File Systems (FFS). One can observe a lack of work in the literature concerning FFS performance and power consumption estimation techniques.The contributions presented in this thesis rely on a three steps performance and power consumption modeling methodology. During the exploration phase, we identify through micro-benchmarking the main elements of a FFS based system impacting performance and power consumption of the embedded system. In the modeling phase, this impact is represented by building models of various types. The main models types are the functional, performance and power consumption models. Models parameters are extracted through measurements on a real platform. During the simulation phase the models are implemented in a simulator. This tool allows obtaining performance and power consumption estimations concerning a flash-based storage system processing a given I/O workload

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Kriegel, Joffrey. "Caractérisation de la performance temporelle et de la consommation électrique de systèmes embarqués basés sur des plates-formes multiprocesseurs/coeurs et mettant en oeuvre du logiciel temps réel : FORECAST : perFORmance and Energy Consumption AnalysiS Tool". Phd thesis, Université Nice Sophia Antipolis, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00837867.

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Abstract (sommario):

La multiplication des plate-formes embarquées disponibles sur le marché rend de plus en plus complexe le choix d'une plate-forme pour un produit. L'arrivée des architectures multi-processeurs augmente encore plus ce phénomène. Dans le contexte industriel actuel, il est nécessaire de disposer d'une méthodologie et des outils associés permettant d'évaluer rapidement ces plate-formes et celles qui apparaitront dans le futur sur le marché afin de faire des premiers choix tôt dans le cycle de conception des produits. Précédemment, il était nécessaire d'attendre l'arrivée sur le marché des plate-formes de test afin d'exécuter sur ces plate-formes des benchmarks et des applications afin d'évaluer leur performance et leur consommation. Nous proposons ici une méthodologie et les outils associés permettant de modéliser un système (logiciel et matériel) puis d'estimer ses performances et sa consommation d'énergie. Notre méthodologie s'appuie sur des modèles simples à mettre en œuvre utilisant uniquement des informations présentes dans les documents techniques des constructeurs. Autre avantage de notre approche, la simulation réalisée s'appuie sur du code exécutable généré automatiquement afin de s'exécuter en natif sur un ordinateur. Cela permet une exécution rapide des scénarios de test et offre la possibilité de faire de l'exploration d'architectures. Nous avons procédé à diverses validations en utilisant des applications variées (décodeur H.264, application radio, benchmarks classiques, ...) et en comparant les performances et la consommation estimée avec l'équivalent sur des plate-formes réelles (OMAP3/4, i.MX6, QorIQ, ...). Cela a permis d'évaluer l'erreur d'estimation de FORECAST (l'outil développé lors de cette thèse) et ainsi de s'assurer que le taux d'erreur reste dans des bornes admissibles c'est-à-dire inferieures à 20%. Nous avons d'un autre côté comparé notre approche avec celles développées dans deux autres projets OpenPEOPLE (ANR) et COMCAS (Catrene) afin de s'assurer que le rapport effort/précision de notre approche est intéressant.

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Genov, Antonio. "Estimation de la consommation basée sur les modèles de performance SystemC-TLM des systèmes d'interconnexion et de mémoire des SoC". Thesis, Université Côte d'Azur, 2021. http://www.theses.fr/2021COAZ4108.

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Abstract (sommario):

Le rythme rapide de développement de la microélectronique permet à l’industrie des semiconducteurs de se surpasser constamment et de proposer des produits et des technologies toujours plus innovants et complexes. Les domaines de développement les plus modernes, tels que la 5G, l’Internet des objets (IoT) et l’automobile, reposent sur des conceptions complexes, performantes et à faible consommation. Malheureusement, cette complexité accrue entraîne souvent une consommation d’énergie plus élevée et des conceptions plus difficiles. Afin de résoudre ces problèmes et de se différencier sur le marché, les fabricants et les ingénieurs de Systèmes sur Puce (SoC) déploient des efforts considérables pour rechercher de nouvelles stratégies de développement. De nombreuses études ont montré que l’une des mesures clés à prendre consiste à revoir les premières étapes du flot de conception et, en particulier, à intégrer la modélisation et la vérification basées sur la simulation à un niveau d’abstraction plus élevé. Les premières étapes du développement d’un produit sont essentielles pour éviter les surcoûts, les retards et autres problèmes inattendus. Par conséquent, l’exploration architecturale matérielle/logicielle (HW/SW) est devenue un élément clé de la modélisation des SoC. Dans cette thèse, nous comblons cette lacune et présentons un cadre pour l’estimation/ gestion mixte des performances et de la puissance des SoCs en utilisant des modèles fonctionnels SystemC/TLM2.0 de haut niveau. Notre méthodologie nous permet d’extraire dynamiquement la performance et la puissance, tout en considérant l’activité du modèle fonctionnel, les stratégies de gestion et de réduction de la puissance, et la consommation du système de mémoire. De cette façon, nous pouvons observer l’impact de la gestion de la puissance sur la performance et optimiser le compromis entre les deux au tout début du flot de conception. Nous abordons cette lacune et présentons notre première approche dynamique pour l’estimation mixte de la puissance et de la performance appliquée à un sous-système d’interconnexion de la Propriété Intellectuelle (IP) de NXP utilisé dans la série de SoC i.MX8. Cette méthodologie de modélisation utilise la bibliothèque PwClkARCH, qui suit la sémantique de UPF et permet l’estimation et la gestion de la puissance. Son point clé est qu’elle maintient une forte séparation entre le code fonctionnel et la description de l’intention de puissance. Il n’y a pas de code intrusif orienté puissance dans le modèle fonctionnel, ce qui simplifie l’exploration architecturale, permet une réutilisation conjointe et séparée des modèles comportementaux et de puissance, et conduit à un code plus complet et à une estimation plus facile des performances
The rapid pace of development in microelectronics enables the semiconductor industry to constantly surpass itself and to offer ever more innovative and complex products and technologies. The most modern areas of development, such as 5G, the Internet of Things (IoT) and automotive, rely on complex, high¬-performance, low-¬power designs. Unfortunately, this increased complexity often leads to higher power consumption and more challenging designs. In order to solve these problems and differentiate themselves in the market, System¬-on-Chip (SoC) manufacturers and engineers are putting tremendous effort into researching new development strategies. Numerous studies have shown that one of the key steps to take is to revisit the early stages of the design flow and, in particular, to integrate simulation-based modeling and verification at a higher level of abstraction. The early stages of product development are critical to avoiding costs, delays, and other unexpected problems. As a result, Hardware/Software (HW/SW) architectural exploration has become a key component of SoC modeling. In this thesis, we address this gap and present a framework for mixed performance and power estimation/management of SoCs using high¬-level SystemC/TLM2.0 functional models. Our methodology allows us to dynamically extract performance and power, while considering functional model activity, power management and reduction strategies, and memory system consumption. In this way, we can observe the impact of power management on performance and optimize the trade¬off between the two at the very beginning of the design flow. We address this shortcoming and present our first dynamic approach for mixed power/performance estimation applied to an NXP Intellectual Property (IP) interconnection subsystem used in i.MX8 SoC series. This modeling methodology uses the PwClkARCH library, which follows UPF semantics and enables power estimation and management. Its key point is that it maintains a strong separation between the functional code and the power intent description. There is no intrusive power¬-oriented code in the functional model, which simplifies architectural exploration, allows joint and separate reuse of behavioral and power models, and leads to more complete code and easier performance estimation

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Pradal, Delphine. "Eco-procédés d'extraction de polyphénols antioxydants à partir d'un co-produit agro-alimentaire". Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10190/document.

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Abstract (sommario):

Dans un contexte de développement durable, des méthodologies pour l'optimisation multicritère d'éco-procédés pour la récupération de polyphénols antioxydants à partir de co-produits ont été proposées, tenant compte des rendements en polyphénols totaux, de l'activité antioxydante des extraits obtenus à partir de marc de chicorée ainsi que de la consommation d'énergie de l'équipement durant le temps de traitement. L'étude d'un procédé d'extraction assistée par ultrasons a permis de mettre en évidence les gains en durée de traitement et en énergie grâce à l'application des ultrasons. Un modèle global a été développé comme outil pour l’optimisation multicritère (rendement en polyphénols, activité antioxydante et consommation d'énergie) des conditions d’extraction des polyphénols (intégrant le temps, la température, la composition du solvant et la puissance des ultrasons). Après une étude préliminaire d’enrichissement des extraits en utilisant différents adsorbants, la résine Amberlite XAD 16 a été choisie comme la plus appropriée pour l’adsorption des polyphénols extraits du marc de chicorée. Un procédé intégré permettant d'extraire et de purifier simultanément a permis un enrichissement en polyphénols de 2 à 4 fois des extraits de marc de chicorée. Un modèle permettant l'optimisation multicritère de ce procédé a été proposé en tenant compte de la quantité de polyphénols récupérés, de l'activité antioxydante des extraits et de la consommation d'énergie de l'équipement sur la base des conditions opératoires temps de traitement, débit de la phase aqueuse et ratio marc de chicorée-adsorbant
In a sustainable context, methodologies for multi-criteria optimization of green processes for the recovery of antioxidant polyphenols from by-products have been proposed, taking into account the total polyphenols yield, the antioxidant activity of the extracts obtained from chicory ground and the energy consumption of the equipment during processing time. Study on ultrasound-assisted extraction has helped to highlight the gains in processing time and energy through the application of ultrasounds. A comprehensive model was developed as a tool for multi-criteria optimization (total polyphenols yield, antioxidant activity and energy consumption) of extraction conditions (including time, temperature, solvent composition and power of ultrasounds). After preliminary studies on extract's enrichment using different adsorbents, the Amberlite XAD 16 resin was chosen as the most suitable for the adsorption of polyphenols extracted from chicory ground. An integrated process for simultaneous extraction and purification allowed enrichment in polyphenols of 2 to 4 times of chicory ground extracts. A model for multi-criteria optimization of this process has been proposed taking into account the amount of recovered polyphenols, the antioxidant activity of the extracts and the energy consumption of the equipment in function of operating conditions: processing time, aqueous phase flow and chicory ground-adsorbent ratio

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Durand, Amaury. "Functional time series modeling and application to representation and analysis of multi-site electric load curves for energy management". Electronic Thesis or Diss., Institut polytechnique de Paris, 2022. http://www.theses.fr/2022IPPAT018.

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Abstract (sommario):

L'analyse des courbes de charge électrique recueillies par les compteurs intelligents est une étape importante pour de nombreuses tâches de maîtrise d'énergie telles que le suivi et la prévision de la consommation ou la segmentation de clientèle. Dans ce contexte, les chercheurs d'EDF s'intéressent à extraire des informations des courbes de charge électrique journalières pour comparer les consommations de différents bâtiments. La stratégie suivie par le groupe de recherche accueillant mon doctorat consiste à utiliser des modèles physiques et déterministes basés sur des informations telles que la taille de la pièce, les matériaux isolants ou la météo, ou à extraire à la main des motifs basés sur les connaissances d'experts. Compte tenu de la quantité croissante de données collectées, le groupe s’intéresse de plus en plus aux méthodes statistiques afin de fournir de nouvelles solutions capables d'exploiter des données massives sans s'appuyer sur des traitements coûteux et des connaissances d'experts. Mon travail s'inscrit directement dans cette tendance en proposant deux approches de modélisation : l'une basée sur les séries temporelles fonctionnelles et l'autre basée sur la factorisation non-négative de tenseurs. Cette thèse est structurée en trois parties. La première partie présente le contexte industriel et l'objectif pratique de la thèse, ainsi qu’une analyse exploratoire des données et une discussion sur les deux approches proposées. Dans la deuxième partie, nous suivons la première approche et étudions la théorie spectrale des séries temporelles fonctionnelles. La deuxième approche basée sur la factorisation non-négative de tenseurs est présentée dans la troisième partie
The analysis of electrical load curves collected by smart meters is a key step for many energy management tasks ranging from consumption forecasting and load monitoring to customers characterization and segmentation. In this context, researchers from EDF R&D are interested in extracting significant information from the daily electrical load curves in order to compare the consumption behaviors of different buildings. The strategy followed by the group which hosted my doctorate is to use physical and deterministic models based on information such as the room size, the insulating materials or weather data, or to extract hand-designed patterns from the electrical load curves based on the knowledge of experts. Given the growing amount of data collected, the interest of the group in statistical or data-driven methods has increased significantly in recent years. These approaches should provide new solutions capable of exploiting massive data without relying on expensive processing and expert knowledge. My work fits directly into this trend by proposing two modeling approaches: the first approach is based on functional time series and the second one is based on non-negative tensor factorization. This thesis is split into three main parts. In the first part, we present the industrial context and the practical objective of the thesis, as well as an exploratory analysis of the data and a discussion on the two modeling approaches proposed. In the second part, we follow the first modeling approach and provide a thorough study of the spectral theory for functional time series. Finally, the second modeling approach based on non-negative tensor factorization is presented in the third part

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Janvier, Damien. "Contribution à la modélisation simplifiée de l'enveloppe du bâtiment et des ambiances thermo-aérauliques". Reims, 2003. http://www.theses.fr/2003REIMS003.

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Abstract (sommario):

Le secteur du bâtiment représente 46% des dépenses énergétiques françaises. EDF contribue à leur réduction grâce à la simulation numérique : l'entreprise dispose pour ce faire d'une gamme de logiciels qui évaluent la consommation énergétique des bâtiments. Dans la première partie de cette thèse réalisée à la division recherche et développement d'EDF, nous développons un modèle simplifié d'enveloppe pour les maisons bizones. Basé sur la modélisation " boîte grise ", il détermine le comportement d'une zone thermique avec seulement dix paramètres. Il réalise rapidement et avec une bonne précision des études énergétiques dans le logiciel Clim2000. De nos jours, prédire la consommation énergétique des bâtiments ne suffit plus. Il faut aussi pouvoir qualifier le confort thermique généré par les équipements proposés. C'est l'objectif de la seconde partie de cette thèse, où nous présentons le logiciel Sim_zonal. Il est destiné à être chaîné aux logiciels d'énergétique afin de leur permettre d'évaluer le confort thermique dans une pièce. Nous avons d'abord implémenté dans Sim_zonal un modèle de transport de l'humidité. Il calcule la répartition spatio-temporelle de l'humidité dans l'air. Nous avons ensuite chaîné Sim_zonal au logiciel Papter. A travers quelques exemples d'application, nous vérifions que ce chaînage permet à Papter de caractériser les ambiances thermo-aérauliques de façon quantitative et qualitative.

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Baleynaud, Jean-Michel. "Contribution a la modelisation de l'habitat solaire passif : validation et etude de facteurs de sensibilite". Toulouse 3, 1987. http://www.theses.fr/1987TOU30052.

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Abstract (sommario):

Description de la methode de modelisation et du contexte experimental servant de support a la validation du modele. Celle-ci est realisee en comparant les evolutions thermiques de la temperature de l'air et de surface dans les locaux de la cellule experimentale, avec les calculs theoriques effectues sur ordinateur

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Mairet, Nicolas. "Déterminants de la demande d'énergie dans le secteur tertiaire en France : une analyse technico-économique". Montpellier 1, 2009. http://www.theses.fr/2009MON10060.

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Abstract (sommario):

Face aux enjeux actuels que représentent l'augmentation du prix de l'énergie, l'épuisement progressif des ressources fossiles et les atteintes à l'environnement, l'analyse de la demande d'énergie constitue un préalable à la conception et au déploiement de programmes de maîtrise de la demande d'énergie. Le secteur tertiaire, hétérogène, diffus et faiblement consommateur d'énergie, a jusqu'à présent été peu étudié. Il constitue pourtant un enjeu important en raison de la croissance rapide de sa consommation d'énergie. L'objectif de cette thèse est d'analyser les déterminants de la demande d'énergie du secteur tertiaire en France. A cette fin, nous nous appuyons sur une approche technico-économique. La consommation d'énergie, désagrégée par branche et par usage de l'énergie, est considérée comme une réponse à des besoins socio-économiques donnés. Nous distinguons deux catégories de déterminants : les déterminants énergétiques et les déterminants socio-économiques. Une analyse par une méthode de décomposition nous permet ensuite d'évaluer quantitativement la contribution des principaux déterminants à l'évolution passée de la demande d'énergie du secteur tertiaire français. Cette analyse montre l'importance de l'activité en tant que déterminant et le rôle essentiel des phénomènes structurels. Cette thèse démontre par ailleurs les apports d'une approche détaillée à la compréhension des déterminants de la demande d'énergie du secteur tertiaire, à travers notamment un exercice prospectif appliqué à la branche commerce
Given the current challenges of rising energy prices, fossil resources depletion and environmental damage, energy demand analysis is a condition to the design and set up of demand-side management programs. The service sector, which is heterogeneous and made up of many small energy consumers, has been little investigated. Yet it represents an important challenge because of its rapidly growing energy consumption. Thus, the objective of this thesis is to analyze determinants of energy demand in the French service sector. For that purpose, we rely on a technico-economic approach. Energy consumption, disaggregated into sectors and end-uses, is considered as a response to socio-economic needs. We distinguish two groups of determinants: energy ones and socio-economic ones. A decomposition analysis makes it possible to evaluate the contributions of the main determinants to changes in energy consumption of the French service sector. This analysis shows the importance of activity and structural phenomenon as drivers of energy use. Moreover, this thesis shows the contribution of a detailed approach to the understanding of determinants of energy demand in the service sector, through a prospective study of the trade sector

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Lambert, Charlène. "Simulation et optimisation énergétique de procédés agroalimentaires dans un logiciel de génie chimique. Modélisation du séchage convectif d'aliments solides et application à une sucrerie de betteraves". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLA004.

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Abstract (sommario):

Pour faire face aux réglementations européennes récentes, l'industrie alimentaire a un besoin crucial d'outils informatiques pour simuler l'ensemble de leur usine en vue de réconcilier les données industrielles et d'optimiser la consommation énergétique. De tels logiciels existent dans le domaine du génie chimique. Ils sont toutefois limités à des mélanges de gaz et de liquides dont les propriétés thermophysiques peuvent être correctement prédites par des modèles thermodynamiques. A ce jour, aucun logiciel commercial n'est capable à la fois de simuler un ensemble d'opérations unitaires alimentaires et de calculer les propriétés thermophysiques nécessaires des aliments, en particulier solides. Une première partie de ce doctorat est dédiée au développement d'un modèle de séchage par air chaud d'aliments solides. Ce modèle est en cours d'ajout dans la base de données d'opérations unitaires de ProSimPlus®. Il a été validé à échelle laboratoire dans le cadre du séchage de 4 produits de compositions et de géométries différentes. Son temps de simulation étant nettement supérieur à celui des autres modules de ProSimPlus®, une nouvelle méthode de réduction de modèle de séchage a également été développée. Pour faciliter le travail de caractérisation d'un nouveau produit, une méthode rapide et innovante d'identification de la diffusivité apparente de l'eau par méthode inverse a été développée. Une deuxième partie de ce doctorat porte sur la simulation et l'optimisation énergétique d'une sucrerie de betteraves, réalisée en collaboration avec V.E.R.I. Chacun des ateliers du site a été modélisé ProSimPlus® en utilisant uniquement des modules d'opérations unitaires non spécifiques de l'agroalimentaire. La modélisation a rendu possible la réconciliation des données industrielles et leur représentation avec une incertitude de 1 %. L'optimisation énergétique de la sucrerie a été réalisée en combinant analyses thermique et exergétique. Au cours de cette étude, des solutions techniques ont été proposées, permettant de diminuer significativement l'irréversibilité totale du site, le besoin en utilité froide et le débit de vapeur haute pression alimentant la sucrerie
To face recent European regulations, the food industry has a critical need for IT tools to simulate their entire factory to reconcile industrial data and optimize energy consumption. Such software exist in the field of chemical engineering. They are limited to mixtures of gases and liquids whose thermo-physical properties can be correctly predicted by thermodynamic models. To date, no commercial software is able to simulate most food unit operations and calculate the required thermophysical properties of foods, especially solid foods. A first part of this Ph.D. is dedicated to the development of a model of hot air drying of solid food. This model is being added to the ProSimPlus® unit operation module database. It has been validated in the laboratory scale for the drying of 4 products of different compositions and geometries. Its simulation time is significantly higher than the one of the other modules of ProSimPlus®. To overcome this issue, an innovative method of drying model reduction has been developed. To facilitate the characterization work of a new product, a new and rapid method for identifying the apparent diffusivity of water by a reverse approach was also developed. A second part of this PhD focuses on the simulation and energy optimization of a sugar beet factory, in collaboration with V.E.R.I. All the unit operations of the factory were modeled with ProSimPlus® using only modules of -food non-specific- unit operations. Data reconciliation has been performed and deviation between simulated and industrial data were below 1 %. Energy optimization of the sugar factory was performed by combining thermal and exergy analyses. In this study, technical solutions were proposed to significantly reduce the total irreversibility, the cold utility requirement and the mass flow-rate of high pressure steam supplying the factory

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Sajjad, Sajjad Hussain. "Observational and modelling approaches to study urban climate : application on Pakistan". Phd thesis, Université de Strasbourg, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01044727.

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Abstract (sommario):

The objective of this work is to study the urban climate, mainly by focusing on urban temperature trends. The specific focus is to understand the reasons of increase in minimum temperature through observational and modelling techniques. For this purpose, the temperatures data from 1950 to 2004 measured on several meteorological stations of Pakistan is studied and analyzed. Daily averaged annual and seasonal minimum (Tmin) and maximum (Tmax) temperature data of 37 meteorological observatories of Pakistan (17 urban, 7 town and 13 rural) from 1950 to 2004 is first homogenized and then analyzed. The results show that after 1980s Tmin and Tmax increase faster than the period before 1980s at urban areas. During 1980-2004, the increase in Tmin at major urban stations is observed higher than the smaller towns and rural stations. To understand, the effect of the size of the city, changing land use and the building height on the evolution of minimum and maximum temperatures in urban areas has been studied by using the FVM (Finite Volume Model) model and the simulations are run for three days starting at 00:00 (GMT) on 19th day of each month and ending at 00:00 (GMT) on 22nd day of each month. For each month, 48 possible combinations of simulation scenarios are run (4*4*3) and in total, 576 simulations (48*12) are run for a year. The main results show that Tmin and Tmax increase when urban fraction u, city size r and building height h increase. But it is noticed that Tmax increases more than the Tmin when u increases, Tmin increases more than the Tmax when r increases and Tmin increases more than the Tmax when h increases. Among all urban factors (urban fraction u, city size r and building's height h), city size is the major factor that mainly contributes to increase the minimum temperature more than the maximum temperature in urban areas.

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Ribault, Alnour. "Optimisation de la consommation d’énergie d’un entrepôt frigorifique : double approche par la recherche opérationnelle et l’apprentissage automatique". Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSE2008.

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Abstract (sommario):

Les entrepôts frigorifiques en Europe consomment une quantité importante d’énergie afin de maintenir leurs chambres froides à basse température. La méthode de gestion de la production de froid utilisée dans la plupart des entrepôts frigorifiques ne prend pas en compte les variations de prix de l’électricité causées par les besoins fluctuants du réseau électrique, malgré la possibilitéd’utiliser l’inertie thermique des chambres froides ainsi que la cuve de réfrigérant comme des stocks d’énergie. De plus, les compresseurs frigorifiques sont utilisés à des niveaux de production au rendement sous-optimal. Ces pratiques entraînent des surplus de coût et de quantité d’énergie consommée.Dans ces travaux de recherche, deux approches sont proposées pour améliorer le pilotage des entrepôts frigorifiques. La première est basée sur une modélisation mathématique des entrepôts, puis par l’application d’algorithmes d’optimisation afin de générer des planifications de production dont le coût est minimisé. La seconde, basée sur des techniques d’apprentissage automatique,vise à déterminer les meilleures décisions de production en fonction du contexte de production via la prédiction du cout futur engendré par chaque décision de production possible. Ces deux approches sont comparées à la méthode usuelle de pilotage des entrepôts frigorifiques
Cold storage in Europe consume important amounts of energy to maintain cold rooms at low temperatures. The cold production control method most commonly used in cold stores does not account for variations in the price of electricity caused by the fluctuating needs of the electrical network. The thermal inertia of the cold rooms as well as the coolant tank could be used as energy storage. Moreover, the compressors are often used at suboptimal production levels. Those practices lead to extra energy consumption costs.In the present research work, two approaches are proposed to improve the control of cold stores. The first approach is based on the mathematical modelling of the cold stores, and by the application of optimisation algorithms to those models in order to generate energy consumption schedules with minimal cost. The second approach, based on machine learning techniques, aims at establishing the best production decision in a given context by predicting the future cost generated by each possible production decision. These two approaches are compared to the most common control method for cold stores

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Cheik, Ahamed Abal-Kassim. "Méthodes numériques pour la résolution accélérée des systèmes linéaires de grandes tailles sur architectures hybrides massivement parallèles". Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2015. http://www.theses.fr/2015ECAP0035.

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Abstract (sommario):

Les progrès en termes de puissance de calcul ont entraîné de nombreuses évolutions dans le domaine de la science et de ses applications. La résolution de systèmes linéaires survient fréquemment dans le calcul scientifique, comme par exemple lors de la résolution d'équations aux dérivées partielles par la méthode des éléments finis. Le temps de résolution découle alors directement des performances des opérations algébriques mises en jeu.Cette thèse a pour but de développer des algorithmes parallèles innovants pour la résolution de systèmes linéaires creux de grandes tailles. Nous étudions et proposons comment calculer efficacement les opérations d'algèbre linéaire sur plateformes de calcul multi-coeur hétérogènes-GPU afin d'optimiser et de rendre robuste la résolution de ces systèmes. Nous proposons de nouvelles techniques d'accélération basées sur la distribution automatique (auto-tuning) des threads sur la grille GPU suivant les caractéristiques du problème et le niveau d'équipement de la carte graphique, ainsi que les ressources disponibles. Les expérimentations numériques effectuées sur un large spectre de matrices issues de divers problèmes scientifiques, ont clairement montré l'intérêt de l'utilisation de la technologie GPU, et sa robustesse comparée aux bibliothèques existantes comme Cusp.L'objectif principal de l'utilisation du GPU est d'accélérer la résolution d'un problème dans un environnement parallèle multi-coeur, c'est-à-dire "Combien de temps faut-il pour résoudre le problème?". Dans cette thèse, nous nous sommes également intéressés à une autre question concernant la consommation énergétique, c'est-à-dire "Quelle quantité d'énergie est consommée par l'application?". Pour répondre à cette seconde question, un protocole expérimental est établi pour mesurer la consommation d'énergie d'un GPU avec précision pour les opérations fondamentales d'algèbre linéaire. Cette méthodologie favorise une "nouvelle vision du calcul haute performance" et apporte des réponses à certaines questions rencontrées dans l'informatique verte ("green computing") lorsque l'on s'intéresse à l'utilisation de processeurs graphiques.Le reste de cette thèse est consacré aux algorithmes itératifs synchrones et asynchrones pour résoudre ces problèmes dans un contexte de calcul hétérogène multi-coeur-GPU. Nous avons mis en application et analysé ces algorithmes à l'aide des méthodes itératives basées sur les techniques de sous-structurations. Dans notre étude, nous présentons les modèles mathématiques et les résultats de convergence des algorithmes synchrones et asynchrones. La démonstration de la convergence asynchrone des méthodes de sous-structurations est présentée. Ensuite, nous analysons ces méthodes dans un contexte hybride multi-coeur-GPU, qui devrait ouvrir la voie vers les méthodes hybrides exaflopiques.Enfin, nous modifions la méthode de Schwarz sans recouvrement pour l'accélérer à l'aide des processeurs graphiques. La mise en oeuvre repose sur l'accélération par les GPUs de la résolution locale des sous-systèmes linéaires associés à chaque sous-domaine. Pour améliorer les performances de la méthode de Schwarz, nous avons utilisé des conditions d'interfaces optimisées obtenues par une technique stochastique basée sur la stratégie CMA-ES (Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy). Les résultats numériques attestent des bonnes performances, de la robustesse et de la précision des algorithmes synchrones et asynchrones pour résoudre de grands systèmes linéaires creux dans un environnement de calcul hétérogène multi-coeur-GPU
Advances in computational power have led to many developments in science and its applications. Solving linear systems occurs frequently in scientific computing, as in the finite element discretization of partial differential equations. The running time of the overall resolution is a direct result of the performance of the involved algebraic operations.In this dissertation, different ways of efficiently solving large and sparse linear systems are put forward. We present the best way to effectively compute linear algebra operations in an heterogeneous multi-core-GPU environment in order to make solvers such as iterative methods more robust and therefore reduce the computing time of these systems. We propose new techniques to speed algorithms up the auto-tuning of the threading design, according to the problem characteristics and the equipment level in the hardware and available resources. Numerical experiments performed on a set of large-size sparse matrices arising from diverse engineering and scientific problems, have clearly shown the benefit of the use of GPU technology to solve large sparse systems of linear equations, and its robustness and accuracy compared to existing libraries such as Cusp.The main priority of the GPU program is computational time to obtain the solution in a parallel environment, i.e, "How much time is needed to solve the problem?". In this thesis, we also address another question regarding energy issues, i.e., "How much energy is consumed by the application?". To answer this question, an experimental protocol is established to measure the energy consumption of a GPU for fundamental linear algebra operations accurately. This methodology fosters a "new vision of high-performance computing" and answers some of the questions outlined in green computing when using GPUs.The remainder of this thesis is devoted to synchronous and asynchronous iterative algorithms for solving linear systems in the context of a multi-core-GPU system. We have implemented and analyzed these algorithms using iterative methods based on sub-structuring techniques. Mathematical models and convergence results of synchronous and asynchronous algorithms are presented here, as are the convergence results of the asynchronous sub-structuring methods. We then analyze these methods in the context of a hybrid multi-core-GPU, which should pave the way for exascale hybrid methods.Lastly, we modify the non-overlapping Schwarz method to accelerate it, using GPUs. The implementation is based on the acceleration of the local solutions of the linear sub-systems associated with each sub-domain using GPUs. To ensure good performance, optimized conditions obtained by a stochastic technique based on the Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy (CMA-ES) are used. Numerical results illustrate the good performance, robustness and accuracy of synchronous and asynchronous algorithms to solve large sparse linear systems in the context of an heterogeneous multi-core-GPU system

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Atallah, Tarek. "Measuring the Transition toward Less Energy Intensive Economies : modeling Solutions for the Demand-Side". Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLED024.

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Abstract (sommario):

Le monde est actuellement confronté à une transition du marché de l'énergie qui est influencée notamment par la dynamique de la croissance économique globale, les négociations relatives aux changements climatiques et des prix de plus en plus volatils. Cette évolution rapide des réglementations et de la macro-économie transformera les conditions de la demande d'énergie, obligeant les gouvernements à acquérir un ensemble croissant d'outils quantitatifs pour mieux évaluer les résultats de leurs politiques fiscales. Cette thèse aborde cette problématique en analysant, par une approche basée sur les élasticités, les différentes facettes de la demande d'énergie dans le but d'achever une consommation énergétique durable. Cette approche est complémentée par l'analyse par grappes, la décomposition structurelle ainsi que par diverses outils économétriques appliques conjointement à l'échelle mondiale et nationale. Une attention particulière est faite sur la modélisation de la demande des marchés subsidiés notamment des pays du Conseil de Coopération du Golfe Arabique
The world is currently witnessing a transition in the energy scene that is significantly characterized by global economic growth dynamics, climate change negotiations and volatile energy prices. Rapidly evolving regulatory and macro-economic environments heavily impact on the demand-side of energy, forcing governments to acquire an ever-increasing set of quantitative tools to better assess the results of their taxation policies.This thesis addresses some of these issues by analyzing various facets of energy demand in order to generate sensible demand and price elasticities with real-life applications in sustainable energy management. For that purpose, a combination of cluster, decomposition and multiple econometric analysis is undertaken at global, regional and country-specific levels for households complemented by a policy analysis. A special focus is made on modeling consumer demand behavior for resource-rich economies of the Gulf Cooperation Countries, and the potential impact of removing residential electricity subsidies on the net societal welfare of Saudi Arabia

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Peigné, Pierre. "Etude d'un système combiné de ventilation et de chauffage au bois dans les bâtiments à basse consommation d'énergie". Phd thesis, Université de La Rochelle, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00816015.

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Abstract (sommario):

Ce travail porte sur l'étude et le développement d'un système innovant de ventilation et de chauffage au bois dans les habitations à basse consommation d'énergie, qui sont appelées à devenir la référence constructive en France dès 2015. Dans ces habitations fortement isolées et particulièrement étanches à l'air, les besoins de chauffage sont très faibles et peuvent être couverts par une source de chaleur d'origine renouvelable, telle que le bois énergie. En outre, l'utilisation d'une ventilation performante s'impose comme étant un critère essentiel pour assurer la bonne qualité de l'air intérieur et peut même devenir l'unique vecteur de chauffage en apportant l'appoint de chaleur sur l'air insufflé dans les différentes pièces de l'habitation. Le système présenté dans cette étude propose ainsi de combiner les avantages d'un appareil de chauffage au bois de petite puissance, ici un poêle à granulés de bois, et ceux d'une ventilation à récupération de chaleur sur l'air extrait, grâce à un conduit échangeur intégré à la cheminée du poêle et relié au réseau de soufflage de la ventilation. Développé en partenariat avec l'industriel POUJOULAT, spécialisé dans la fabrication de conduits de cheminée métalliques, ce conduit échangeur permet de récupérer sur l'air neuf une partie de la chaleur initialement perdue par les fumées et de la distribuer dans toutes des zones de vie de l'habitation, même les plus éloignées de l'appareil au bois. Après avoir défini la configuration de couplage à adopter pour assurer le bon fonctionnement de l'ensemble et garantir à la fois la sécurité et le confort des occupants, les performances de plusieurs prototypes de conduit échangeur sont caractérisées expérimentalement. Les résultats obtenus lors des essais en laboratoire permettent alors d'orienter l'évolution des prochains prototypes et de souligner la nécessité de travailler avec un poêle à granulés de bois dont le cycle de combustion est étanche. Un modèle mathématique est également développé pour prédire les performances du dernier prototype de conduit échangeur à triple paroi non isolé sur sa surface extérieure et sa validation est obtenue suite au bon accord entre les résultats calculés et ceux mesurés lors des essais. L'ensemble du système combiné est ensuite installé dans deux habitations à basse consommation d'énergie situées près de Poitiers. L'exploitation des températures et des consommations recueillies pendant la première saison de chauffe montre la bonne tenue du système combiné, ses limites, ainsi que ses conditions d'appropriation par les occupants, dont le comportement apparaît jouer un rôle prédominant dans la réduction des consommations énergétiques.

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Khaled, Ramez. "Optimisation des engins de pêche en terme d'économie de carburant". Phd thesis, Université de Bretagne occidentale - Brest, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00788335.

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Abstract (sommario):

L'industrie de la pêche est confrontée à plusieurs contraintes comme l'augmentation du prix du carburant et la diminution des stocks de poisson. Pour améliorer la rentabilité, nous avons fait l'optimisation des chaluts de pêche (pélagique et de fond) afin d'augmenter leurs efficacités énergétiques. Deux facteurs principaux ont été utilisés : la traînée du chalut et sa surface balayée. Notre travail porte sur l'optimisation du plan du chalut par modification du nombre de mailles des pièces du filet et par changement de la longueur des câbles. Nous avons développé une méthode de recherche successive appelée SOT et nous l'avons comparée à une méthode de recherche aléatoire dans le cas d'un chalut pélagique avec un gain net de 54%. La SOT a été utilisée pour optimiser le plan des pièces du filet d'un chalut de fond. Une amélioration du gain énergétique de 38% a été obtenue, ainsi qu'une réduction de 45 jours de pêche. Par souci de risque de baisse de capturabilité, nous avons développé une fonction objectif qui dépend de la distribution de poisson. Trois fonctions de même densité surfacique ont été testées. L'amélioration de l'efficacité énergétique calculée par la méthode SOT sur un chalut de fond est respectivement de 52%, 16% et 32% selon les trois distributions. Avec la méthode SRT (méthode de raffinement séquentiel), nous obtenons des réductions de 56%, 30% et 39% pour les trois distributions. Finalement nous avons adapté la méthode SOT pour optimiser les longueurs des câbles du chalut. Nous obtenons dans un cas une amélioration de l'efficacité énergétique de 49%. L'utilité de ce travail devrait être étendue hors de la pêche comme l'écologie en général.

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Le, Gallic Thomas. "Penser nos futurs modes de vie dans les démarches de prospective énergétique : proposition d’une approche par la modélisation". Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEM067/document.

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Abstract (sommario):

Le mode de vie des pays industrialisés, basé sur le consumérisme, est considéré comme l’un des principaux moteurs de l’usage de ressources et de la dégradation de l’environnement global. Sa substitution par d’autres modes de vie constitue l’une des clés pour bâtir un futur soutenable, d’autant qu’il tend à être imité dans les pays émergents et en développement. Pourtant, la question de la transition des modes de vie a été jusqu’à présent relativement peu investie par les politiques publiques, y compris par celles qui visent à répondre aux enjeux de la transition énergétique et de l’atténuation du changement climatique. C’est dans le but d’encourager les parties prenantes de ces enjeux à se saisir de cette question que nos recherches ont été initiées. Pour cela, nous avons choisi de nous concentrer sur la démarche prospective, qui est l’un des outils d’aide à la décision privilégiés pour éclairer les politiques de l’énergie et du changement climatique dont les enjeux portent sur les moyen et long termes. Nous avons constaté que la question était jusqu’à présent très partiellement abordée dans la plupart des exercices de prospective énergie-climat. Ce constat tient en partie au fait que, alors que la pratique actuelle accorde une place importante à la modélisation, le formalisme des modèles utilisés n’a bien souvent pas été pensé pour traiter de cette notion multidimensionnelle. Dans ce contexte, notre contribution porte sur les plans conceptuel et méthodologique. Nous avons dans un premier temps défini un cadre conceptuel pour aborder la notion de mode de vie et clarifier son rôle dans le système énergétique. Dans un second temps, nous avons proposé une approche par la modélisation destinée à simuler des scénarios d’évolution des modes de vie à l’échelle de la France. Cette approche formelle, dont le développement a constitué le cœur de nos recherches, permet de quantifier la demande en logements, la demande en mobilité et la demande en biens et services qui résultent de ces scénarios et définissent la structure des usages de l’énergie. La mise en œuvre de cette approche est illustrée dans ce manuscrit par la simulation de trois scénarios d’évolution des modes de vie
Consumerist lifestyles in industrialized countries are considered one of the main drivers of global resource use and environment degradation. Changes in these lifestyles are therefore one of the keys to achieving a sustainable future, especially as these lifestyles also tend to be pursued by some economic classes in developing countries. Yet the lifestyles issue has only marginally been considered in public policies until now, including the ones that aimed to address the challenges of energy transition and climate change mitigation. Our research was initiated in order to encourage all parties engaging with these challenges to take into account our future lifestyles in this context. To this aim, we focused on the prospective approach. It is indeed one of the tools and processes that is most commonly used to support decision-makers on the long-term challenges raised by energy transition and tackling climate change. We found that most foresight studies did not go in depth while addressing the issue of lifestyles, especially the model-based studies. Indeed, the models generally used in these studies are not thought out to allow for proper consideration of this multidimensional issue. To answer for this, we propose a conceptual framework that allows proper understanding of the lifestyle concept and clarifies its role in the energy system. As a core contribution, we developed a modelling approach to simulate lifestyle-change scenarios for France. This formal approach allows us to quantify the demands for housing, mobility, goods and services that arises in these scenarios and defines the structure of energy uses. Three scenarios for lifestyle changes are considered in this manuscript to demonstrate implementations of the proposed approach

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Cordahi, Khoury Marlène. "Evaluation technique et économique de différentes solutions pour le confort thermique et la réduction de la consommation énergétique dans le bâtiment au Liban". Paris, ENMP, 2005. http://www.theses.fr/2005ENMP1334.

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Abstract (sommario):

Selon les dernières études publiées, l'énergie consommée de facon excessive au liban en comparaison avec d'autres pays du moyen orient, est une énergie essentiellement polluante et elle est importée à plus de 97%. La part des énergies renouvelables (énergies hydrauliques et solaires) ne représente pas plus de 3% malgré un contexte climatique et géologique plutôt favorable. Le secteur du bâtiment représente une part importante de la consommation énergétique globale et cette énergie qui concernait traditionnellement le chauffage touche depuis quelques années la climatisation. L'utilisation irrationnelle de l'énergie constitue une lourde charge économique et environnementale sur le pays, surtout en l'absence d'une politique nationale incitative aux économies d'énergie. Après la ratification des accords de kyoto, le liban s'est trové engagé moralement dans la course à la réduction des émissions de gaz à effet de serre et à l'économie de l'énergie. Mais depuis, peu de démarches ont été entreprises et la prise de conscience nationale de ce problème qui préoccupe tant le monde, n'est que récente. La présente étude vise l'évaluation quantitative et qualitative de différentes solutions passives ou actives pouvant être apportées aux appartements résidentiels de la côte libanaise pour la réduction des consommations énergétiques annuelles et l'amélioration du confort. Un appartement situé sur la côte sera choisi dans un contexte climatique bien défini; différents types d'isolation passive seront introduits un à un et en combiné, ainsi que des équipements additionnels au système de chauffage
Energy use intensity in lebanon is comparably high with other contries in the middle east, and its primary supply is almost totally dependent on imported combustibles. Excessive use of energy constitutes an economic burden on both the government and the end consumers. In the field of energy, the government is recently taking an initiative to co-ordinate the various concerned parties' efforts and to establish bodies to enable integrated resources planning. In addition, this form of energy use is a cause of environnemental degradation originating from thermal energy plants and transportation sector mainly, which emit green house gases (ghg), basic causative agents of global warming. Lebanon consumes around 5000 ktoe as a primary energy. 97% of this is imported, mainly as polluting oil products. The remaining 3% of the energy consumption only is renewable energy. In addition, the energy intensity in the country is over 0,62 toe/1000usd, which is 2,2 times higher than in developing countries despite the low consumption per capita and a structure of an economic sector based on light industries. All this is due to a lack of a national politic for a rational use of energy and especially in transport. This project aims to evaluate solutions to minimize the annual consumption of energy and the improvement of comfort in a residential apartment on the lebanese coast. An existing apartment in a current floor will be chosen in a well defined environment. Different kind of passive insulation will be introduced and their impact on the energy consumption will be studied. Additional equipments on the heating system will be also evaluated

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Ligier, Simon. "Développement d’une méthodologie pour la garantie de performance énergétique associant la simulation à un protocole de mesure et vérification". Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018PSLEM083/document.

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Abstract (sommario):

Les écarts communément observés entre les prévisions de consommations énergétiques et les performances réelles des bâtiments limitent le développement des projets de construction et de réhabilitation. La garantie de performance énergétique (GPE) a pour vocation d’assurer des niveaux de consommations maximaux et donc de sécuriser les investissements. Sa mise en place fait cependant face à plusieurs problématiques, notamment techniques et méthodologiques. Ces travaux de thèse se sont intéressés au développement d’une méthodologie pour la GPE associant les outils de simulation énergétique dynamique (SED) à un protocole de mesure et vérification. Elle repose d’abord sur la modélisation physico-probabiliste du bâtiment. Les incertitudes sur les paramètres physiques et techniques, et les variabilités des sollicitations dynamiques sont modélisées et propagées dans la SED. Un modèle de génération de données météorologiques variables a été développé. L’étude statistique des résultats de simulation permet d’identifier des modèles liant les consommations d’intérêt à des facteurs d’ajustement, caractéristiques des conditions d’exploitation. Les méthodes de régression quantile permettent de déterminer le quantile conditionnel des distributions et caractérisent donc conjointement la dépendance aux facteurs d’ajustement et le niveau de risque de l’engagement. La robustesse statistique de ces méthodes et le choix des meilleurs facteurs d’ajustement ont été étudiés, tout comme l’influence des incertitudes sur la mesure des grandeurs d’ajustement en exploitation. Leur impact est intégré numériquement en amont de la méthodologie. Cette dernière est finalement mise en œuvre sur deux cas d’étude : la rénovation de logements, et la construction de bureaux
Discrepancies between ex-ante energy performance assessment and actual consumption of buildings hinder the development of construction and renovation projects. Energy performance contracting (EPC) ensures a maximal level of energy consumption and secures investment. Implementation of EPC is limited by technical and methodological problems.This thesis focused on the development of an EPC methodology that allies building energy simulation (BES), and measurement and verification (M&V) process anticipation. The building parameters’ uncertainties and dynamic loads variability are considered using a Monte-Carlo analysis. A model generating synthetic weather data was developed. Statistical studies of simulation results allow a guaranteed consumption limit to be evaluated according to a given risk. Quantile regression methods jointly capture the risk level and the relationship between the guaranteed energy consumption and external adjustment factors. The statistical robustness of these methods was studied as well as the choice of the best adjustment factors to consider. The latter will be measured during building operation. The impact of measurement uncertainties is statistically integrated in the methodology. The influence of M&V process accuracy is also examined. The complete EPC methodology is finally applied on two different projects: the refurbishment of a residential building and the construction of a high energy performance office building

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Castano, Giraldo Fabian Andres. "Decomposition-based approaches for the design of energy efficient wireless sensor networks". Thesis, Lorient, 2014. http://www.theses.fr/2014LORIS338/document.

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Abstract (sommario):

La gestion de l’énergie est une préoccupation majeure dans les réseaux de capteurs sans fil. Ces capteurs sont généralement alimentés par une batterie embarquant une quantité d’énergie finie. Par conséquent, le temps pendant lequel les capteurs peuvent surveiller une zone et communiquer par signaux radio peut être limitée lorsqu’il n’est pas possible de remplacer leur batterie. En outre, les réseaux de capteurs sont parfois déployés dans les zones difficiles d’accès ou dans des environnements hostiles dans lesquels le placement des capteurs peut être considéré comme aléatoire (c’est le cas par exemple lorsque les capteurs sont largués d’un avion ou d’un hélicoptère). Ainsi, l’emplacement des capteurs n’est pas connu a priori et les approches pour utiliser efficacement l’énergie sont nécessaires. Cette thèse explore l’utilisation de la génération colonnes pour optimiser l’utilisation de l’énergie dans les réseaux de capteurs sans fil. La génération de colonnes peut être vue comme un cadre général pour résoudre différents problèmes dans la conception et l’exploitation de ces réseaux. Plusieurs versions du problème et divers modèles sont proposés pour représenter leur fonctionnement,en utilisant notamment la génération de colonnes. Ces approches exploitent le caractère naturel de la génération de colonnes pour modéliser les différents aspects des réseaux de capteurs sans fil.Dans cette thèse, des contributions algorithmiques sont apportées afin de tirer le meilleur parti de la génération de colonnes au plan de l’efficacité computationnelle. Des stratégies hybrides combinant génération de colonnes et (méta)-heuristiques et donnant lieu à des méthodes exactes et approchées sont proposées et évaluées. Des tests numériques montrent l’efficacité des approches proposées et des bornes supérieures qui peuvent être employées pour évaluer l’efficacité des méthodes centralisées et distribuées. Enfin, des perspectives sont dégagées concernant les performances et la portabilité de la génération de colonnes pour aborder des problèmes plus réalistes et tenir compte des caractéristiques des réseaux de capteurs sans fil du futur
Energy is a major concern in wireless sensor networks (WSN). These devices are typically battery operated and provided with a limited amount of energy. As a consequence, the time during which sensors can monitor the interesting phenomena and communicate through wireless signals might be limited because of (sometimes) irreplaceable batteries. Additionally, it is very common for WSN to be usedin remote or hostile environments which possibly makes necessary a random placement strategy (by using an airplane, a drone or a helicopter). Hence, the sensors location is not known a priori and approaches to efficiently use the energy are needed to answer to network topologies only known after sensors deployment. This thesis explores the use of column generation to efficiently use the energy in WSN. It is shown that column generation can be used as a general framework to tackle different problems in WSN design. Several versions of the problem and models for the operation of the WNS are adapted to be solved through column generation. These approaches take advantage of the natural way that column generation offers to consider different features of the WSN operation. Additionally, some computational improvements are proposed to keep the column generation method operating as an efficient exact approach. Hybrid strategies combining column generation with (meta)heuristic and exact approaches are considered and evaluated. The computational experiments demonstrate the efficiency of the proposed approaches and provide practitioners on WSN research with strategies to compute upper bounds to evaluate heuristic centralized and decentralized approaches. Finally, some future directions of research are provided based on the performance and adaptability of column generation to consider more sophisticated models and characteristics newly introduced in sensor devices

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Sandoval, reyes Mexitli Eva. "Methodology to identify the key variables driving the techno-economic feasibility of Trigeneration – Thermal Storage systems". Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire, 2020. http://www.theses.fr/2020IMTA0182.

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Abstract (sommario):

Les systèmes de trigénération couplés à du stockage thermique (CCHP-TS) contribuent à la production distribuée d'énergie et à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Néanmoins, il est important d'évaluer leur faisabilité technico-économique pour assurer une mise en oeuvre à long terme. Par ailleurs, la détermination et la caractérisation des variables influentes sont essentielles pour identifier les domaines d'application les plus viables. Potentiellement, cela peut stimuler l'intérêt des chefs de projet, des investisseurs et des décideurs politiques, encourageant ainsi l'adoption de cette technologie. Plusieurs auteurs suggèrent que les prix et les demandes en énergies (électricité, chaleur et froid) sont des variables importantes de la faisabilité technico-économique des systèmes CCHP-TS. Ils ont notamment utilisé le ratio Spark Spread (SS) qui est le rapport entre le coût de l'électricité du réseau et le combustible de cogénération. Cependant, seules quelques études évaluent l’influence combinée des prix et de la demande en énergies, avec certaines limites dans leur modèle, la technologie analysée ou même la résolution temporelle de la demande. Comme la littérature révèle que les prix de l'énergie et les niveaux de demandes sont des variables importantes, cette étude propose et analyse deux hypothèses : 1) Il existe un couplage entre les prix de l'énergie et la variabilité des demandes en énergies qui influe techniquement et économiquement sur la faisabilité des systèmes CCHP-TS; 2) Les prix de l'énergie (électricité et gaz naturel) doivent être considérés séparément plutôt que d’utiliser le ratio Spark Spread. Le travail est divisé en deux phases. La première est une analyse exploratoire visant à démontrer que le modèle utilisé de CCHP-TS est pertinent et sensible aux variables d'analyse (prix et demandes énergétiques). La seconde est une analyse de sensibilité rigoureuse qui permet de plus une comparaison de trois «approches» : Morris, Sobol et VARS. Les résultats indiquent que les prix de l'énergie et l’importance de la demande électrique sont les variables les plus importantes pour garantir la faisabilité d'un système CCHP-TS. L'ordre d’importance entre les prix de l'énergie diffère selon que l’indicateur de performance économique utilisé soit absolu (montant d'économies réalisées [en dollar(s) US]) ou relatif (pourcentage d'économies réalisées [%]). Dans les deux cas, le prix du carburant est la variable ayant un effet d'interaction avec les autres variables le plus importants. La méthodologie de la première phase intègre des outils tels que le plan d'expériences factoriel complet, l'outil de simulation et d'optimisation DER-CAM et une nouvelle combinaison de la méthode de clustering k-Means et d’une méthode d’aide à la décision multicritère (MCDM). Pour la deuxième phase, il s'agit principalement de l'utilisation des méthodes globales d'analyse de sensibilité et de l'adaptation d'un modèle CCHP-TS programmée en langage Python qui utilise la bibliothèque d'optimisation PYOMO et le solveur CPLEX. Dans cette deuxième phase, la mise en oeuvre des trois méthodes d’analyse de sensibilité a permis une identification des avantages et limites de chacune. L’analyse de la faisabilité techno-économique s’en trouve renforcée en utilisant leurs complémentarités
Trigeneration systems with thermal storage (CCHP-TS) contribute to the distributed generation of energy and the reduction of greenhouse gas emissions. Nevertheless, it is important to assess their techno-economic feasibility to ensure long-term implementation. Moreover, determining and characterizing the influential variables is essential to identify the most viable application fields. Potentially, this could foster the interest of project managers, investors, and policymakers, therefore encouraging the adoption of this technology. Several authors suggest that energy prices and loads are important variables for the techno-economic feasibility of CCHP-TS systems. Particularly they have explored the Spark Spread rate, a ratio between the cost of electricity from the grid and the CHP fuel. However, just a few studies are assessing the prices and loads together, with some limitations in their model, the technology analyzed, or even the resolution of the loads. As the literature reveals that energy prices and loads size are important variables, this study aims to analyze two hypotheses proposed: 1) There is a combination of energy prices and the size of the annual energy loads that makes techno-economically feasible a CCHP-TS system; 2) The energy prices (electricity and natural gas) should be considered separately instead of consolidating them into the spark spread rate (SS). The analysis is divided into two phases. The first one is an exploratory analysis aiming to demonstrate that the model for CCHP-TS is relevant and sensitive to the variables of analysis (energy prices and loads). The second is a rigorous sensitivity analysis and the comparison of three approaches: Morris, Sobol, and VARS. The results state that energy prices and the annual size of the electric load are the most relevant variables on the feasibility of a CCHP-TS system. The order of relevance between the energy prices relies on the measure used for the economic performance: either absolute (expressed in the amount of savings [in US dollar(s)]) or relative (expressed in the percentage of savings [%]). But in both cases, the price of the fuel is the variable with the largest interaction effects. The methodology of the first phase incorporates tools such as full factorial design of experiments (DoE), DER-CAM simulation and optimization tool, and a novel combination of k-Means clustering and multicriteria decision making (MCDM). For the second phase, it is mainly the use of global sensitivity analysis methods and the adaptation of a CCHP-TS model into the programming language Python, using the optimization library PYOMO and the solver CPLEX. In this second phase, the implementation of the three sensitivity analysis methods allowed identifying their advantages and limitations. Moreover, this complementarity thereby reinforced the techno-economic feasibility analysis

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Bensekrane, Ismail. "Towards an energy planning strategy for autonomous driving of an over-actuated road vehicle". Thesis, Lille 1, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1I037/document.

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Abstract (sommario):

Dans cette thèse, une planification énergétique pour les véhicules routiers sans conducteur (URV) suractionnés avec une configuration de direction redondante est proposée. En effet, des indicateurs sur la géométrie de la route, la redondance des actionnements, le profil de vitesse optimal et le mode de conduite sont identifiés pour chaque segment de la trajectoire de l'URV. Ainsi, un modèle d'estimation de la consommation d'énergie d'un véhicule à conduite autonome suractivé est développé. Deux méthodes de modélisation de la consommation d'énergie sont considérées. La première méthode est basée sur un modèle analytique de consommation d’énergie prenant en compte le degré de steerabilité, le degré de mobilité et le degré de redondance de l’actionnement. La deuxième méthode utilisée pour la modélisation de la consommation d’énergie repose sur la méthode qualitative d’apprentissage des données, à savoir: le système d’inférence neuro-floue adaptatif (ANFIS). Cette dernière a été prise en compte en cas de présence de paramètres dynamiques inconnus de l'URV et d'incertitudes sur son interaction avec l'environnement. La validation de l'estimation de la consommation d'énergie a été appliquée à un véhicule autonome réel appelé RobuCar. La stratégie de planification énergétique a été élaborée selon deux approches: discrète et continue. L’approche discrète repose sur la construction d’un digraphe d’énergie avec toutes les configurations possibles tenant compte des contraintes cinématiques et dynamiques basées sur une configuration de grille 3D, selon: la vitesse, la longueur de l’arc, le mode de conduite. Dans ce graphe orienté pondéré, les arêtes décrivent l’énergie consommée par l’UAV le long d’un segment de la trajectoire. Un algorithme d'optimisation est appliqué sur le digraphe pour obtenir une solution globale optimale combinant le mode de conduite, la consommation électrique et le profil de vitesse de l'URV. L'approche continue repose sur une stratégie d'optimisation multicritères utilisant des algorithmes génétiques (NSGA-II). Ensuite, un chemin réel est considéré et modélisé en utilisant deux combinaisons géométriques lisses: la première est {lignes, clothoïdes et arcs}, et la seconde est {lignes et courbes de Hodograph de Pythagore}. La stratégie de planification énergétique est ensuite appliquée aux chemins générés. En outre, un graphique dirigé est construit pour synthétiser le profil de vitesse optimal qui minimise la consommation d'énergie globale tout en prenant en compte tous les modes de conduite. Les résultats sont comparés à ceux donnés par la méthode de programmation dynamique pour une optimisation globale hors ligne
In this thesis, an energy planning for over-actuated unmanned road vehicles (URVs) with redundant steering configuration is proposed. In fact, indicators on the road geometry, the redundancy of actuation, the optimal velocity profile and the driving mode are identified for each segment of the URV's trajectory. Thus, a power consumption estimation model of an over-actuated autonomous driving vehicle is developed. Two methods for power consumption modeling are considered. The first method is based on an analytic model of power consumption, taking into account the degree of steerability, degree of mobility and degree of actuation redundancy. The second method used for power consumption modeling based on data-learning qualitative method namely: Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS). The latter has been considered in case of the presence of unknown dynamic parameters of the URV and uncertainties about its interaction with the environment. Validation of the estimation of the power consumption has been applied of real autonomous vehicle called RobuCar. Energy planning strategy has been built using two approaches, discrete and continuous. The discrete approach depends on a construction of an energy digraph with all feasible configurations taking into account kinematic and dynamic constraints based on a 3D grid map setup, according to: velocity, arc-length, driving mode. In this weighted directed graph, the edges describe the consumed energy by the UAV along a segment of a trajectory. An optimization algorithm is applied on the digraph to get a global optimal solution combining driving mode, power consumption and velocity profile of the URV. The continuous approach is based on a multi-criteria optimization strategy using genetic algorithms (NSGA-II). Then a real road path is considered and modeled by using two smooth geometrical combinations: the first one is {lines, clothoids and arcs}, and the second one is {lines and Pythagorean Hodograph (PH) curves}. The energy planning strategy is then applied to the generated paths. Also, a directed graph is built to synthesis the optimal velocity profile that minimizes the overall energy consumption while accounting for all driving modes. Results are compared with those given by the dynamic programming method for global offline optimization

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Novel, Aymeric. "Développement d’une méthode de méta modélisation des consommations énergétiques des bâtiments en fonction des facteurs d’usages et d’exploitation pour la garantie de résultat énergétique". Thesis, La Rochelle, 2019. http://www.theses.fr/2019LAROS001/document.

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Abstract (sommario):

À mesure que les performances intrinsèques des bâtiments s’améliorent, les usages énergétiques non réglementés, que nous associons à une notion d’intensité énergétique des usages, prennent de plus en plus d’importance dans le bilan des consommations des bâtiments. De plus, les bâtiments performants font apparaître des problématiques au niveau de l’exploitation des installations. Ces constats nous permettent d’affirmer qu’il est aujourd’hui important de proposer un cadre pour le suivi et l’optimisation de la sobriété énergétique des usages et l’exploitation performante pour la maîtrise des consommations énergétiques réelles des bâtiments. Cette thèse propose tout d’abord de développer des modèles polynomiaux de prédiction de la consommation énergétique tous usages en fonction des facteurs caractérisant l’intensité d’usage, la qualité d’usage et la qualité d’exploitation. Pour cela, nous utilisons le logiciel EnergyPlus afin de réaliser des simulations énergétiques dynamiques (SED) sur des valeurs de paramètres définis par la méthode des plans d’expérience D-optimaux. Le modèle polynomial créé permet alors d’effectuer, avec un faible temps de calcul, une propagation des incertitudes sur les consommations d’énergie calculées. Pour ce faire, nous utilisons les données mesurées en exploitation dans le cadre de la mesure et de la vérification de la performance énergétique, associées à une incertitude concernant leur valeur. Nous pouvons alors déterminer l’incertitude globale sur les consommations énergétiques et identifier les pistes pour la réduire, permettant ainsi un meilleur suivi et encadrement de la consommation énergétique réelle
Since building envelope and MEP systems characteristics regularly improve, the weight of non-regulatory energy end-uses increases. These energy end-uses are typically associated with tenants or owners’ activities. In addition, high performance buildings show new issues related to HVAC systems operations. Therefore, it is important to evaluate and improve non-regulatory energy end-uses energy as well as HVAC systems operations efficiencies. We have developed polynomial energy models that can predict energy consumption as a function of building’s activities characteristics and HVAC systems operations factors. We used EnergyPlus software in order to build reliable energy models along with the D-optimum design of experiments method (DOE). Then, we used measurement and verification (M&V) data, associated with probability functions, to determine the associated uncertainty of the calculated energy consumption. Finally, we combine the latter with the polynomial modeling error to calculate the energy consumption global uncertainty, with the goal to identify strategies to reduce it

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Mauree, Dasaraden. "Development of a multi-scale meteorological system to improve urban climate modeling". Phd thesis, Université de Strasbourg, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01037982.

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Abstract (sommario):

This study consisted in the development of a canopy model (CIM), which could be use as an interface between meso-scale models used to simulate urban climate and micro-scale models used to evaluate building energy use. The development is based on previously proposed theories and is presented in different atmospheric conditions, with and without obstable. It has been shown, for example, that to be in coherence with the Monin-Obukhov Similarity Theory, that a correction term has to be added to the buoyancy term of the T.K.E. CIM has also been coupled with the meteorological meso-scale model WRF. A methodology was proposed to take advantage of both models (one being more resolved, the other one integrating horizontal transport terms) and to ensure a coherence of the results. Besides being more precise than the WRF model at the same resolution, this system allows, through CIM, to provide high resolved vertical profiles near the surface.

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Abbes, Dhaker. "Contribution au dimensionnement et à l'optimisation des systèmes hybrides éoliens-photovoltaïques avec batteries pour l'habitat résidentiel autonome". Thesis, Poitiers, 2012. http://www.theses.fr/2012POIT2254/document.

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Abstract (sommario):

Cette thèse est une contribution à l'étude des systèmes hybrides éoliens-photovoltaïques avec batteries sur plusieurs aspects : évaluation des sources, modélisation, simulation, optimisation du dimensionnement et enfin commande et supervision. Ainsi, dans un premier temps, une étude d'impact sur l'évaluation du potentiel en énergies renouvelables sur un site donné en prenant en compte la consommation dans un habitat résidentiel (période et méthode d'acquisition des données, techniques d'évaluation, ...) est présentée. Puis, les modèles énergétiques des différents composants du système ainsi que les aspects économiques et écologiques sont définis. L'ensemble est représenté à l'aide du logiciel Matlab/Simulink. Ensuite, une méthodologie d'optimisation du dimensionnement du système multi-sources est développée et comparée à plusieurs approches, allant d'une optimisation mono-objective à une multi-objective et évaluant le coût économique et écologique de chacune de ces solutions. Une solution « pratique » est retenue pour les composants PV, éolien et batteries du système final afin d'en évaluer la viabilité énergétique, économique et écologique. Les résultats montrent un impact environnemental faible et un coût raisonnable du point de vue économique ainsi qu'une satisfaction de la charge dans les limites tolérées par l'usager. La méthode développée de dimensionnement est comparée à un outil commercial existant. Enfin, un banc expérimental PV-éolien avec batteries est mis en oeuvre avec une nouvelle technique de supervision basée sur le contrôle des courants et l'estimation de l'état de charge des batteries
This thesis is a contribution to the study of photovoltaic-wind-battery hybrid systems for several aspects: source evaluation, modeling and simulation, design optimization and finally control and supervision. Thus, an impact study on the evaluation of renewable energy potential at a given site taking into account consumption in residential housing (period and method of data acquisition, evaluation techniques...) is presented. In addition, all the components of the system are modeled and economic and ecological aspects are defined in order to make an overall assessment of various system configurations. All models are represented using Matlab/Simulink tool. Then, a methodology for single and multi-objective design optimization of a multi-source system is developed to minimize system Life Cycle Cost (LCC), Embodied Energy (EE) and Loss of Power Supply Probability (LPSP). A "practice solution" is thus retained and evaluated. Results show a low environmental impact and a reasonable economic cost as well as a satisfaction of the load within the limits tolerated by the user. Besides, a very convincing comparison of the developed sizing method to an existing commercial tool is presented. At the end, an experimental PV-wind-battery tested is developed in laboratory to ensure a quasi-realistic emulation of hybrid system behavior for different configurations. Accordingly, a new supervision strategy based on currents control and battery state of charge estimation is successfully validated

Tesi sul tema "Mathématiques – Consommation d'énergie"

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