Tesi: "Modélisation des systèmes énergétiques"

1

Blervaque, Hubert. "Règles de modélisation des systèmes énergétiques dans les bâtiments basse consommation". Thesis, Paris, ENMP, 2014. http://www.theses.fr/2014ENMP0032/document.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

La réduction des besoins dans les bâtiments à basse consommation d'énergie (BBC) nécessite un réexamen de l'approche de modélisation des systèmes énergétiques dans les outils de simulation. L'approche proposée repose sur une modélisation plus fine des phénomènes physiques incluant la régulation en boucle fermée du système énergétique couplé au bâtiment. A partir de l'identification des phénomènes propres au comportement énergétique des BBC, des recommandations, ou règles de modélisation, sont établies pour le développement des modèles de leurs systèmes énergétiques. Ces recommandations sont mises en application dans deux études. Tout d'abord, une simulation dynamique d'un bâtiment et de son système conduit à un dimensionnement plus adapté comparé aux méthodes classiques dans le cas de BBC avec des répercussions sur les appels de puissance et la consommation d'énergie. Ensuite, une analyse de sensibilité par la méthode de Morris sur une représentation générique du système énergétique a permis d'identifier les paramètres nécessitant d'être connus avec précision. La différence entre l'approche développée et la simulation horaire avec régulation idéale n'est que de quelques pourcents en besoins énergétiques pour un bâtiment existant mais elle passe à plus de 20% dans un bâtiment BBC. Un écart du même ordre de grandeur peut être identifié pour la détermination de la performance énergétique globale du système par une prise en compte plus détaillée des phénomènes de cyclage, de charge partielle ou de consommation des auxiliaires
The decrease of heat demands in low energy buildings requires to examine again modeling approaches in building energy simulation tools. The developed approach is based on a more accurate modeling of physical phenomena including the closed loop control between the HVAC system and the building. From the identification of the phenomena that specifically impact the energy behavior of the low energy buildings, some recommendation, or modeling rule, are established for the development of their HVAC systems. Those recommendations are applied in two case studies. Firstly, a dynamic simulation of a building and its system offers a better evaluation of the design power for a low energy building, affecting power demands and energy consumption. Then, a sensitivity analysis from Morris method on a generic representation of the HVAC system identifies the parameters to be accurately known. The difference between the developed approach and an hourly simulation with an ideal control is low for the evaluation of the heat load in an existing building but it is more than 20% in a low energy buildings. A difference of the same order of magnitude can be identified in the determination of the overall energy performance of the system by a more detailed consideration of the phenomena of cycling, the part load or the consumption of auxiliaries

2

Tsuanyo, David. "Approches technico-économiques d’optimisation des systèmes énergétiques décentralisés". Thesis, Perpignan, 2015. http://www.theses.fr/2015PERP0017/document.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Le développement des systèmes énergétiques renouvelables et/ou conventionnels pour l’alimentation des zones décentralisées est confronté à de multiples barrières techniques, institutionnelles, socioculturelles et surtout financières. La solution défendue dans cette thèse est de rechercher des approches pour concevoir des systèmes durables et rentables, conditions requises pour le développement de l’électrification rurale par le secteur privé. L’analyse des différents critères économiques permet tout d’abord de définir plusieurs types d’équivalence entre critères économiques : équivalence décisionnelle, équivalence pour le dimensionnement optimal et équivalence pour le classement des solutions techniques. Cette première étude permet de démontrer que les 3 critères économiques habituellement utilisés (le LCOE, le taux de rentabilité interne, et le temps de retour sur investissement) aboutiront à des solutions techniques optimales différentes. Un modèle technico-économique est alors développé pour les systèmes hybrides PV/Diesel sans batteries de stockage en site isolé. Une application au site 2iE-K1 (Ouagadougou) permet de valider la conformité des modèles par comparaison au logiciel HOMER. On montre que les critères de taux de rentabilité interne maximum ou de temps de retour sur investissement minimum limitent l’investissement et le montant de la dette maximale. Plusieurs solutions optimales, dépendant du critère économique considéré, sont alors proposées pour un cas d’application réel : l’électrification de la localité rurale de Bilgo. Le travail réalisé au cours de cette thèse se situe donc dans la branche des outils de dimensionnement optimal et d’optimisation technico-économique des systèmes de production décentralisée d’énergie
The development of renewable and / or conventional energy systems for power supply to decentralized areas faces many technical, institutional, socio-cultural and financial barriers. The solution recommended in this thesis is to look for approaches to design sustainable and cost-effective systems for the development of rural electrification by the private sector. An analysis of various economic criteria allows first to define several types of equivalence inter-linking them: equivalence for investment decision, equivalence for the optimal sizing and equivalence for ranking technical solutions. This first study shows that the three economic criteria usually used (levelized cost of energy, internal rate of return and discounted payback period) lead to different optimal technical solutions. A techno-economic model is then developed for off-grid batteryless PV/Diesel hybrid systems. An application to 2iE-K1 campus (Ouagadougou) has been done to validate the compliance of models compared to HOMER software. It shows that the maximum internal rate of return criteria or minimum discounted payback period criteria reduces the initial investment and the amount of the maximum debt. Several optimal solutions are then obtained, depending on economic criteria under consideration. The electrification of the rural community of Bilgo has been chosen for a real case study. The work carried out, through this thesis, could be classified in the category of optimal design and techno-economic optimization tools for off-grid energy production systems

3

Mouhammad, Al Anfaf Mohamed Mladjao. "Contribution à la modélisation et à l’optimisation de systèmes énergétiques multi-sources et multi-charges". Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0127/document.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

La demande énergétique mondiale continue d’augmenter. Les prix des énergies fossiles sont instables et incertains. La libéralisation du marché électrique et une conscience environnementale des acteurs mondiaux sont des leviers au développement des énergies renouvelables. Ces dernières se développent à un rythme rapide dans le monde. Elles ont atteint une maturité technique qui leur permet de devenir un segment important de l’industrie de l’énergie. Leur insertion dans le mix énergétique pose de nouveaux défis par rapport aux sources d'énergie traditionnelles. Avec un potentiel abondant encore sous-exploité, le photovoltaïque et l'énergie éolienne sont avantageux sur le plan économique et environnemental. Cependant, leur caractère intermittent diminue leur efficacité énergétique lorsqu’elles sont exploitées individuellement. L'utilisation de systèmes hybrides (multi-sources) combinant ces sources d'énergie renouvelables, le réseau de distribution national (réseau électrique historique) et les systèmes de stockage classiques, est généralement considérée par tous comme solution d’avenir, à la fois efficiente et fiable. Il est alors nécessaire de repenser la structure des réseaux électriques et des marchés de l’énergie, ainsi que des changements dans les méthodes de gestion de réseau. Dans ce contexte, l’apport envisagé avec ce travail de thèse est de contribuer à la modélisation et l’optimisation de systèmes multi-sources multi-charges pour alimenter aussi bien des sites isolés « énergie de proximité » (campus, village) que des sites étendus tels que des régions françaises à travers leur interconnexion « pooling ». Différents scenarii de gestion et différentes configurations des systèmes sont modélisés, testés et comparés pour analyser l’efficacité et la robustesse de chaque cas de figure. Une analyse technico-économique complète est réalisée, dans le but d’étudier la faisabilité de chaque système. Pour démontrer la validation de ces modèles, des études ont été réalisées sur un campus Universitaire Français, un micro-réseau au Mali et trois régions Françaises. Ces dernières ont fait l’objet d’application à un modèle original d’interconnexion basé sur les réseaux de Pétri pour l’aide à la décision en termes de configurations du réseau et le contrôle des flux d’énergie échangés entre des territoires producteurs-consommateurs interconnectés sans système de stockage
Global energy demand continues to rise. The fossil fuel prices are unstable and uncertain. The liberalization of the electricity market and environmental awareness of the global leaders are levers for the development of renewable energy. These are growing at a rapid pace in the world. They reached technical maturity that enables them to become an important segment of the energy industry. Their integration in the energy mix poses new challenges compared to traditional energy sources. With an underexploited potential, photovoltaic and wind energy are advantageous economically and environmentally. However, their intermittent decreases their energy efficiency when operated. The use of hybrid systems (multi-sources) combining these renewable energy sources, the national distribution network (historical grid) and conventional storage systems, is generally regarded by all as a future solution, both efficient and reliable. Thereby, it is necessary to rethink the structure of electrical networks and energy markets, and changes in network management methods. In this context, the foreseen intake with this thesis is to contribute to the modeling and optimization of multi- load multi- source systems to power both remote sites “closeness energy” (campus, village) and large sites such as French regions through their interconnection "pooling ". Different scenarios of management and different configurations of the systems are modeled, tested and compared to analyze the effectiveness and robustness of each case. A complete technical and economic analysis is performed in order to study the feasibility of each system. To demonstrate the validation of these models, studies were performed on a French university campus, a Micro-grid in Mali and three French regions. These latter have been applied to an original interconnection model based on Petri nets for decision support in terms of network configuration and control of energy flows exchanged between interconnected producers/consumers territories without storage

4

Jabbour, Joseph. "Matériaux organiques pour la fabrication d'échangeurs pour des systèmes énergétiques éco-efficients : élaboration et modélisation". Thesis, Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Lille Douai, 2019. http://www.theses.fr/2019MTLD0001.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

L’originalité de cette étude consiste dans l’analyse et la fabrication d’échangeurs de chaleur munis d’extensions de surface (ailettes) à base de polymères chargés, compacts et à hautes performances. Ce projet pluridisciplinaire se compose d’une étude numérique et expérimentale du comportement thermomécanique des matériaux (polymères chargés) et s’intéresse à l’analyse numérique et expérimentale des échangeurs de chaleur à tube-ailette en polymère. En effet, il vise principalement au : (i) développement de systèmes polymères chargés à conductivité thermique améliorée. (ii) L’étude de nouvelles architectures et conceptions d’échangeurs utilisant des polymères à conductivité améliorée.Le premier point est atteint par une étude numérique, élaboration et caractérisations expérimentales des formulations polymère-charge montrant une conductivité thermique intéressante.Le deuxième point est traité par une optimisation des paramètres géométriques de configurations classiques d’échangeurs de chaleur tube-ailettes par voie de simulations numériques. Une première étude réalisée sur un échangeur à rang de tubes permet de montrer la pertinence du point de vue énergétique d’un échangeur tube-ailettes en matériau polymère. Une seconde partie est consacrée à l’étude de plusieurs configurations d’échangeurs multi-tubulaires à plusieurs rangs de tubes définies à partir des résultats de la précédente étape. Les performances thermo-aérauliques de ces configurations sont favorablement comparées à celles d’échangeurs métalliques traditionnels.La dernière partie confirme la processabilité de ce type d’échangeurs par la construction des prototypes à partir de techniques d’élaboration traditionnelles (injection et extrusion) ou modernes (fabrication additive) afin de déterminer les avantages et les inconvénients de chacune
The originality of this study consists in the analysis and the manufacturing of finned-tube heat exchangers (with extension surface) based on filed polymers, compact with high performances. This multidisciplinary project contains a numerical and experimental study on the thermomechanical properties of filed polymers and is interest in the numerical and experimental analysis of polymer finned-tube heat exchangers. Indeed, it aims mainly to : (i) develop filled polymer systems with improved thermal conductivity. (ii) Study of new architectures and configurations of heat exchanger using filed polymers.The first point is reached by a numerical study, elaboration and experimental characterizations of polymer/filler formulations showing interesting thermal conductivity.The second point is treated by an optimization of the geometric parameters of classic tube-fin heat exchanger configurations by numerical simulations. A first study carried out a single row of tube shows the effect of geometric and thermos-physical parameters on thermos-aeraulic performances of a tube-fin heat exchanger made of filed polymer material. A second part is devoted to the study of several configurations of multi-tubular heat exchangers with several rows of tubes defined from the results of the previous stage. The thermo-aeraulic performances of these configurations are favorably compared with those of traditional metal heat exchangers.The last part confirms the processability of this type of heat exchangers by the construction of prototypes with traditional techniques (injection and extrusion) or modern (additive manufacturing) methods to determine the advantages and disadvantages of each one

5

Nadal, Amélia. "Influence des incertitudes sur l'optimisation technico-économique de systèmes énergétiques hybrides". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAT107.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Les enjeux environnementaux et d’indépendance énergétique amènent pouvoirs publics et acteurs industriels à imaginer une évolution d’un modèle énergétique centralisé ; et exploitant des ressources fossiles vers un modèle décentralisé, valorisant les ressources renouvelables et leurs synergies. Les choix et investissements qui en découlent sont faits dans un contexte technico-économique incertain. La thèse vise à prendre en compte les incertitudes dans la démarche d’optimisation du dimensionnement des systèmes énergétiques hybrides, afin d’améliorer cette prise de décision. Les incertitudes considérées concernent les paramètres techniques et économiques des composants du système et les chroniques temporelles météorologiques, de consommations d’énergie ou de marché, nécessaires à leur simulation.Deux approches sont mises en place et exploitées sur un cas illustratif, modélisé, simulé et évalué par le au logiciel Odyssey (développé au CEA). Ce cas représente un micro-réseau visant à satisfaire une charge électrique, alimenté par une production photovoltaïque et un stockage hybride composé d’une batterie et d’une chaîne hydrogène (électrolyseur, stockage et pile à combustible). Le logiciel Odyssey est couplé à la plateforme de traitement de l’incertitude Uranie, elle aussi développée par le CEA. La première approche, l’approche analyse de sensibilité, a pour objet, pour un système dimensionné, de quantifier l’impact des incertitudes sur la variabilité des indicateurs de performance du système, dans notre cas illustratif la satisfaction de la charge et le coût de l’énergie produite, via la propagation des incertitudes. Elle permet aussi, via l’analyse de sensibilité globale, d’identifier les incertitudes les plus influentes sur la variabilité des indicateurs de performance du système, permettant ainsi d’identifier les leviers prioritaires dans la connaissance d’un système pour en améliorer la robustesse. Un des enjeux de sa mise en œuvre est la considération simultanée des incertitudes liées à des paramètres statiques et celles liées aux chroniques temporelles pour prendre en compte à la fois leur nature aléatoire et épistémique.L’approche complémentaire explorée est l’optimisation stochastique multi-objectif. Elle consiste à optimiser les systèmes énergétiques en prenant directement en compte les incertitudes dans le processus d’optimisation. Cette approche, réalisée dans ces travaux en définissant un critère d’optimisation incluant performance et variabilité de la performance, permet de fournir un dimensionnement plus robuste, sans qu’il soit nécessaire de réduire l’incertitude attachée aux paramètres d’entrée incertains. L’optimisation des paramètres fixes des lois de commande logiques utilisées dans Odyssey est une autre voie d’amélioration des performances du système par rapport aux incertitudes.Ces deux approches portent des visions complémentaires de l’impact des incertitudes dans l’optimisation technico-économique du dimensionnement de systèmes énergétiques hybrides et de leur traitement possible. Leur mise en œuvre nous amène à en extraire des enseignements. Tout d’abord la prise en compte des incertitudes nous apparaît indispensable à l’évaluation des systèmes énergétiques hybrides. De plus, la quantification rigoureuse des sources d’incertitude est une étape clé dans la considération des incertitudes, quelle que soit l’approche mise en œuvre. Enfin, ces travaux proposent un ensemble de méthodes, des plus simples et rapides aux plus exigeantes en termes de ressources calculatoires, qui permettent à un modélisateur d’évaluer les implications technico-économiques de la prise en compte des incertitudes et leur impact sur la prise de décision
The environmental challenges and concerns about energy independence require imagining an evolution of our centralized energy production exploiting fossil resources towards a decentralized model, using the renewable resources and their synergies. The consequent choices and investments are made in an uncertain technical-economic context. The thesis accounts for uncertainties in the robust design of hybrid energy systems, in order to improve this decision-making. The considered uncertainties are technical and economic parameters of the system components and the time variable profiles that are needed for the system simulation, like energy consumption, weather or market conditions.Two approaches are proposed and tested on an illustrative case, modeled, simulated and evaluated with the software Odyssey (developed in CEA). This case represents a remote micro-grid, composed of an electrical load, a photovoltaic production and a hybrid storage, battery and hydrogen chain (electrolyser, storage and fuel cell). The software Odyssey is interfaced with the uncertainty treatment platform Uranie, which is also developed by the CEA. The first approach, sensitivity analysis approach, aims to quantify the impact of uncertainties on the performance indicators of the system, for a specific design, thanks to uncertainty propagation. In the illustrative case study, the performance indicators are the load satisfaction and the cost of the produced energy. The approach also permits, thanks to global sensitivity analysis to identify the most influential uncertainties on the variability of the performance indicators of the system. This permits to focus on the priorities in the understanding of a system, in order to improve its robustness. One of the challenges of this approach is the simultaneous consideration of the uncertainties linked to static parameters and time variables to take into account their aleatory and epistemic nature.The complementary proposed approach is the multi-objective stochastic optimization. It consists in optimizing the energy system taking into account the uncertainties directly in the optimization process. This approach was realized with the definition of an optimization criterion including performance and variability of the performance. It enables a more robust design, without reducing the uncertainty of the input parameters. The optimization of the fixed parameters of the logical control rules in Odyssey is an other way to improve the system performances towards uncertainties.These two approaches bring complementary points of view of the uncertainty impact in the technical-economic optimization of hybrid energy systems and its possible treatment. Their application leads to develop some take-away. First, accounting for uncertainties seems unavoidable to us in the evaluation of hybrid energy systems. What’s more, the rigorous quantification of uncertainty sources is a central step in the uncertainty consideration, whatever the applied approach. Last, this work proposes a set of methods, from the simplest and quickest to the most expensive in computational resources, permitting to the user to evaluate the technical-economic implications of the taking into account for the uncertainties and their impact on the decision-making

6

Dagdougui, Hanane. "Système d'aide à la décision pour la durabilité des systèmes énergétiques renouvelables et des infrastructures d'hydrogène : modélisation, contrôle et analyse de risques". Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00679421.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Compte tenu du caractère non durable des systèmes énergétiques actuel, il est nécessaire d'engager une transition énergétique durable fondée sur les ressources d'énergies renouvelables. L'hydrogène produit à partir des énergies renouvelables offre une solution prometteuse pour satisfaire les objectifs mondiaux de réduction des émissions de gaz à effet de serre et assurer une sécurité énergétique d'approvisionnement. L'utilisation d'un vecteur énergétique tel que l'hydrogène couplé aux ressources renouvelables offre une variété d'avantages sur plusieurs échelles. L'hydrogène a le potentiel de permettre l'exploitation des ressources renouvelables dans le secteur de transport. En effet, l'hydrogène dispose d'un potentiel de remplacer les carburants fossiles, assurant ainsi une réduction des émissions polluantes. L'hydrogène peut être alors une solution pour les défis énergétiques actuels, mais pour cela des barrières doivent être encore surmontées. Cette transition s'accompagne de plusieurs défis qui devraient être surmontés comme ceux liés aux caractères intermittents des ressources renouvelables. Une attention particulière doit être accordée à la faisabilité technique de la chaîne d'approvisionnement en hydrogène, qui est principalement entourée par le caractère intermittent des ressources renouvelables. Par ailleurs, l'infrastructure d'hydrogène présente de nombreuses difficultés qui doivent être surmontées pour une transition réussite vers une économie dépendante de l'hydrogène. Ces difficultés sont principalement dues à des obstacles purement économiques ainsi qu'à l'existence de nombreuses options technologiques pour la production, le stockage, le transport et l'utilisation d'hydrogène. Pour cette raison principale, il est primordial de comprendre et d'analyser la chaîne logistique d'hydrogène à l'avance, afin de détecter les facteurs importants qui peuvent jouer un rôle croissant dans l'élaboration d'une configuration optimale. Notre recherche est essentiellement focalisée sur la question suivante : Comment mettre en place un futur énergétique durable intégrant les énergies renouvelables et l'hydrogène?. Cette question est abordée par le biais du développement de nouveaux systèmes énergétiques fondés sur des innovations radicales. Ainsi, dans quel contexte l'infrastructure de l'hydrogène doit être développée en intégrant les critères liés aux risques de l'hydrogène?

7

Devaux, Cédric. "Modélisation du comportement vibratoire des structures par des méthodes énergétiques : formulation moyennée spatialement pour des systèmes unidimensionnels". Phd thesis, Université du Maine, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00132382.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Le travail présenté s'attache à analyser les caractéristiques des grandeurs énergétiques issues de la solution de l'équation d'onde classique, sans faire d'hypothèse réductrice a priori, afin de développer une formulation moyenne en temps et en espace permettant de traduire les transferts d'énergie dans les structures pour le domaine des moyennes fréquences.

Dans un premier temps, le concept de superposition quadratique est présenté : si les variables linéaires telles que le déplacement associé à l'onde sont la somme de n composantes différentes, toute variable quadratique telle que l'intensité ou les densités d'énergie peut être présentée sous la forme de n² termes différents.
Ceci est illustré notamment dans le cas bidimensionnel de la superposition de deux ondes planes.

Dans un second temps, le cas unidimensionnel de deux ondes planes contre-propagatives est étudié car il fournit les variations des champs énergétiques à deux échelles bien distinctes.
A petite échelle, les variations des champs énergétiques représentent la
structure locale des interférences définies par un nombre d'onde purement réel.
A grande échelle, les variations des champs énergétiques représentent les transferts énergétiques globaux dus à la dissipation et définies par un nombre d'onde purement imaginaire.

La partie suivante est quant à elle consacrée aux vibrations de plaques.
Différents types d'ondes sont considérés: ondes quasi-longitudinales, ondes de cisaillement et ondes de flexion.
Dans les cas unidimensionnels (plaques semi-infinies), l'analyse pour les ondes quasi-longitudinales et les ondes de cisaillement s'avère similaire à celle présentée précédemment. En revanche le cas des ondes de flexion s'avère plus compliqué en raison de la présence de composantes évanescentes dans le champ de déplacement, lesquelles multiplient d'autant le nombre de composantes des variables énergétiques.
Une formulation quadratique équivalente à celle en déplacement a néanmoins pu être obtenue pour les ondes de flexion unidimensionnelles.

Enfin la dernière partie montre tout d'abord comment une formulation quadratique moyenne peut être développée dans le cas d'ondes planes unidimensionnelles, l'opération de moyennage permettant de s'affranchir des composantes à petite échelle spatiale des variables quadratiques pseudo-périodiques.
Une équation différentielle est obtenue pour l'intensité complexe, les densités d'énergie pouvant être tirées de cette variable.
Les conditions limites énergétiques tenant compte des composantes active et réactive de l'intensité sont ensuite calculées, pour des jonctions passives ou actives. Les cas de jonctions passives font intervenir des conditions mixtes analogues aux conditions d'impédance d'une formulation en déplacement.
Le cas des jonctions actives fait quant à lui intervenir non seulement des impédances mais également la densité de puissance injectée dans la discontinuité d'intensité moyennée. Cette formulation quadratique moyenne peut alors être appliquée au domaine des moyennes fréquences.

8

Tratkanov, Dimitri. "Méthodes géométriques et énergétiques pour la modélisation et la simulation des systèmes multi-physiques en génie électrique". Thesis, Compiègne, 2020. http://www.theses.fr/2020COMP2562.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

L’objectif de ce travail de recherche est de proposer un nouveau concept pour la génération automatique de réseaux équivalents à partir de calculs de type éléments finis (TEF). La réduction d’ordre du modèle s’appuie sur des techniques informatiques de clustering qui segmentent la géométrie réelle en un nombre restreint d’ensembles à champs homogène. La distribution des champs dans la géométrie est calculée à partir de résultats d’une méthode TEF (plus précisément, il s’agit d’une Cell-Method) et à l’aide d’éléments de Whitney. Ces ensembles homogènes peuvent alors être regroupés (fusionner) pour générer les composants du réseau équivalent. Les techniques présentées dans ces thèses sont illustrées sur un exemple magnétostatique permettant, à partir du calcul du potentiel vecteur magnétique sur un maillage TEF, de générer un réseau de reluctance précis mais d’ordre très réduit par rapport au modèle initial
This PhD thesis deals with modeling and computational methods for the design of multi-physical devices in the context of Model-Based System Engineering (MBSE). The proposed methods are based on geometric and topological tools (differential and algebraic topology) as well as duality theory (energetic and differential forms) and advanced discretization and meshing techniques (Delaunay- Voroinoi mesh and computer graphics tools). Analogies so useful in multi-physics modeling are widely used in this work through Tonti's perspective and diagrams. Several standard approaches to engineering modelling are extended and complemented by machine learning and clustering algorithms to provide innovative methods for modeling, simulation and model order reduction. The main contribution of this work concerns a new concept of automated generation of lumped parameter (LP) models from field computations. The results of the field calculations are obtained with a cochain method inspired by the Discrete External Calculus and the Tonti's Cell-Method. This thesis proposes an original approach which generates a LP model and applies at the same time a model order reduction. The two objectives, the automatic generation of the LP model and the model reduction, are based on a topological analysis of the physical problem and Artificial Intelligence clustering algorithms. The final objective of this work is to propose a multi-scale model that can simplify the modeling and simulation of multi-physical devices. This multi-scale model should be suitable for both: solution analysis (computation of fields with the cochain model) and design, optimization, control synthesis (computation of physical quantities in a network of components with the LP model). Field computations are illustrated on a weakly coupled multi-physical case: Electrokinetic, then thermal, and finally mechanical field are computed. Model order reduction and automatic LP generation are illustrated on a magnetostatic case (based on an electromagnetic device): the magnetic H and B fields are calculated using the cochain method, then a reduced reluctance network is automatically generated from the field results. In this example, the number of degrees of freedom is almost reduced by a factor of one hundred

9

Viot, Hugo. "Modélisation et instrumentation d'un bâtiment et de ses systèmes pour optimiser sa gestion énergétique". Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0349/document.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Dans un contexte de raréfaction des énergies à bas coût et de lutte contre le changement climatique, le secteur du bâtiment est contraint à des objectifs de diminution de ses consommations d'énergie. Un contrôle adapté des systèmes énergétiques du bâtiment peut constituer un levier important pour tendre vers cet objectif. Le but premier de ces travaux est la construction de modèles de faibles dimensions afin de pouvoir les embarquer dans un contrôleur pour améliorer la gestion énergétique. Ces modèles doivent être capables de s’enrichir des mesures disponibles sur site. Un bâtiment démonstrateur situé à l'Institut Universitaire de Technologie Génie Civil Construction Durable de Bordeaux sert de support au projet. Ce travail se décline en quatre volets. Le premier concerne la modélisation puisque des modèles légers basés sur l'analogie électrique et la représentation d'état sont proposés afin de décrire la dynamique du bâtiment sur un horizon de contrôle de quelques jours. Le deuxième volet concerne l'instrumentation du bâtiment puisque des campagnes de mesures courtes sont réalisées afin d'identifier les valeurs des paramètres du modèle de façon à minimiser l'écart modèle-mesure. Certains capteurs servent par la suite pour la gestion énergétique du bâtiment ; ces travaux posent donc également la question du jeu minimal de capteurs. Le troisième volet concerne la caractérisation des systèmes servant à piloter l'ambiance puisque dans une logique de contrôle optimal il faut être capable de relier l'effet de la commande sur la grandeur d'intérêt (température de confort). Le bâtiment démonstrateur comprend deux systèmes de chauffage : un plancher chauffant et des ventilo-convecteurs ainsi qu'une centrale de traitement d'air double flux pour le renouvellement d'air. Le dernier volet concerne la gestion énergétique avec l'utilisation d'un contrôleur prédictif embarquant l'un des modèles identifiés. Ainsi l’objectif est de chercher à anticiper le pilotage d'un système capacitif à long temps de réponse, tel que le plancher chauffant, grâce à la connaissance des perturbations futures (occupation, météo) sur un horizon de prédiction de quelques heures. Un contrôle réactif est assuré par les ventilo-convecteurs en appoint. La gestion prédictive est comparée à des stratégies de gestion plus classiques en simulation et in situ avec le bâtiment démonstrateur. L'originalité de ces travaux est de proposer une démarche pour la mise en place d'une boucle de contrôle complète (contrôleur/capteur /actionneurs) et de montrer s'il existe un intérêt à la gestion prédictive de systèmes à long temps de réponse dans le domaine du bâtiment
The building sector is forced to reduce its energy consumption in a context of high energy prices and global warming. Proper control of building energy systems can be an important lever to move towards this goal. The main goal of this work is to obtain small size buildings models in order to use it in a controller to improve energy management. The inputs of these models are fed in real-time with available measurements on site. A demonstration building at the IUT Civil Engineering and Sustainable Construction of Bordeaux serves as experimental support for the project. This work consists of four parts. The first one is to make lightweight models based on the electrical analogy and state-space representation to describe the dynamics of the building on upcoming days. The second part concerns the instrumentation of the building because short measurement campaigns are carried out to identify the model parameter values to minimize the gap between model output and measurement. Some sensors are then used for energy management of the building; thus this work also raise the question of the minimum set of sensors. The third address the characterization of the systems used to control air temperature. For an optimal control logic we must be able to link the effect of the command on the interest variable (air temperature). The demonstration building includes two heating systems : floor heating system (FHS) and fan coil units (FC). A dual flow air handling unit (AHU) is used for air renewal. The last part concerns energy management with the use of a predictive controller boarding one of the identified models. This project intends to anticipate the control of long time response capacitive systems as floor heating through knowledge of future disturbances on a prediction horizon of a few hours (occupation, weather). A reactive control is ensured by the fan coil units. Predictive management is compared to more conventional management strategies in simulation and on-site with the demonstrator building. The originality of this work is to propose a method for the establishment of a full control loop (controller/sensor/actuator) and demonstrate an interest in the predictive management of long response time systems in the building sector

10

Le, Touz Nicolas. "Conception et étude d’infrastructures de transports à énergie positive : de la modélisation thermomécanique à l’optimisation de tels systèmes énergétiques". Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018ECDN0038/document.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Dans le cadre de la transition énergétique, le recours aux énergies renouvelables devant être privilégié, nous proposons d'étudier les performances énergétiques des routes solaires hybrides.Une étude exhaustive des conditions climatiques permet d'établir les gains et pertes en énergie de ces systèmes puis un modèle numérique est élaboré pour coupler diffusion thermique,convection hydraulique et transferts radiatifs par la méthode des éléments finis avec la possibilité de changements d'états. Ce modèle est implémenté dans un noyau Matlab et appliqué à des données météorologiques annuelles pour différentes villes afin d'établir le potentiel énergétique et de le cartographier. Une analyse des résultats au regard du climat permet de mettre en évidence un lien entre ce potentiel et la notion de degré jour unifié,adaptée de la thermique du bâtiment, permettant ainsi à l'ingénieur d'estimer rapidement le potentiel énergétique à partir de données climatiques.En fonctionnement hivernal, l'objectif est de prévenir la formation de verglas sur les routes. Une stratégie de contrôle en température basée sur l’état adjoint est mise en place. Une analyse climatique est de nouveau menée et permet de tenir compte de l'humidité pour établir le besoin en chauffage. D'autres solutions de mise hors gel, basées sur un chauffage électrique, ont aussi été modélisées et soumises à ces stratégies de contrôle afin de mettre en évidence la possibilité d'un gain énergétique significatif. Ces lois de commande ont été étendues aux problèmes de reconstruction de propriétés dans le milieu et une application combinant cette approche thermique avec une approche basée sur l'électromagnétisme est proposée
In the context of the energy transition, with the use of new energies as a priority, we propose to study the energy performance of solar hybrid roads. An exhaustive study of climatic conditions makes it possible to establish the energy gains and losses of these systems, then a numerical model is developed to couple thermal diffusion, hydraulic convection and radiative transfers by the finite element method with the possibility of state changes. This model is implemented in a Matlab core and applied to annual meteorological data for different cities to establish and map energy potential. An analysis of the results with regard to climate makes it possible to highlight a link between this potential and the notion of a unified degree day, adapted from the building's thermal energy, thus allowing the engineer to quickly estimate the energy potential based on climatic data. During winter operation, the objective is to prevent from black ice occurring on the roads. A temperature control strategy based on the adjoint state method is implemented. A climate analysis is again carried out to take humidity into account to determine heating needs. Other frost protection solutions, based on electric heating, were also modelled and subjected to these control strategies in order to highlight the possibility of significant energy savings. These control laws have beengeneralized to problems of property reconstruction in a background and an application combining this thermal approach with an electromagnetism-based approach is proposed

11

Moinard, Stéphane. "Modélisation et simulation d'une installation de climatisation au gaz naturel : mesures sur site et validation expérimentale : optimisation de grands systèmes énergétiques". Paris 12, 1997. http://www.theses.fr/1997PA120002.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Ce travail porte sur la création d'une bibliothèque de modèles de climatisation et traitement d'air utilisables pour la simulation du confort, l'optimisation et l'évaluation économique de grand systèmes en thermique batiment. La thèse repose sur l'étude d'un système réel, comportant un climatiseur à absorption. Dans la première étude, l'installation entière est modélisée, et le suivi sur site a permis de valider les modèles à partir des données recueillies. Plusieurs défauts du système ont été mis en évidence. Un calcul complet des charges d'été et d'hiver a été effectué, permettant de conclure sur le dimensionnement en dynamique du système. Trois simulateurs ont été construits, représentant le système réel, le système répondant au cahier des charges initial, et un système amélioré. Nous évaluons par simulation les gains sur les consommations que diverses propositions peuvent apporter, sur une année entière. En seconde partie, nous procédons à la modélisation en dynamique d'une machine à absorption. Différentes configurations de régulation et de réseau hydraulique sont étudiées par simulation en vue de l'optimisation économique. Leur impact sur les performances est évalue, et nous faisons des propositions sur la conduite à suivre en cas de surdimensionnement de la machine. Le volume optimal d'un ballon de stockage à ajouter au réseau hydraulique a été déterminé, permettant la stabilisation et un meilleur fonctionnement de la machine. On propose également la modification de la régulation de la machine à absorption pour moduler sa puissance frigorifique et l'adapter ainsi à la charge thermique. La modulation de puissance est comparée à la regulation tout-ou-rien initiale, montrant clairement les gains possibles. La faisabilité de la modélisation de grands systemes complexes et les applications de la simulation sont clairement montrées, tant au niveau du diagnostic d'errers ou de défauts, que de la conception ou la modification de l'existant.

12

Vechiu, Ionel. "Modélisation et analyse de l'intégration des énergies renouvelables dans un réseau autonome". Le Havre, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00179164.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Dans la plupart des régions isolées, le générateur diesel est la source principale d'énergie électrique. Pour ces régions, le prix d'extension du réseau électrique s'avère prohibitif et le surcoût de l'approvisionnement en combustible augmente radicalement avec l'isolement. L'interconnexion des plusieurs sources d'énergie renouvelable (des éoliennes, des panneaux photovoltaïques, des petites centrales hydroélectriques, etc. ) dans un Système d'Energie Hybride (SEH) peut avoir une incidence profitable sur la production d'énergie électrique, en termes de coût et de disponibilité. Cependant, des améliorations dans la conception et le fonctionnement des SEH sont toujours nécessaires pour rendre cette technologie plus compétitive dans les régions isolées. Ainsi, le travail de recherche présenté dans cette thèse est une contribution à l'analyse du comportement et à la maîtrise des performances d'un SEH constitué par deux sources d'énergie renouvelable, un générateur diesel et des batteries de stockage. Ce type de système est étudié selon trois aspects : dimensionnement, maximisation de l'utilisation des ressources renouvelables et qualité de l'énergie électrique
In many of the remote areas, the diesel generator is the main source of power supply. The cost of grid extension is, and will probably continue to be, prohibitive and the fuel cost increases severely with the remoteness of the location. The combination of several energy sources (wind turbines, photovoltaic panels, small hydroelectric power plants etc. ) in a Hybrid Power System (HPS) can be very attractive for most of the remote areas, in terms of cost and availability. However, improvements of the design and operation of the HPS is still needed to allow this technology more competitive in remote areas. In this context, the work presented in this thesis gives a contribution to the behaviour analysis and the performances control of an HPS constituted by two renewable sources, a diesel generator and storage batteries. This kind of system is studied according to three aspects: sizing, maximizing the use of the renewable resource and power quality

13

Lazrak, Amine. "Caractérisation des performances énergétiques des systèmes thermiques innovants pour le bâtiment au travers d'essais de courte durée en régime dynamique". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAA031/document.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Les systèmes solaires thermiques combinés à un système d’appoint tel que une chaudière, une pompe à chaleur ou intégrant une machine à absorption, peuvent jouer un rôle important dans la réduction des consommations des bâtiments pour les besoins de chauffage, de climatisation et de production d’eau chaude sanitaire. Dans ce sens, la caractérisation des performances énergétiques des systèmes thermiques est un enjeu crucial.Les méthodes de caractérisation actuellement disponibles sont soit basées sur plusieurs essais physiques séparés des composants du système à évaluer, chose qui ne prend pas en compte les vraies interactions entre ces derniers, soit sur des modèles physiques qui peuvent être complexes et difficilement identifiables notamment du fait que les systèmes actuels sont compacts et préfabriqués en usine. En l’absence de méthode fiable pour estimer les performances des systèmes solaires thermiques avant leur intégration au bâtiment, le marché de ses derniers subit de fortes contraintes pour son développement.Dans ce contexte il devient indispensable de développer une méthodologie générique qui peut être appliquée à différentes typologies de systèmes et qui pallie les difficultés rencontrées par les méthodes actuelles.L’approche d’évaluation proposée dans ce mémoire est constituée de quatre étapes principales : la détermination d’une séquence de test, l’essai du système dans un banc d’essai semi-virtuel selon la séquence déterminée, l’acquisition des données et l’identification d’un réseau de neurones artificiels (RNA) du système et enfin la simulation du modèle en vue de l’estimation de la consommation du système dans l’environnement désiré. L’avantage d’utiliser un modèle complètement « boîte noire » du système complet à l’aide des RNA la rend totalement « non intrusive ». La connaissance des paramètres internes aux systèmes (rendements, conductivités thermiques, régulation etc.) n’est en conséquence pas nécessaire pour l’application de la méthodologie.La validation de la méthodologie a été réalisée à travers plusieurs expérimentations numériques, pour 7 systèmes issus de 3 typologies différentes, durant lesquelles les estimations des RNA ont été comparées aux calculs des modèles physiques dans plusieurs conditions différentes (qualité du bâtiment, climat et surface du capteur). Une application de l’approche développée dans le cas de 5 systèmes réels a permis la confirmation de la pertinence de la méthodologie
Solar thermal systems combined with a backup system such as a boiler, a heat pump or incorporating an absorption chiller, can play an important role in reducing buildings energy consumption for heating, cooling and hot water production needs. In this sense, characterizing the energy performance of thermal systems is crucial.Currently available methods of system characterization are either based on several separate physical tests of system components to be evaluated, which do not take into account the real interactions between them, or on physical models that can be complex and difficult to identify especially because systems nowadays are compact and prefabricated in the factory. Due to the lack of a reliable method to estimate the performance of solar thermal systems before their integration into buildings, their market faces a lot of impediment to be developed.In this context, it becomes essential to develop a generic methodology that can be applied to different types of systems which overcomes the difficulties encountered by the current ones.The proposed evaluation approach in this manuscript is composed of four main steps: determining a test sequence, testing the system in a semi-virtual test bench according to predetermined sequence, data acquisition and identifying an artificial neural network (ANN) of the system and finally the model simulation in order to estimate the system consumption in the desired boundary condition. Using a completely "black box" model of the whole system using the ANN makes the methodology totally "non-intrusive". No prior knowledge about the systems internal parameters (yields, thermal conductivities, regulation etc.) is necessary to apply the proposed approach.The methodology validation was performed through several numerical experiments for seven systems coming from three different typologies. During the validation process, ANN estimates were compared with calculations of physical models in several different conditions (quality of building, climate and collector area). The developed approach was applied to five real systems as well. The application results allowed the confirmation of the methodology relevance

14

Funk, Catherine Irène. "Modélisation mathématique du système de phosphates à haute énergie au cours des échanges énergétiques de la cellule musculaire". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1990. http://www.theses.fr/1990INPL067N.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Dans cette étude, on développe un modèle théorique permettant l'étude de la contraction musculaire en relation avec l'état biochimique des cellules musculaires. Ce mémoire contient les rappels physiologiques essentiels, ainsi qu'un rappel des travaux antérieurs à partir desquels cette étude s'introduit de façon naturelle. L'étude est centrée sur les molécules contenant des liaisons phosphates riches en énergie. Les voies métaboliques de production et de consommation d'Adénosine TriPhosphate (ATP) sont incorporées dans un modèle du système cytosolique des composés phosphates riches en énergie (ou système énergie phosphate, comprenant les adénylates, la phosphocréatine, la créatine et le phosphate inorganique). Le modèle a une forme mathématique simple et permet de calculer les variations en fonction du temps du système énergie-phosphate au cours de transitions entre différents taux de travail musculaire. On valide le modèle par l'expérience en utilisant des mesures de la vitesse de consommation d'oxygène (Vo2) et de la concentration en phosphocréatine au cours de transitions repos-travail : ceci pour deux muscles différents. On peut alors utiliser le modèle pour prévoir les comportements transitoires au cours de transitions repos-travail. On utilise ensuite le modèle pour étudier la régulation in vivo de (Vo2). Enfin, on étudie l'effet tampon de la phosphocréatine sur les concentrations en adénylates au cours d'un protocole expérimental de stimulation par secousses

15

Wang, Yunxin. "Stratégie de modélisation des systèmes de valorisation énergétique : Application aux machines ORC et à absorption". Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEI068.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

La consommation énergétique dans l’industrie augmente de nos jours, avec l’amplification des activités industrielles dans le monde. En parallèle, la pénurie des énergies primaires et le réchauffement climatique obligent des exploitations sans cesse des énergies et des techniques alternatives, afin de développer durablement, et de satisfaire l’augmentation de la consommation. Ainsi, l’amélioration de l’utilisation énergétique dans l’industrie devient aussi un sujet important à développer et à étudier. Dans certains sites industriels, les rejets thermiques sont énormément dégagés dans l’environnement sans aucun traitement énergétique. Ses températures sont parfois, beaucoup plus élevées que l’ambiant. La valorisation de ces chaleurs est conseillée, par des systèmes de valorisation, pour la production de chaud, de froid et d’électricité. Ce traitement peut réduire significativement le gaspillage et améliorer l’efficacité énergétique dans l’industrie. C’est pour cette raison, plusieurs projets sont lancés. Le projet VALENTHIN (VALorisation ENergétique des rejets THermiques INdustriels) est pour but d’améliorer l’efficacité énergétique industrielle en valorisant les rejets thermiques ou en développant les processus industriels. Cette thèse concentre sur les études des systèmes de valorisation, particulièrement en ce qui concerne les différentes méthodes de simulation. Dans cette thèse, les bibliographies sont synthétisées, sur les différentes modélisations des systèmes de valorisation, surtout le système à absorption et le cycle de Rankine organique mentionnés dans ce projet. Par conséquent, une stratégie de modélisation est proposée et est montrée, pour les simulations des systèmes en régime permanent et en régime dynamique. Le choix des types de modélisation doit prendre en compte leurs avantages et leurs inconvénients, et aussi les besoins des utilisateurs, pour but de modéliser et développer des systèmes plus aisément et plus efficacement
Energy consumption in industry is increasing today, with the amplification of industrial activities in the world. At the same time, the scarcity of primary energy and global warming are insist the use of alternative technologies and energies, in order to sustainably develop, and to satisfy the increase in consumption. Thus, improving energy use in industry is also becoming an important topic to be developed and studied. In some industrial sites, the waste heats are enormously released into the environment without any energy treatment. Its temperatures are sometimes, much higher than the ambient. The valorization of these heats is advised, by using the valorization systems, for the production of hot, cold and electricity. This treatment can significantly reduce the energy waste and improve energy efficiency in the industry. For this reason, several projects are being launched. The aim of the VALENTHIN project is to improve industrial energy efficiency by valorizing waste heat or by developing industrial processes. This thesis concentrates on the studies of valorization systems, particularly with regard to the different modeling methods. In this report, the bibliographies are synthesized, on the different models used for the valorization systems, especially the absorption system and the organic Rankine cycle mentioned in this project. Consequently, a modeling strategy is proposed and is shown for steady state simulations and dynamic regime systems. The choice of types of modeling must take into account their advantages and disadvantages and also the needs of the users, with the aim of modeling and developing systems more easily and efficiently

16

Balland, Laurent. "Contribution à l'estimation des paramètres cinétiques et énergétiques de systèmes chimiques en milieux homogène et hétérogène dans un réacteur calorimétrique". Rouen, 1997. http://www.theses.fr/1997ROUES054.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Le présent travail propose une méthodologie pour estimer les paramètres cinétiques et thermiques de modèles de comportement énergétique de milieux réactionnels chimiques dans des conditions de synthèse aussi proches que possible des conditions industrielles. Des réactions chimiques, accompagnées de phénomènes physiques tels que la solubilisation ou le mélangeage de réactifs, sont réalisées dans un réacteur calorimétrique (RC1 de Mettler (R)) qui détermine la puissance expérimentale dégagée par le milieu. La méthode consiste à ajuster les paramètres du modèle reproduisant ce même dégagement de puissance. Un modèle incluant le transfert de matière couplé a la réaction chimique prend en compte la miscibilité progressive du réactif introduit. Dans le cas des réactions sans solvant, la variation du comportement du milieu réactionnel, au fur et à mesure de l'avancement de la réaction, est considérée selon trois approches. La première repose sur un modèle phénoménologique global et donne des résultats satisfaisants mais d'application limitée. Une deuxième approche, consistant à remplacer les concentrations par les activités dans les équations cinétiques, n'a pas abouti à des résultats concluants. La troisième approche prend en compte de manière beaucoup plus précise : l'aspect énergétique, en déterminant les enthalpies molaires d'excès du mélange forme par les réactifs et les produits ; l'aspect cinétique, en approfondissant le mécanisme chimique. Cette dernière approche fournit des résultats plus précis et extrapolables. Des méthodes spécifiques d'estimation ont été mises au point en couplant des méthodes globalement convergentes et localement convergentes : un maillage simple de l'espace des paramètres et un algorithme génétique fournissent des points d'initialisation pour une méthode de Rosenbrock. Les modèles sont transcrits au sein d'un logiciel développé en langage C++ sous environnement Windows (TM).

17

Agbli, Kréhi Serge. "Modélisation multiphysique des flux énergétiques d'un couplage photovoltaïque-électrolyseur PEM-pile à combustible PEM en vue d'une application stationnaire". Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00767882.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

A l'aide de la Représentation Energétique Macroscopique (REM) comme outil de modélisation graphique, la modélisation et la gestion d'énergie d'une application stationnaire isolée à base d'un système PEMFC couplé à l'énergie solaire photovoltaïque comme source principale d'énergie sont développées. Afin d'assurer une autonomie du système en combustible, un électrolyseur PEM est intégré au dispositif. En outre, des packs de batteries et de supercondensateurs permettent un stockage d'énergie et de puissance.Grâce à la modularité de la REM, les modèles respectifs des différentes entités énergétiques du système ont été développés avant de les assembler pour reconstituer un modèle global. Une caractéristique propre de la REM étant la commande, une Structure Maximale de Commande (SMC) est déduite du modèle REM du système par application de règles d'inversion.Le phénomène d'effet échelle a permis de dimensionner le système grâce à un profil de consommation domestique d'énergie électrique. Une stratégie de gestion énergétique basée sur la méthode du bilan des flux de puissance et prenant en compte les dynamiques de chaque source a été développée. Différents modes de fonctionnement ont été étudiés. Grâce è un profil d'ensoleillement d'une journée, la pertinence du modèle a été évaluée. Il a été en outre introduit un couplage entre la méthode du bilan des flux de puissance et la logique floue afin que la stratégie de gestion redéfinisse les références des grandeurs électriques en tenant compte de l'état de charge des batteries et de celui des supercondensateurs.

18

Agbli, Kréhi Serge. "Modélisation multiphysique des flux énergétiques d’un couplage photovoltaïque-électrolyseur PEM-pile à combustible PEM en vue d’une application stationnaire". Thesis, Besançon, 2012. http://www.theses.fr/2012BESA2001/document.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

A l’aide de la Représentation Energétique Macroscopique (REM) comme outil de modélisation graphique, la modélisation et la gestion d’énergie d’une application stationnaire isolée à base d’un système PEMFC couplé à l’énergie solaire photovoltaïque comme source principale d’énergie sont développées. Afin d’assurer une autonomie du système en combustible, un électrolyseur PEM est intégré au dispositif. En outre, des packs de batteries et de supercondensateurs permettent un stockage d’énergie et de puissance.Grâce à la modularité de la REM, les modèles respectifs des différentes entités énergétiques du système ont été développés avant de les assembler pour reconstituer un modèle global. Une caractéristique propre de la REM étant la commande, une Structure Maximale de Commande (SMC) est déduite du modèle REM du système par application de règles d’inversion.Le phénomène d’effet échelle a permis de dimensionner le système grâce à un profil de consommation domestique d’énergie électrique. Une stratégie de gestion énergétique basée sur la méthode du bilan des flux de puissance et prenant en compte les dynamiques de chaque source a été développée. Différents modes de fonctionnement ont été étudiés. Grâce è un profil d’ensoleillement d’une journée, la pertinence du modèle a été évaluée. Il a été en outre introduit un couplage entre la méthode du bilan des flux de puissance et la logique floue afin que la stratégie de gestion redéfinisse les références des grandeurs électriques en tenant compte de l’état de charge des batteries et de celui des supercondensateurs
A stand alone multi-source system based on the coupling of photovoltaic energy and both a PEM electrolyser and a PEMFC for stationary application is studied. The system gathers photovoltaic array as main energy source, ultracapacitors and batteries packs in order to smooth respectively fast and medium dynamic by supplying the load or by absorbing photovoltaic source overproduction. Because of the necessity of fuel availability, especially for islanding application like this one, a PEM electrolyser is integrated to the system for in situ hydrogen production.The main purpose being modeling and management of the power flows in order to meet the energy requirement without power cut, a graphical modeling tool namely Energetic Macroscopic Representation (EMR) is used because of its analysis and control strengths. Thanks to the modular feature of the EMR, the different models of each energetic entity of the system are performed before their assembling.By using scale effect, the energetic system sizing is performed according to a household power profile. Then, by the help of the multi-level representation, the maximal control structure (MCS) is deduced from the system EMR model. The electrical reference values of the MCS are generated by applying the power balancing method involving the own dynamic of each source into the energy management strategy. Different behavior modes are taken into account. By considering an irradiance profile for one day, the system is simulated highlighting its suitable behaviour. Moreover, the relevance of the introduced coupling between fuzzy logic controller and the power balancing method is pointed out

19

Lossec, Marianne. "Systèmes multisources de récupération d'énergie dans l'environnement humain : modélisation et optimisation du dimensionnement". Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00618233.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Ces travaux s'inscrivent dans la problématique de l'alimentation autonome de systèmes électroniques communicants fondée sur la récupération de l'énergie disponible dans l'environnement humain. Cette thèse traite du dimensionnement d'un générateur multisource (thermique, photovoltaïque et cinétique) avec stockage d'énergie. Afin d'optimiser le dimensionnement d'un tel système dans un contexte de ressources paramétrables, des modèles génériques, adaptés à une large plage de dimensions, ont été établis, à partir de technologies déjà existantes, et validés expérimentalement. L'approche système a permis d'étudier les nombreux couplages multiphysiques existants et de mieux dimensionner le système. Ainsi, il a été montré qu'optimiser le rendement global de toute la chaîne de conversion d'énergie conduit à des solutions différentes de celles résultant d'une optimisation du dimensionnement de chaque organe pris séparément. Enfin, dans la dernière partie de cette thèse, une étude a été menée sur l'impact du profil de consommation sur le dimensionnement du système. Cette étude a permis, sur le cas particulier d'une application réelle, de mettre en évidence le potentiel d'une gestion d'énergie en cas de ressources faibles notamment par l'adaptation des profils de consommation.

20

Allègre, Anne-Laure. "Méthodologies de modélisation et de gestion de l’énergie de systèmes de stockage mixtes pour véhicules électriques et hybrides". Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10102/document.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Les véhicules thermiques conventionnels se trouvent dans une situation critique. Les solutions Véhicules Electriques (VE) et Véhicules Electriques Hybrides (VEH) nécessitent de stocker à bord du véhicule de l’énergie électrique. Ce stockage se fait principalement par batteries et pose des problèmes d’autonomie, durée de vie et poids. Un moyen pour répondre à ces problématiques consiste à associer deux Systèmes de Stockages d’Energie (SSE) électriques complémentaires. L’objectif de la thèse vise à proposer une méthodologie d’étude des associations de SSE électriques pour VEs et VEHs de façon en déduire des règles de modélisation, de commande et de dimensionnement. Une architecture et une REM générales de VEs mixtes sont établies. La REM générale permet de mieux analyser le système et de simuler l’ensemble des architectures avec un même programme. L’architecture générale permet de tester différentes architectures sur un même banc expérimental. Cette REM est étendue à des véhicules à 3 SSE. La méthodologie de modélisation est appliquée, en particulier, à deux VEs mixtes, puis étendue à un VEH mixte et un VE mixte utilisant trois SSE électriques. Les SSE électriques utilisés sont constitués de batteries et de supercondensateurs. Les structures de commande de chaque véhicule présenté sont élaborées, validées par simulation et par expérimentation en utilisant la simulation Hardware-in-the-Loop (HIL) ou sur véhicule réel. Différentes stratégies de gestion de l’énergie ont été développées pour la voiture électrique mixte. Une étude montre l’influence de ces stratégies notamment sur la consommation de l’énergie électrique de la batterie, sa durée de vie et son dimensionnement
Conventional vehicles are in a critical situation. The solutions Electric Vehicles (EV) and Hybrid Electric vehicle (HEV) need on-board electric energy storage. Generally, batteries are used, and lead some problems as: autonomy, lifetime, weight…The association of two complementary electric Energy Storage Systems (ESSs) could be a good device to ameliorate the on-board storage. The objective of the thesis aims to propose a methodology of study of electric EESs associations for EVs and HEVs in order to deduce model, control and sizing rules. General topology and Energetic Macroscopic Representation (EMR) of mixed EVs are established. The general EMR allows a better analyse of the system and allows simulating all topologies with one program. The general topology allows testing different topologies on a same experimental bench. The EMR is extended to mixed vehicles using three EESs. The modelling methodology is in particular applied to two mixed EVs, and extended to a mixed HEV and a mixed VE using three electric ESSs. The used electric ESSs are constituted of batteries and supercapacitors. The control structures of each vehicle are built, validated in simulation and in experimentation using a reduced scale Hardware-in-the-Loop (HIL) simulation or on a real vehicle. Different energy management strategies have been developed for the mixed electric car using batteries / supercapacitors. A study shows the influence of these strategies, in particular on the electric consumption of the batteries, their lifetime and their sizing. Some strategies have been validated experimentally on the real mixed electric microbus

21

Lorandel, Jordane. "Etude de la consommation énergétique de systèmes de communications numériques sans fil implantés sur cible FPGA". Thesis, Rennes, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAR0036/document.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Les systèmes de communications sans fil n'ont cessé d'évoluer ces dernières années, poussés par de fortes demandes du marché en systèmes toujours plus autonomes et performants. Ainsi, de nouvelles contraintes de conception sont apparues de manière à mieux prendre en compte les aspects énergétiques et ainsi améliorer la durée de vie des batteries et des circuits. Actuellement, les systèmes de communications numériques sans fil consomment d'importantes quantités d'énergie. D'autre part, la complexité des systèmes croît de génération en génération afin de satisfaire toujours plus d'utilisateurs avec un haut niveau de performances. Dans ce contexte à fortes contraintes, les circuits de type FPGA apparaissent comme une technologie attractive, pouvant supporter des circuits numériques complexes grâce à leur grand nombre de ressources. Pour pouvoir concevoir les futurs systèmes de communications numériques sans fil sur ce type de circuit, les concepteurs de tels systèmes doivent pouvoir estimer la consommation et les performances au plus tôt dans la phase de conception. De cette façon, ils pourront explorer l'espace de conception et effectuer des choix d'implémentation afin d'optimiser leurs systèmes. Durant cette thèse, une méthodologie a été proposée dont les objectifs sont d'estimer rapidement et à haut niveau la consommation de leurs circuits implantés sur FPGA ainsi que leurs performances, d'explorer l'espace de conception, de comparer efficacement plusieurs systèmes entre eux, tout en assurant une bonne précision de l'estimation. La méthodologie repose sur une phase de caractérisation de composants IP matériels ainsi que de leur modélisation en Systeme. Dans un second temps, une représentation haut-niveau du système entier est réalisée à partir de la librairie des modèles Systeme de chaque IP. A travers des simulations haut-niveau, les utilisateurs peuvent tester rapidement de multiples configurations de leur système. Un des caractères innovants de l'approche repose sur l'utilisation de signaux clés qui permettent de tenir compte des comportements dynamiques des composants IP, c-à-d leur temps d'activité (actif/inactif), au sein du système et ainsi obtenir des estimations précises. Les nombreux gains de la méthodologie ont été démontrés à travers plusieurs exemples de systèmes de communications numériques sans fil comme une chaîne de traitement en bande de base de type SISO-OFDM générique, des émetteurs LTE etc. Pour conclure, les limitations ont été adressées et des solutions d'optimisation ont pu être envisagées puis mises en place
Wireless communication systems are still evolving since the last decades, driven by the growing demand of the electronic market for energy efficient and high performance devices. Thereby, new design constraints have appeared that aim at taking into account power consumption in order to improve battery-life of circuits. Current wireless communication systems commonly dissipate a lot of power. On the other hand, the complexity of such systems keeps on increasing through the generations to always satisfy more users at a high degree of performance. In this highly constrained context, FPGA devices seem to be an attractive technology, able to support complex systems thanks to their important number of resources. According to the FPGA nature, designers need to estimate the power consumption and the performance of their wireless communication systems as soon as possible in the design flow. In this way, they will be able to perform efficient design space exploration and make decisive implementation and optimization choices. Throughout this thesis, a power estimation methodology for hardware-focused FPGA device is described and aims at making design space exploration a lot easier, providing early and fast power and performance estimation at high-level. It also proposes an efficient way to efficiently compare several systems. The methodology is effective through an lP characterisation step and the development of their SystemC models. Then, a high level description of the entire system is realized from the SystemC models that have been previously developed. High-level simulations enable to check the functionality and evaluate the power and performance of the system. One of the contributions consists in monitoring the JP time-activities during the simulation. We show that this has an important impact on both power and performances. The effectiveness of the methodology has been demonstrated throughout several baseband processing chains of the wireless communication domain such as a SISO-OFDM generic chain, LTE transmitters etc. To conclude, the main limitations of the proposed methodology have been investigated and addressed

22

Terzibachian, Elie. "Modélisation dynamique d’un dispositif de stockage par chaleur sensible intégré à un système énergétique". Thesis, Paris, CNAM, 2017. http://www.theses.fr/2017CNAM1129.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Dans les années récentes, des politiques visant à promouvoir l’efficacité énergétique ont été instaurées en réponse aux obligations réglementaires européennes et internationales. Le stockage d’énergie thermique s’est révélé être une technologie qui permet une amélioration de l’efficacité énergétique, en particulier celle des installations techniques pour le conditionnement d’air, le chauffage et l’eau chaude sanitaire pour le bâtiment. Parmi les différents types existants, le stockage thermique par chaleur sensible est le plus ancien et le plus répandu sur le marché. Or, l’intégration du ballon de stockage dans les installations énergétiques s’avère délicate tant dans la phase de conception que de l’exploitation de ces installations. Par ailleurs, il convient d’évaluer – pour les systèmes et équipements techniques du bâtiment – leurs consommations énergétiques annuelles (ou saisonnières). Pour répondre à l’ensemble de ces exigences, le recours à la modélisation et simulation dynamique des composants et systèmes énergétiques devient indispensable. Le travail de la présente thèse présente une approche de modélisation et de simulation dynamique d’un ballon de stockage d’eau par chaleur sensible qui répond aux contraintes particulières suivantes : assurer une modélisation fine à partir de la résolution des équations de Navier-Stokes d’un composant – le ballon de stockage – dans lesquels les mécanismes de transfert et d’écoulement sont complexes et réaliser une modélisation dynamique d’un système thermique associant des divers composants techniques d’un circuit et ceci avec des temps de calcul raisonnables, compatibles avec les pratiques courantes des bureaux d’étude spécialisés en conception d’installations . Le travail réalisé associe donc une analyse fine du comportement dynamique du ballon grâce au développement d’un modèle CFD, la détermination d’un modèle réduit à partir de ce modèle – qui permet la construction d’un champ dynamique de température – et enfin une modélisation sous Modelica adaptée à la simulation d’un système énergétique complexe. Dans les différentes phases de cette étude, les résultats issus de la simulation sont alors confrontés aux résultats déduits de divers travaux expérimentaux. La validation de la démarche suite à cette confrontation calculs/expériences permet d’envisager l’application des outils présentés à des projets techniques notamment au projet « PV cooling » de climatisation des bâtiments avec une ressource solaire photovoltaïque, projet réalisé en parallèle de ce projet de thèse et porté par les acteurs industriels qui soutiennent cette recherche
In recent years, policies to promote energy efficiency have been introduced in response to European and International regulatory obligations. Thermal Energy Storage has proven to be a technology that improves energy efficiency, particularly for the air conditioning, heating and domestic hot water utilities in buildings. Among the existing types, sensible heat storage is the oldest and most widespread on the market. The integration of the storage tank into energy installations may be tricky in both the design and operation phases of these installations. Moreover, the annual (or seasonal) energy consumption of the building's technical systems and equipment should be evaluated. To meet all these requirements, dynamic modeling and simulation of energy components and systems becomes essential. The work of this thesis presents a dynamic modeling and simulation approach of a sensible heat water storage tank which respond to the following particular constraints: To ensure a fine modeling based on the resolution of the Navier-Stokes equations of a component – the storage tank – in which the flow and transfer mechanisms are complex, and to carry out a dynamic modeling and simulation, with reasonable computational time, of a thermal energy system associating various technical components of a circuit and compatible with the usual practices of the specialized system design offices. Thus, the carried out work combines a detailed analysis of the dynamic behavior of the storage tank through the development of a CFD model, the development of a reduced model from the previous CFD model that allows the construction of temperature dynamic fields and finally a Modelica modeling adapted to the simulation of a complex energy system. In the different phases of this study, the results from the simulation are compared to the results deduced from various experimental works. The validation of the approach following this comparison between calculations and experimental results makes it possible to consider the application, of the presented tools, in technical projects and in particular the project “PV cooling” for buildings air conditioning with a photovoltaic solar resource, a project that is carried out in parallel with this thesis by the industrial players supporting this research

23

Tourreilles, Céline. "Qualification énergétique et sanitaire des systèmes d'épuration intégrés aux réseaux de ventilation". Thesis, La Rochelle, 2015. http://www.theses.fr/2015LAROS012/document.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

La qualité de l’air à l’intérieur des bâtiments basse consommation devient une problématique préoccupante dans le contexte actuel de règlementations thermiques de plus en plus exigeantes. Une des solutions envisagées pour concilier qualité de l’air intérieur et performance énergétique dans les bâtiments est l’intégration de systèmes d’épuration dans les réseaux de ventilation. Peu de retour d’expériences in situ permettent d’évaluer l’intérêt de ces systèmes pour répondre à la problématique. La solution envisagée dans ces travaux est l’évaluation par la simulation numérique. Ce choix a nécessité le développement d’un outil numérique capable de représenter de façon couplée les phénomènes thermiques, aérauliques et ceux liés à la qualité de l’air intérieur par une représentation multipolluant, à l’échelle d’un bâtiment ou d’une partie d’un bâtiment. Cet outil a été développé dans l’environnement Dymola sous le langage Modelica. Des expérimentations ont été menées dans ces travaux dans le but de compléter l’outil numérique par des lois empiriques caractérisant, d’une part les phénomènes de sorption des polluants gazeux par les matériaux de revêtement intérieur, d’autre part le comportement, à la fois énergétique et sanitaire, de six solutions d’épuration. Pour illustrer la capacité d’étude acquise grâce aux développements numériques et expérimentaux qui ont été réalisés dans le cadre des travaux de thèse, une zone de bureaux d’un bâtiment tertiaire a été simulée pour deux zones climatiques et pour deux types de pollution extérieure sur une année type complète. Les trois solutions d’épuration ayant montrées des performances tangibles lors de la phase expérimentale ont été simulées sous plusieurs conditions de fonctionnement puis comparées à deux cas de surventilation des locaux (sans épuration de l’air). Un indice global combinant performance sanitaire et énergétique a été ainsi défini dans le but de hiérarchiser les différentes stratégies simulées. Les résultats obtenus permettent de valider la méthodologie employée, notamment en montrant à la fois l’intérêt de contextualiser les solutions envisagées pour les évaluer, et l’importance de travailler, lors des expérimentations, à des conditions représentatives de la réalité des environnements intérieurs. Plusieurs voies d’amélioration de l’outil numérique développé sont également proposées en conclusion, ainsi que différents points de discussion qui méritent l’attention de travaux futurs dans le domaine
Indoor air quality in low-energy buildings has become these recent years an important topic with the rigorous performance expectations in terms of envelope airtightness and energy consumption set by the RT2012 thermal building code. One possible solution to conciliate indoor air quality and energy performance is to integrate air-cleaning systems in the building ventilation system. Because of the lack of scientific results regarding the suitability of those systems to solve this problematic, an investigation using numerical simulation has been conducted in the present work. This choice led to the development of a numerical tool that resolves in a coupled way, the heat and mass transfers, considering a multi-pollutant representation at the scale of the building/rooms. This tool was developed in the Dymola environment, using the Modelica programming language. Several experiments were also performed in the present work to acquire complementary data about the sorption of gaseous pollutants by indoor covering materials and about the cleaning effectiveness and energy consumption of six air-cleaning systems. To illustrate the capabilities of the numerical tool, simulations have been performed for an office building zone. The building has been located in two climatic zones and submitted to two levels of outdoor pollution, for a whole year. Three of the tested solutions that have shown the best air-cleaning performances in the experimental phase have been simulated under various operating conditions. Two cases of higher amount of fresh air, i.e. without any air-cleaning system, have been also included to the study. One index has then been defined to compare the performance of the different solutions considering both the exposure reduction to eight pollutants and the induced energy consumption. The results obtained in the present study confirm the adequacy of the proposed methodology. In particular, the importance of evaluating the solutions in their real context and not simply relying on their intrinsic performances to judge their performances when applied to indoor environments has been demonstrated. Another important issue is the need to conduct experimental characterizations of sorption processes and air-cleaning system under environmental conditions representative of real indoor spaces, i.e. low pollutant concentration and adequate air temperature, humidity and velocity. Future developments needed to improve the capabilities of the numerical tool are presented in conclusion as well as some important issues that would need a careful attention for further works in the domain

24

Lacroix, Elie. "Les choix énergétiques dans les trajectoires de vie : modélisations et simulations selon différents scénarios". Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLED052/document.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

La thématique de la précarité énergétique suscite un intérêt grandissant de la sphère économique, politique et sociale. Cette thèse en sciences économiques porte sur la représentation et l’analyse des interactions de trois postes fondamentaux dans les dépenses contraintes des ménages à savoir la santé, le logement, et l’énergie afin de faire apparaître des leviers pertinents pour la mise en place d’action de lutte contre la précarité énergétique. Celle-ci propose une analyse théorique et analytique originale, en abordant d’une part ce phénomène en termes d’équité permettant de mettre en exergue l’existence d’inégalités, justifiant ainsi la mise en place de mesures complémentaires, voire nouvelles, en faveur d’une plus grande équité entre individus concernant le bien énergie. D’autre part, la caractérisation de la dynamique de ce phénomène dispense de précieuses informations sur le type de mesures (i.e., aides au paiement de factures, modes de paiement de facture innovants, aides à la rénovation du logement) pouvant être mises en place pour contrecarrer ce phénomène, et ainsi participer à la poursuite des objectifs d’équité sous-jacents. Ensuite, l’analyse des conséquences de la précarité énergétique sur d’autres dimensions que celles faisant référence à l’énergie (i.e., santé) permet d’interpeller les décideurs politiques sur son aspect multidimensionnel et poreux avec d’autres dimensions de la précarité sociale. Ce phénomène est être un vecteur concourant à l’aggravation d’autres inégalités (i.e., inégalités de santé), pouvant ainsi compromettre la poursuite de l’objectif d’équité des décideurs publics. Enfin, l’étude de nouveaux moyens de paiement innovants du bien énergie (i.e., prépaiement), à moindres coûts, permet d’identifier le prépaiement comme un outil pouvant contribuer à l’atteinte des objectifs respectivement d’équité horizontale et verticale
The topic of fuel poverty has generated an increasing interest in the economic, political and social spheres. This economics thesis examines the measurement and analysis of the interactions between three fundamental indicators of forced household expenses in terms of health, housing, and energy to identify the relevant factors needed for the implementation of actions that address and prevent fuel poverty. This paper presents an original theoretical and analytical study that investigates this phenomenon first in terms of equity, highlighting the existence of disparities and justifying the implementation of additional potentially new measures that promote greater equity in the allocation of energy among individuals. Furthermore, the study characterizes the dynamics of this phenomenon, providing invaluable information on the types of measures (e.g., social tariffs for energy, innovative models of payment for energy, housing renovation assistance) that could be implemented to prevent fuel poverty and thus address the underlying objectives of equity. The thesis then presents an analysis of the consequences of energy vulnerability on dimensions other than those directly referring to energy (i.e., health), raising political decision-makers’ awareness of the multidimensional and broad effects of fuel poverty on other dimensions of social vulnerability. Fuel poverty is a factor that contributes to the worsening of other disparities (i.e., health disparities), compromising public decision-makers’ pursuit of the objective of equity. Finally, the analysis of new innovative methods of payment that provide energy (i.e., prepayment) with fewer costs indicated that prepayment is a tool that could contribute to the respective goals of horizontal and vertical equity

25

Noureddine, Adel. "Vers une meilleure compréhension de la consommation énergétique des systèmes logiciels". Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00961346.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Avec l'augmentation de l'utilisation des ordinateurs et des appareils mobiles, et la hausse du prix de l'électricité, la gestion énergétique des logiciels est devenue une nécessité pour des logiciels, appareils et services durables. La consommation énergétique augmente dans les technologies informatiques, notamment à cause de l'augmentation de l'utilisation des services web et distribuée, l'informatique dans les nuages, ou les appareils mobiles. Par conséquent, des approches de gestion de l'énergie ont été développées, de l'optimisation du code des logiciels, à des stratégies d'adaptation basées sur l'utilisation des ressources matérielles. Afin de répondre à ces lacunes, nous présentons dans cette thèse, des modèles énergétiques, approches et outils pour estimer fidèlement la consommation énergétique des logiciels, au niveau de l'application, et au niveau du code, et pour inférer le modèle d'évolution énergétique des méthodes basé sur leurs paramètres d'entrées. Nous proposons aussi Jalen et Jalen Unit, des frameworks énergétiques pour estimer la consommation énergétique de chaque portion de code de l'application, et pour inférer le modèle d'évolution énergétique des méthodes en se basant sur des études et expériences empiriques. En utilisant des modèles énergétiques et d'outils d'estimations logicielles, nous pouvons proposer des informations énergétiques précises sans avoir besoin de wattmètres ou d'investissement de matériels de mesures énergétiques. Les informations énergétiques que nous proposons, offrent aussi aux approches de gestion énergétique des mesures directes et précises pour leurs approches d'adaptations et d'optimisations énergétiques. Ces informations énergétiques établissent aussi un modèle d'évolution énergétique des logiciels en se basant sur leurs paramètres d'entrées. Cela offre aux développeurs une connaissance plus profonde sur l'efficacité énergétique dans les logiciels. Cette connaissance amènera les développeurs à choisir un certain code au lieu d'un autre en se basant sur son efficacité énergétique. Les expérimentations utilisant l'implémentation de nos modèles énergétiques offrent des informations importantes sur comment et où l'énergie est consommée dans les logiciels. Plus particulièrement, nous proposons des comparaisons empiriques des langages de programmation (LP), des implémentations d'algorithmes, du coût de l'utilisation d'une machine virtuelle dans les LP, des options des compilateurs, et des primitives d'entrées/sorties. Nos outils permettent aussi de détecter les hotspots énergétiques dans les logiciels, permettant ainsi de focaliser sur les principaux endroits où davantage d'études sont nécessaires pour l'optimisation énergétique. Finalement, nous démontrons comment notre framework d'étude empirique permet de détecter les modèles d'évolution énergétique en se basant sur les stratégies d'évolution des paramètres d'entrées. Grâce à notre contribution, nous visons d'évoluer la connaissance dans le domaine de la consommation énergétique dans les logiciels, en proposant des modèles, des approches et des outils pour mesurer avec précision la consommation énergétique à des grains plus fins. En un mot, nous avons construit un microscope logiciel et énergétique, et avons mener des expérimentations afin de comprendre comment l'énergie est consommée dans les logiciels, et les chemins à prendre pour produire des logiciels optimisés énergétiquement.

26

Afanga, Khalid. "Modélisation systémique des filières sidérurgiques en vue de leur optimisation énergétique et environnementale". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2014. http://docnum.univ-lorraine.fr/prive/DDOC_T_2014_0268_AFANGA.pdf.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Ce travail de recherche porte sur la modélisation mathématique des principaux procédés sidérurgiques en suivant une approche systémique. L’objectif est d’élaborer un outil de modélisation de l’ensemble de la filière destiné à l’optimiser du point de vue énergétique et environnemental. Nous avons développé des modèles physico-chimiques du haut fourneau, de la cokerie, de l’agglomération et du convertisseur. Ces modèles ont ensuite été reliés entre eux sous forme d’un diagramme de flux unique en utilisant le logiciel ASPEN Plus. Dans une première partie, nous nous sommes particulièrement intéressés au haut fourneau à recyclage, une variante innovante du haut fourneau dans laquelle les gaz de gueulard sont recyclés et réinjectés aux tuyères après capture du CO2. Nous avons testé une réinjection à un niveau (aux tuyères) et à deux niveaux (tuyères et ventre). Les résultats ont été comparés avec succès à des données expérimentales issues d’un réacteur pilote et montrent que le recyclage permet une baisse de plus de 20 % des émissions de CO2 du haut fourneau. Le recyclage à deux niveaux ne semble pas plus performant que celui à un seul niveau. Dans un deuxième temps, nous avons simulé le fonctionnement d’une usine sidérurgique intégrée dans son ensemble. Différentes configurations ont été testées, pour un haut fourneau classique ou un haut fourneau à recyclage, en considérant un éventuel recyclage du laitier de convertisseur à l’agglomération, et en étudiant l’influence de la teneur en silicium de la fonte sur toute la filière. On montre notamment qu’il est possible de réduire le prix de revient de la tonne d’acier en substituant et recyclant différents sous-produits
This research study deals with mathematical modeling of the main steelmaking processes following a systems approach. The objective was to build a modeling tool of the whole steelmaking route devoted to its energetic and environmental optimization. We developed physical-chemical models for the blast furnace, the coke oven, the sintering plant and the basic oxygen furnace. These models were then linked together in a single flow sheet using the ASPEN Plus software. First, we focused on the top gas recycling blast furnace, a novel variant of the blast furnace in which the top gas is recycled and re-injected into the tuyeres after CO2 removal and capture. We tested both a reinjection at one level (tuyeres only) and at two levels (tuyeres and shaft). The results were successfully compared with experimental data from a pilot reactor and demonstrate that recycling can lower the blast furnace CO2 emissions by more than 20%. Recycling at two levels does not seem more efficient than at a single level. Second, we simulated the operation of an entire integrated steelmaking plant. Different configurations were tested, using a conventional blast furnace or a top gas recycling blast furnace, considering a possible recycling of the converter slag to the sintering plant, and studying the influence of Si content in the hot metal on the entire steelmaking plant operation. We show that it is possible to reduce the cost of producing steel by substituting and recycling various by-products

27

Boyer, Baptiste. "Optimisation des ressources dans un système énergétique complexe au moyen de modèles fonctionnels". Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2022. http://www.theses.fr/2022UPASG033.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Pour faire face à la complexité croissante des systèmes développés, cette thèse propose une approche méthodologique multi-vues permettant d'accompagner les étapes du cycle de développement de systèmes complexes, dont notamment les systèmes multi-énergies, depuis leur conception jusqu'à leur pilotage en temps réel. Un niveau d'arbitrage entre les différentes missions du système est également intégré et permet d'évaluer plusieurs stratégies. Ce niveau est appliqué au cas du véhicule électrique entre les missions d'autonomie, de confort et de vitesse. La méthodologie développée dans cette thèse est centrée autour de la modélisation fonctionnelle, sur laquelle ces travaux se concentrent. Celle-ci décrit de manière modulaire et au moyen de modèles mathématiques juste nécessaires et de liens énergétiques le comportement des éléments du système et leurs interactions. Afin de prendre en compte au mieux la réponse dynamique des éléments, leurs contraintes et les éventuelles perturbations, des algorithmes de commande prédictive ``PFC'' sont développés puis implémentés au sein des éléments fonctionnels. Ces algorithmes servent également de support pour l'introduction d'un problème d'optimisation pour gérer le processus d'allocation des ressources dans un système multi-sources. Ces concepts sont appliqués au pilotage d'un parc éolien couplé à une unité de stockage, avec la prise en compte de contraintes de congestion sur le réseau. Enfin, l'extension de cette méthodologie à l'optimisation des systèmes multi-énergies soulève de nouvelles problématiques, notamment le couplage entre plusieurs domaines énergétiques, la prise en compte de variables manipulables discrètes et un conflit entre la nécessité d'avoir à la fois un horizon de prédiction long et une résolution temporelle fine. Pour répondre à cette problématique, le modèle fonctionnel est couplé à deux niveaux d'optimisation supérieurs qui permettent de déterminer respectivement l'architecture optimale du système et les plannings de démarrages, d'arrêts et de charge des moyens de production. Cette approche est validée avec la conception et le pilotage d'un réseau urbain multi-énergies dans la commune de Bolbec
In order to face the increasing complexity of the developed systems, this thesis proposes a multi-view methodological approach allowing to accompany the stages of the development cycle of complex systems, including multi-energy systems, from their design to their real time control. A level of arbitration between the different missions of the system is also introduced and enables to test several strategies. This level is illustrated in the case of the electric vehicle with arbitrations between autonomy, vehicle speed and passenger comfort. Functional modeling, on which this work focuses, is the cornerstone of the methodology. This describes in a modular way and through the use of just necessary mathematical models and energy links the behavior of the elements of the system and their interactions. In order to take into account the dynamic response of the elements, their constraints and disturbances, some predictive control algorithms ``PFC'' are developed and implemented within the functional elements. These algorithms are also used to introduce an optimization problem to manage the resources allocation process in a multiple source system. These concepts are applied to the control of a wind farm coupled with a storage unit, taking into account congestion constraints on the electric grid. Finally, the adaptation of this methodology to the optimization of multi-energy systems raises new issues, including the coupling between several energy fields, the consideration of discrete manipulable variables and a conflict between the need for both a high prediction horizon and a fine temporal resolution. To address this issue, the functional model is coupled to two higher levels of optimization that allow to determine respectively the optimal system architecture and the source commitment schedule. This approach is validated on the design and the control of a multi-energy urban network in the town of Bolbec

28

Dumortier, Charles. "Amélioration de la performance énergétique des bateaux civils et militaires". Thesis, Bordeaux, 2020. http://www.theses.fr/2020BORD0085.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Dans sa course contre le réchauffement climatique, l’humanité commence à développer des solutions de mobilité alternative. Cependant, la mise au point de systèmes capables de supplanter les moteurs à combustion interne dans toutes leurs applications actuelles, avec le même niveau de performances, demande encore du temps. Afin de lutter efficacement contre la hausse des émissions de gaz à effet de serre et autres polluants, il est nécessaire d’utiliser un levier supplémentaire. L’amélioration de l’efficacité énergétique, peu développée dans le domaine naval, permet d’accompagner le développement de solutions de mobilité efficaces et neutres en carbone. Pour identifier les points sur lesquels agir, une méthodologie d’étude et des outils d’analyse sont développés dans ce mémoire. L’objectif est d’assister les concepteurs dès le début des projets, afin de faciliter et d’accélérer le dimensionnement des différents systèmes principaux du bateau. Pour les « petits » navires, les temps d’études sont extrêmement courts ce qui impose l’utilisation de méthodes d’analyse rapides et précises. Cette étape correspond au premier niveau d’amélioration et ne doit pas être négligée. Le second niveau consiste à réaliser une approche systémique du navire pour en extraire des lois de pilotage efficaces. En d’autres termes, des modèles de différents systèmes sont créés et regroupés sur un même outil de modélisation afin d’en observer leurs fonctionnements simultanés. Cette analyse plus complexe est d’autant plus efficace que la quantité de systèmes installés est importante.L’approche générale décrite ainsi que certains outils ne sont pas spécifiques à un seul type de navire et peuvent même être pertinents hors du domaine marin
In its race against global warming, humankind starts to develop alternative mobility solution.However, replacing conventional thermal engine in all their uses, maintaining at least the sameperformances, takes time. So in order to efficiently fight against CO2 and other pollution emission itis necessary to use another lever. Improving the systems’ energy efficiency is yet little developed inmarine ships and helps transitioning toward carbon neutral mobility solutions. In order to pinpointthe matters to act on, a studying methodology and analysis tools are developed in this thesis. Thegoal is to assist boat designers as soon as the project starts, by speeding up and easing the design of the boat main systems. For “small size” ships, the design phase is extremely short. This forces the use of sharp and fast designing tools. This phase is the first level of improvement and should be taken with care. The second level consists of making a systemic approach of the boat, to achieve efficient driving laws. In other words, physical models from different systems are created and regrouped on a same modelling tool to observe their simultaneous operations. The more systems the more efficientthis complex analysis becomes.The general approach and some tools are not specific to a boat type and can even be appropriate outside the marine field

29

Baysset, Guillaume. "Modélisation et simulation thermique de différentes architectures de chaine de traction d'un véhicule hybride". Electronic Thesis or Diss., Ecole centrale de Nantes, 2022. http://www.theses.fr/2022ECDN0022.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Afin de réduire les émissions de polluants et de CO2 les constructeurs automobiles se tournent de plus en plus versdes solutions de chaîne de traction électrifiées. Cette électrification des véhicules augmente la complexité des systèmes à concevoir. Les outils MBSE basés sur une approche système peuvent être utilisés pour gérer cette complexité grandissante. Une optimisation globale nécessite de s’intéresser aux trois niveaux de conception suivants : architecture, composant et contrôle. L’objectif de cette thèse est de développer une méthode d’optimisation globale pour la conception de systèmes de refroidissement pour véhicules hybrides. A partir d’un jeu de composants et d’exigences systèmes à satisfaire, la méthode commence par générer automatiquement toutes les solutions possibles. La génération d’architectures est basée sur un concept d’arbre de décision. Chaque solution est ensuite optimisée d’un point de vue énergétique sous des contraintes hydrauliques, thermiques et d’intégration. Enfin, une optimisation multicritère permetd’aider les ingénieurs à prendre des décisions sur les choix de solution en phase amont de projet. L’application de la méthode globale d’optimisation de circuit de refroidissement pour véhicule HEV sur un projet existant chez Renault a montré que le système est porté par ses exigences. Une modification des exigences système est susceptible de modifier la solution d’architecture système optimale par rapport au cahier des charges
To reduce CO2 and pollutant emissions, automotive manufacturers tend to turn increasingly towards electrified powertrains solutions, such as Hybrid Vehicles (HEV). Model Based System engineering (MBSE) and computational tools are useful to support the development of HEV systems. Global optimization needs to investigate the following system design level: architecture, component and control. The aim of this thesis is to develop a global optimization framework to design cooling system for hybrid vehicles. The methodology starts from a set of component and system requirements to automatically generate all possible system architectures. The generation of solution is based on a concept of decision tree. An energentical optimisation under hydraulic, thermal and integration cosntraitns is done on each solution generated. Finally, amulticritetria optimization is used as decision making tool to support engineers on system archtiecture choices early in the development process. This framework has been applied on a Renault project. Results showed that the system is highly dependent on its requirements. Changing system requirements can potentially modify the optimal system architecture regarding the system specifications

30

Zine, Elabidine Khouloud. "Méthode de prototypage virtuel permettant l'évaluation précoce de la consommation énergétique dans les systèmes intégrés sur puce". Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066669/document.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Depuis quelques années, les systèmes embarqués n’ont pas cessé d’évoluer. Cette évolution a conduit à des circuits de plus en plus complexes pouvant comporter plusieurs centaines de processeurs sur une même puce.Si la progression des techniques de fabrication des systèmes intégrés, a permis l’amélioration des performances de ces derniers en terme de temps et de capacité de traitement, elle a malheureusement amené une nouvelle contrainte de conception. En effet, cette nouvelle génération de systèmes consomme plus d’énergie et nécessite donc la prise en compte, pendant la phase de conception, des caractéristiques énergétiques dans le but de trouver le meilleur compromis (performance / énergie). Des études montrent qu’une estimation précoce de la consommation – i.e. au niveau comportemental – permet une meilleure diminution de l’énergie consommée par le système.L’outil EDPE (Early Design Power Estimation), objet de cette thèse, propose en réponse à ce besoin, une procédure permettant la caractérisation énergétique précoce d’une architecture de type MPSoC (MultiProcessor System on Chip) dans la phase de prototypage virtuel en System C. EDEP s’appuie sur des modèles de consommation par composant pour en déduire l’énergie dissipée par le système global lorsque le système est simulé au niveau CABA(Cycle Accurate Byte Accurate) ou encore TLM (Transaction Level Model). Les modèles proposés par EDPE, ont été intégrés dans la bibliothèque de prototypage virtuel SoClib. Ainsi, pendant la phase d’exploration architecturale, le concepteur dispose en plus des caractéristiques temporelles et spatiales de son circuit, d’une estimation précise de sa consommation énergétique.L’élaboration de modèles de consommation pour les différents composants matériels d’un système, à l’aide d’EDPE, est simple, homogène et facilement généralisable.Les résultats obtenus montrent la capacité d’EDPE à prédire la consommation énergétique de différentes applications logicielles déployées sur une même architecture matérielle de manière précise et rapide
Technological trends towards high-level integration combined with the increasing operating frequencies, made embedded systems design become more and more complex.The increase in number of computing resources in integrated circuit (IC) led toover-constrained systems.In fact, SoC (System on Chip) designers must reduce overall system costs, including board space, power consumption and development time.Although many researches have developed methodologies to deal with the emerging requirements of IC design, few of these focused on the power consumption constraint.While the highest accuracy is achieved at the lowest level, estimation time increases significantly when we move down to lower levels.Early power estimation is interesting since it allows to widely explore the architectural design space during the system level partitioning and to early adjust architectural design choices.EDPE estimates power consumption at the system levels and especially CABA (Cycle Accurate Bit Accurate) and TLM (Transaction Level Modelling) levels.The EDPE have been integrated into SoCLib library.The main goal of EDPE (Early Design Power Estimation) is to compare the power consumption of different design partitioning alternatives and chooses the best trade-off power/ performance.Experimental results show that EDPE (Early Design Power Estimation) method provides fast, yet accurate, early power estimation for MPSoCs (MultiprocessorSystem on Chip).EDPE uses few parameters per hardware components and is based on homogeneous and easy characterization method.EDPE is easily generalized to any virtual prototyping library

31

Bouchama, Amar. "Refroidissement en cascade par flash détente, étude expérimentale, modélisation par contraintes, et aides à la décision". Paris, ENSAM, 2003. http://www.theses.fr/2003ENAM0020.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

32

Zine, Elabidine Khouloud. "Méthode de prototypage virtuel permettant l'évaluation précoce de la consommation énergétique dans les systèmes intégrés sur puce". Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066669.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Depuis quelques années, les systèmes embarqués n’ont pas cessé d’évoluer. Cette évolution a conduit à des circuits de plus en plus complexes pouvant comporter plusieurs centaines de processeurs sur une même puce.Si la progression des techniques de fabrication des systèmes intégrés, a permis l’amélioration des performances de ces derniers en terme de temps et de capacité de traitement, elle a malheureusement amené une nouvelle contrainte de conception. En effet, cette nouvelle génération de systèmes consomme plus d’énergie et nécessite donc la prise en compte, pendant la phase de conception, des caractéristiques énergétiques dans le but de trouver le meilleur compromis (performance / énergie). Des études montrent qu’une estimation précoce de la consommation – i.e. au niveau comportemental – permet une meilleure diminution de l’énergie consommée par le système.L’outil EDPE (Early Design Power Estimation), objet de cette thèse, propose en réponse à ce besoin, une procédure permettant la caractérisation énergétique précoce d’une architecture de type MPSoC (MultiProcessor System on Chip) dans la phase de prototypage virtuel en System C. EDEP s’appuie sur des modèles de consommation par composant pour en déduire l’énergie dissipée par le système global lorsque le système est simulé au niveau CABA(Cycle Accurate Byte Accurate) ou encore TLM (Transaction Level Model). Les modèles proposés par EDPE, ont été intégrés dans la bibliothèque de prototypage virtuel SoClib. Ainsi, pendant la phase d’exploration architecturale, le concepteur dispose en plus des caractéristiques temporelles et spatiales de son circuit, d’une estimation précise de sa consommation énergétique.L’élaboration de modèles de consommation pour les différents composants matériels d’un système, à l’aide d’EDPE, est simple, homogène et facilement généralisable.Les résultats obtenus montrent la capacité d’EDPE à prédire la consommation énergétique de différentes applications logicielles déployées sur une même architecture matérielle de manière précise et rapide
Technological trends towards high-level integration combined with the increasing operating frequencies, made embedded systems design become more and more complex.The increase in number of computing resources in integrated circuit (IC) led toover-constrained systems.In fact, SoC (System on Chip) designers must reduce overall system costs, including board space, power consumption and development time.Although many researches have developed methodologies to deal with the emerging requirements of IC design, few of these focused on the power consumption constraint.While the highest accuracy is achieved at the lowest level, estimation time increases significantly when we move down to lower levels.Early power estimation is interesting since it allows to widely explore the architectural design space during the system level partitioning and to early adjust architectural design choices.EDPE estimates power consumption at the system levels and especially CABA (Cycle Accurate Bit Accurate) and TLM (Transaction Level Modelling) levels.The EDPE have been integrated into SoCLib library.The main goal of EDPE (Early Design Power Estimation) is to compare the power consumption of different design partitioning alternatives and chooses the best trade-off power/ performance.Experimental results show that EDPE (Early Design Power Estimation) method provides fast, yet accurate, early power estimation for MPSoCs (MultiprocessorSystem on Chip).EDPE uses few parameters per hardware components and is based on homogeneous and easy characterization method.EDPE is easily generalized to any virtual prototyping library

33

Mkahl, Rania. "Contribution à la modélisation, au dimensionnement et à la gestion des flux énergétiques d’un système de recharge de véhicules électriques : étude de l’interconnexion avec le réseau électrique". Thesis, Belfort-Montbéliard, 2015. http://www.theses.fr/2015BELF0264/document.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

La forte dépendance du pétrole et les contraintes écologiques et environnementales obligent de nombreux constructeurs automobiles à développer des programmes de recherche importants dans le développement des véhicules électriques (VEs) et des infrastructures associées. Les batteries embarquées dans les VEs peuvent être rechargées par le réseau électrique ou par une autre source d'énergie renouvelable. Dans ce contexte, cette thèse a pour but d'étudier un système de recharge de VEs à partir de l'énergie solaire. Pour ce faire, une étude de dimensionnement du système a été proposée afin d'évaluer les besoins énergétiques des VEs et déterminer les quantités d'énergie nécessaires pour les propulser. Les éléments principaux du système ont été dimensionnés. Il s'agit de panneaux photovoltaïques, de la batterie de stockage (au plomb), et de la batterie de traction (Li-ion). A partir de cette étude de dimensionnement, nous avons pu déterminer la puissance et la quantité d'énergienécessaire pour propulser un VE compte tenu de ses caractéristiques. Pour étudier le comportement des différents éléments du système et analyser leur adéquation avec le processus de recharge, une étude de modélisation a été réalisée, et chaque élément est représenté par un modèle mathématique. L'analyse et la comparaison des résultats obtenus (résultats de simulation et résultats expérimentaux) ont permis de valider les modèles proposés. De même, cette étude de modélisation a permis de valider le choix des composants du système de recharge. Dans le but de gérer efficacement les processus et les planifications de recharge, une étude d'optimisation d'affectation de VEs aux stations de recharge a été effectuée. Pour ce faire, le problème a été formalisé par un programme linéaire avec un objectif à atteindre et des contraintes, liées aux caractéristiques des VEs, des stations de recharge et des conditions de circulation, à satisfaire. Cette approche a permis d'affecter, de manière adéquate et optimale, les VEs aux stations de recharge
The strong dependence on oil and ecological and environmental constraints force many car manufacturers to develop new research programs for the promotion of electric vehicles (EVs) and associated infrastructures. The embedded batteries into the EVs can be charged by the electrical network or by another source of renewable energy. In this context, the work presented in this thesis aims to study a system of EVs charging using solar energy through photovoltaic panels. To do so, a sizing study of the system has been proposed in order to evaluate the energy needs for an EV and determine the quantity of required energy for its propel. The key elements of the system have been sized: photovoltaic panels, storage battery (Lead-acid) and traction battery (Li-ion). From this sizing study and considering the EV characteristics, we determined the energy quantity required for itspropel. With the aim to study the behavior of each system component and analyze its adequacy with the charging process, a modeling study was conducted, and each element is represented by a mathematical model. The performed analysis and comparison of obtained results (simulation results and experimental results) allowed us to validate the developed models. In addition, this modeling study, allowed the validation of the choice of all components of charging system. In fact, the problem was formalized by a linear program with the aim to assign each EV to an adequate charging station. The assignment takes into account various constraints and characteristics of EVs, as well as those of charging stations, traffic conditions, interest points of drivers, etc. The proposed approach allowed to assign adequately and optimally EVs to charging stations while satisfying all constraints

34

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.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

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

35

Gaaloul, Sana. "Interopérabilité basée sur les standards Modelica et composant logiciel pour la simulation énergétique des systèmes de bâtiment". Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00782540.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Pour mieux maîtriser ses flux énergétiques et respecter les diverses restrictions mises en place dans ce secteur énergivore, le bâtiment devient un système de plus en plus complexe incluant divers technologies innovantes comme les systèmes de gestion énergétiques (SGEB), une isolation performante et intégrant les énergies renouvelables. Cette complexité exige un changement dans les techniques et paradigmes actuels de simulation du bâtiment pour la prise en compte de ses diverses évolutions. Une modélisation globale des différents composants de ce système et une simulation efficace de ses sous-systèmes hétérogènes doivent être dorénavant assurées. Ces objectifs ne pourront être atteints qu'à travers l'exploitation des approches méthodologiques d'interopérabilité. Plusieurs solutions d'interopérabilités ont été exploitées dans le secteur du bâtiment. L'état de l'art dans ce secteur, met l'accent sur le manque de standardisation des solutions appliquées. Une approche boîte blanche se basant sur le langage Modelica a remarquablement émergée. Pour monter ses intérêts ainsi que ses limites, cette solution est adoptée pour la modélisation du système de bâtiment "PREDIS", à haute performance énergétique. Une approche boîte noire complémentaire, s'appuyant sur le standard de composant logiciel dédié à la simulation, est également mise en ouvre pour palier aux difficultés rencontrées en utilisant la première approche de modélisation système. Cette approche s'articule autour du concept de bus à composants permettant une interopérabilité effective entre outils de modélisation et environnements de simulation. En plus de l'architecture logicielle autour de la plateforme d'interopérabilité, une simulation efficace du système hétérogène requière des techniques de simulations adaptées. Ces dernières peuvent exiger des adaptations des modèles utilisés qui sont prévues par la norme de composant.

36

Fontaine, Nicolas. "Modélisation de système synthétique pour la production de biohydrogène". Thesis, La Réunion, 2015. http://www.theses.fr/2015LARE0016/document.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

L'épuisement annoncé dans les prochaines décennies des ressources fossiles qui fournissent actuellement plus de 70% du carburant consommé dans les transports terrestres, aériens et maritimes au niveau mondial, incite à l'identification et le développement de nouvelles sources d'énergies renouvelables. La production de biocarburants issue de l'exploitation de la biomasse représente une des voies de recherche les plus prometteuses. Si la première génération des biocarburants (production à partir de plantes sucrières, de céréales ou d'oléagineux) atteint ses limites (concurrence avec les usages alimentaires, en particulier), la deuxième génération, produite à partir de ressources carbonées non alimentaires (lignocellulosique, mélasse, vinasse...), pourrait prendre le relais, une fois que les procédés de conversion seront suffisamment maîtrisés. À plus long terme, une troisième génération pourrait voir le jour, qui reposerait sur l'exploitation de la biomasse marine (microalgues, en particulier) mais où de nombreux verrous restent toutefois à lever : optimisation des procédés de culture et de récolte, extraction à coût réduit, optimisation des voies métaboliques etc. Il est à retenir que la stratégie nationale de recherche et d'innovation (SNRI) a retenu quatre « domaines clés » pour l'énergie : le nucléaire, le solaire photovoltaïque, les biocarburants de deuxième génération et les énergies marines. Ceux-ci sont complétés, au nom de leur contribution potentielle à la lutte contre le changement climatique, par le stockage du CO2, la conversion de l'énergie (dont les piles à combustible) et l'hydrogène. Le présent projet de recherche s'intéresse à explorer des voies d'amélioration de l'efficacité de la biotransformation de matière organique non alimentaire de nature industrielle en biocarburants de deuxième génération. En particulier, on s'intéressera à deux aspects complémentaires : l'optimisation des organismes microbiens et des voies métaboliques pour l'amélioration du rendement biologique de fabrication de biocarburants ; l'optimisation des procédés de mise en culture des microorganismes et d'extraction des biocarburant. Le projet de thèse consiste à mettre en œuvre les biotechnologies blanches, la biologie de synthèse et le génie des procédés pour la caractérisation de souches bactériennes, de leurs voies métaboliques et de prototypes expérimentaux pour la fabrication de biocarburants, de méthane et d'hydrogène à partir de rejets provenant de l'industrie sucrière de La Réunion, à savoir la mélasse ou la vinasse. Ce projet permettrait d'envisager de nouvelles perspectives de valorisation pour ces déchets industriels et de participer à la construction, à terme, d'une industrie réunionnaise durable des biocarburants et de l'hydrogène
Hydrogen is a candidate for the next generation fuel with a high energy density and an environment friendly behavior in the energy production phase. Micro-organism based biological production of hydrogen currently suffers low hydrogen production yields because the living cells must sustain different cellular activities other than the hydrogen production to survive. To circumvent this, a team have designed a synthetic cell-free system by combining 13 different enzymes to synthesize hydrogen from cellobiose. This assembly has better yield than microorganism-based systems. We used methods based on differential equations calculations to investigate how the initial conditions and the kinetic parameters of the enzymes influenced the productivity of a such system and, through simulations, to identify those conditions that would optimize hydrogen production starting with cellobiose as substrate. Further, if the kinetic parameters of the component enzymes of such a system are not known, we showed how, using artificial neural network, it is possible to identify alternative models that allow to have an idea of the kinetics of hydrogen production. During our study on the system using cellobiose, other cell-free assemblies were engineered to produce hydrogen from different raw materials. Interested in the reconstruction of synthetic systems, we decided to conceive various tools to help the automation of the assembly and the modelling of these new synthetic networks. This work demonstrates how modeling can help in designing and characterizing cell-free systems in synthetic biology

37

Ben, Ameur Amal. "Approche de simulation transactionnelle pour la modélisation des performances et de l'énergie d'un système mémoire pour SoC hétérogènes". Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019AZUR4048.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Les appareils mobiles, à chaque nouvelle version des normes et suivant les demandes continues de nouveaux services par les utilisateurs, doivent prendre en charge de plus en plus de fonctionnalités, qui deviennent également de plus en plus exigeantes du point de vue informatique. Par conséquent, être en mesure de répondre aux nouvelles exigences tout en fournissant des puces à faible consommation d’énergie est aujourd’hui le défi le plus important pour les concepteurs de systèmes pour appareils mobiles. Pour relever ce défi, de nouvelles approches de modélisation de la performance et de la puissance au niveau système ont été proposées, permettant d'explorer les architectures matérielles/ logicielles (HW / SW) dès les toutes premières étapes d'un flot de conception de systèmes sur puce (SoC). Cependant, les solutions existantes prennent en charge de manière limitée l'optimisation de la puissance du système de mémoire (y compris la mémoire SDRAM), qui peut occuper plus de 70% de la surface d'une puce et consommer plus de 30% de l'énergie totale. Dans nos travaux, nous proposons un cadre de simulation basé sur SystemC-TLM au niveau Electronic System Level (ESL), capable de prendre en charge l’exploration commune d’une architecture SoC et de sa configuration mémoire. Ce nouveau cadre permet d’optimiser la consommation d’énergie des SoC tout en faisant correspondre les performances requises en termes de puissance et de performances, de bande passante mémoire et de temps de latence
Mobile devices, at each new release of the standards and following users’ continuous requests of new services, have to support more and more features, which are also becoming more and more demanding from the computational point of view. As a consequence, being able to fulfil new requirements and at the same time to provide power efficient chips is nowadays the most important challenge for mobile devices system designers. To tackle this challenge, novel system level performance and power modeling approaches have been proposed allowing hardware/software (HW/SW) architectures to be explored right at the very first steps of a System-on-Chip (SoC) design flow. However, existing solutions have limited support for the power optimization of the memory system (including SDRAM) that may occupy more than 70% of a chip area and consume more than 30% of the total energy. In our work, we propose a SystemC-TLM-based simulation framework at Electronic System Level (ESL), which is able to support the joint exploration of a SoC architecture and its memory configuration. This new framework helps in optimizing the SoC energy consumption while matching the required performance in terms of power and performance, as well as of memory bandwidth and latency

38

Attemene, N'guessan Stéphane. "Optimisation temps réel des flux énergétiques au sein d'un système multi-sources multi-charges basé sur les énergies d'origine renouvelable". Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2019. http://www.theses.fr/2019UBFCD044.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Ce travail est axé sur le contrôle optimal en temps réel d’un système autonome constitué d’un générateur photovoltaïque, d’une pile à combustible de technologie PEM, d’un électrolyseur alcalin, d’une batterie et d’un pack de supercondensateurs pour une application stationnaire. Le couplage de ces différentes sources a pour but d’améliorer les performances, la disponibilité du réseau électrique résultant, la fourniture d’électricité sur des périodes beaucoup plus longues, et surtout la satisfaction de la charge en utilisant chaque source de façon raisonnée.D’abord, une étude approfondie sur la faisabilité du système du point de vue technique, énergétique, économique et environnemental est effectué. En conséquence une méthode de dimensionnement optimal est proposée. Une analyse de sensibilité permettant d’évaluer l’influence du coût et de la taille des sous-systèmes respectivement sur le coût énergétique global et l’équivalent CO2 émis par le système est également effectuée. Ensuite un modèle permettant une mise à l’échelle aisée des composants afin d’atteindre la capacité requise pour le système est développé. Le modèle global du système est obtenu en exploitant la modularité de la REM (représentation énergétique macroscopique), qui est le formalisme utilisé pour la modélisation. Finalement Une méthode de gestion énergétique basé sur l’« Energy consumption Minimization Strategy » (ECMS) est proposée. La stratégie proposée est validée par étude comparative des résultats avec ceux de la programmation dynamique
This work is focused on the real-time optimal control of a stand-alone system consisting of a photovoltaic generator, a PEM fuel cell, an alkaline electrolyzer, a battery and supercapacitor pack for a stationary application. The coupling of these different sources aims to improve performance, the availability of the resulting electrical grid, the supply of electricity over much longer periods, and especially the satisfaction of the load by using each source in a controlled way.First, a thorough study of the feasibility of the system from a technical, energetic, economic and environmental point of view is carried out. As a result, an optimal sizing method is proposed. A sensitivity analysis to evaluate the influence of subsystems cost and the size respectively on the overall energy cost and the equivalent CO2 emitted by the system is also discussed. Then, a model enabling easy scaling of components to achieve the capacity required for the system is developped. The global model of the system is obtained by exploiting the modularity of the formalism used for modeling (the Energetic Macroscopic Representation). Finally, an energy management method based on Energy consumption Minimization Strategy (ECMS) is proposed. A comparative study of the results obtained by the ECMS and those obtained by dynamic programming has enabled the validation of the optimal control strategy developed

39

Druilhe, Rémi. "L'Efficience Énergétique des Services dans les Systèmes Répartis Hétérogènes et Dynamiques : Application à la Maison Numérique". Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00915321.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

La maison est un environnement dans lequel de plus en plus d'équipements sont interconnectés. Cette multiplication des équipements informatiques et des services associés augmente la consommation d'énergie de la maison numérique. Pour limiter cette tendance, les équipements de l'électronique grand public contrôlent leur consommation d'énergie individuellement, indépendamment les uns des autres. Les environnements répartis offrent de nouvelles opportunités de gestion de la consommation d'énergie des équipements. Ce travail propose de mettre en place une coordination intelligente entre les équipements de façon à limiter la consommation énergétique de l'ensemble de ces équipements tout en délivrant les mêmes services. Notre approche consiste à déplacer des composants logiciels d'un équipement à l'autre afin de maximiser l'efficience énergétique de la maison numérique. Cependant, ces déplacements sont contraints à la fois par l'environnement, e.g., ressources matérielles disponibles, et par les besoins des composants logiciels, e.g., ressources matérielles requises, présence de l'utilisateur. Pour concevoir un tel système, il est nécessaire de considérer les propriétés intrinsèques à la maison numérique dont l'hétérogénéité, la dynamicité et la qualité de service. L'hétérogénéité nécessite une modélisation de chaque équipement et de chaque service suivant des critères différenciant, e.g., ressources matérielles, présence de l'utilisateur. La dynamicité requiert de modifier la répartition des composants logiciels lorsqu'un événement significatif survient, e.g., apparition d'un équipement, afin de conserver l'efficience énergétique. Enfin, la mise en place de solutions moins énergivores ne doit pas impacter la qualité de service, e.g., satisfaire les besoins en ressources matérielles des composants logiciels. Nous proposons une modélisation de ces propriétés. Ce modèle est ensuite considéré par un système décisionnel autonome. Sur l'observation d'événements significatifs, le système prend la décision de modifier la répartition des composants sur les équipements afin d'atteindre l'objectif d'efficience énergétique tout en satisfaisant à la qualité de service. L'implantation du système décisionnel est réalisée par une architecture elle-même conçue pour être efficiente énergétiquement. Le système décisionnel est considéré comme un service à part entière. Il est construit comme les autres services présents dans l'environnement, et est donc capable de se déplacer d'un équipement à un autre pour s'exécuter sur celui qui est le plus approprié en fonction du contexte. L'approche est validée au travers de son implémentation appelée HomeNap et le déroulé de scénarios de la vie courante. Les résultats obtenus montrent des gains énergétiques. Ces résultats montrent également que les gains sont fonctions des usages de la maison numérique. Enfin, ces gains s'accroissent lorsque le nombre d'équipements et de services augmente, ce qui correspond à la tendance actuellement observée.

40

Ouni, Bassem. "Caractérisation, modélisation et estimation de la consommation d'énergie à haut-niveau des OS embarqués". Phd thesis, Université Nice Sophia Antipolis, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01059814.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

La consommation énergétique est devenue un problème majeur dans la conception des systèmes aussi bien d'un point de vue de la fiabilité des circuits que de l'autonomie d'un équipement embarqué. Cette thèse vise à caractériser et modéliser le coût énergétique du système d'exploitation (OS) embarqué en vue d'explorer des solutions faibles consommation. La première contribution consiste à définir une approche globale de modélisation de la consommation des services de base de l'OS: la stimulation de l'exécution de ces services, tels que le changement de contexte, l'ordonnancement et la communication interprocessus, est effectuée à travers des programmes de test adéquats. Sur la base de mesures de la consommation d'énergie sur la carte OMAP35x EVM, des paramètres pertinents soit matériels soit logiciels ont été identifiés pour en déduire des modèles de consommation. Dans une seconde étape, la prise en compte de ces paramètres doit intervenir au plus haut niveau de la conception. L'objectif sera d'exploiter les fonctionnalités offertes par un langage de modélisation et d'analyse architecturale AADL tout en modélisant les aspects logiciel et matériel en vue d'estimer la consommation d'énergie. Ensuite, les modèles énergétiques de l'OS ont été intégrés dans un simulateur multiprocesseur de politique d'ordonnancement STORM afin d'identifier la consommation de l'OS et ceci pour des politiques d'ordonnancement mettant en œuvre des techniques de réduction de la consommation tel que le DVFS et le DPM. Enfin, la définition et vérification de certaines contraintes temps-réel et énergétiques ont été effectuées avec des langages de spécification de contraintes (QAML, RDAL).

41

Huet, Dominique. "Mise en oeuvre, modélisation et comparaison de trois systèmes d'amplification de puissance sous vide utilisant des plasmas sous striction magnétique". Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00000943.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Ce travail propose une méthodologie pour l'analyse du fonctionnement global d'un système HPP ainsi qu'une étude théorique et expérimentale des systèmes commutateur à plasma (POS), schéma LL et Compression de Flux. Une modélisation analytique des phases de fonctionnement est donnée pour évaluer leur rendement et les comparer. En s'appuyant sur un développement de la MHD Hall et sur un modèle de distribution du plasma, l'étude POS expose les modes de pénétration de B pendant la conduction et la transition vers la physique de l'ouverture. L'analyse des essais LL montre des spécificités (configuration de B, pertes) et conduit à un modèle électrique complet. L'usage du modèle analytique pour l'étude des essais CF révèle la circulation du courant dans l'épaisseur du plasma et son impact sur l'efficacité du schéma. Enfin, les performances des futures machines sont traduites en caractéristiques spécifiques aux schémas et comparées à l'expérience pour aborder leur viabilité et les travaux à venir.

42

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

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

43

Semassou, Guy Clarence. "Aide à la décision pour le choix de sites et systèmes énergetiques adaptés aux besoins du benin". Thesis, Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14450/document.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

L’analyse des sites éoliens et des possibilités solaires du Bénin a conduit les travaux vers les systèmes énergétiques, du type photovoltaïque autonome, couplé à des batteries de stockage. Ces systèmes énergétiques appropriés ont été analysés, modélisés et optimisés. Les critères d’optimisation sont issus d’une enquête réalisée au près des responsables qui s’occupent des questions d’électrification en milieu rural, des professionnels sélectionnés qui jouent un rôle majeur dans le processus décisionnel des projets d’électrification en milieu rural, des associations locales qui ont bénéficié de ces projets au Bénin, des techniciens et des usagers de ces systèmes. Ces critères sont hiérarchisés selon la méthode AMDEC. Une méthode d’optimisation adaptée a été réalisée ; elle fait appel à une vision originale de pondération
The analysis of the wind sites and the solar possibilities of Benin led the works towards the energy systems, of the autonomous photovoltaic type, coupled with batteries of storage. These appropriate energy systems were analyzed, modelled and optimized. The criteria of optimization arise from a survey realized in near the persons in charge who take care of questions of electrification in rural areas, of selected professionals who play a major role in the decision-making of the projects of electrification in rural areas, local associations which benefited from these projects in Benin, from technicians and from users of these systems. These criteria are organized into a hierarchy according to the method AMDEC. A method of adapted optimization was realized; she appeals to an original vision of level-headedness

44

Bidart, Damien. "Commande Coopérative des Systèmes Monoconvertisseurs Multimachines Synchrones". Phd thesis, Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00662181.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Afin de rendre les machines synchrones à aimants permanents plus attractives pour l'aéronautique (actionneurs de commande de vol, systèmes de freinage, train d'atterrissage ...), il peut être intéressant de réduire le nombre de modules d'électronique de puissance utilisés en les mutualisant. De nombreuses études ont été réalisées pour des systèmes composés de plusieurs machines asynchrones et principalement en traction ferroviaire, mais peu concernent les machines synchrones. Après avoir étudié différentes structures envisageables, les travaux développés lors de cette thèse présentent une étude originale d'un système composé de deux machines synchrones à aimants permanents connectées en parallèle sur un onduleur unique mutualisé. Ces machines ont des caractéristiques identiques ou proches et doivent être pilotées à la même vitesse. La structure de commande retenue lors de cette thèse est de type maître-esclave: seule une des deux machines est autopilotée (la machine maître), l'autre (la machine esclave) fonctionnant en boucle ouverte. Afin d'assurer la stabilité d'un tel système, le synchronisme des deux moteurs doit toujours être respecté. Une stratégie de commande, qui choisit quel est le moteur maître, en prenant en compte la variation des paramètres internes et externes du système, est alors instaurée. Dans ces conditions, les évolutions théoriques des différentes variables sont déterminées. Pour valider ces résultats, un processus expérimental est mis en place. Les nombreux résultats obtenus en simulation et expérimentalement permettent alors de confirmer les résultats théoriques: que ce soient les paramètres mécaniques ou électriques qui varient, la stabilité du système est toujours garantie. Le cas supplémentaire où les deux machines déplacent une charge mécanique commune avec une liaison mécanique rigide entre les deux machines, est finalement développé. Une autre stratégie de commande, dont la structure et les résultats sont également présentés dans cette thèse, est alors nécessaire.

45

Afanga, Khalid. "Modélisation systémique des filières sidérurgiques en vue de leur optimisation énergétique et environnementale". Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0268/document.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Ce travail de recherche porte sur la modélisation mathématique des principaux procédés sidérurgiques en suivant une approche systémique. L’objectif est d’élaborer un outil de modélisation de l’ensemble de la filière destiné à l’optimiser du point de vue énergétique et environnemental. Nous avons développé des modèles physico-chimiques du haut fourneau, de la cokerie, de l’agglomération et du convertisseur. Ces modèles ont ensuite été reliés entre eux sous forme d’un diagramme de flux unique en utilisant le logiciel ASPEN Plus. Dans une première partie, nous nous sommes particulièrement intéressés au haut fourneau à recyclage, une variante innovante du haut fourneau dans laquelle les gaz de gueulard sont recyclés et réinjectés aux tuyères après capture du CO2. Nous avons testé une réinjection à un niveau (aux tuyères) et à deux niveaux (tuyères et ventre). Les résultats ont été comparés avec succès à des données expérimentales issues d’un réacteur pilote et montrent que le recyclage permet une baisse de plus de 20 % des émissions de CO2 du haut fourneau. Le recyclage à deux niveaux ne semble pas plus performant que celui à un seul niveau. Dans un deuxième temps, nous avons simulé le fonctionnement d’une usine sidérurgique intégrée dans son ensemble. Différentes configurations ont été testées, pour un haut fourneau classique ou un haut fourneau à recyclage, en considérant un éventuel recyclage du laitier de convertisseur à l’agglomération, et en étudiant l’influence de la teneur en silicium de la fonte sur toute la filière. On montre notamment qu’il est possible de réduire le prix de revient de la tonne d’acier en substituant et recyclant différents sous-produits
This research study deals with mathematical modeling of the main steelmaking processes following a systems approach. The objective was to build a modeling tool of the whole steelmaking route devoted to its energetic and environmental optimization. We developed physical-chemical models for the blast furnace, the coke oven, the sintering plant and the basic oxygen furnace. These models were then linked together in a single flow sheet using the ASPEN Plus software. First, we focused on the top gas recycling blast furnace, a novel variant of the blast furnace in which the top gas is recycled and re-injected into the tuyeres after CO2 removal and capture. We tested both a reinjection at one level (tuyeres only) and at two levels (tuyeres and shaft). The results were successfully compared with experimental data from a pilot reactor and demonstrate that recycling can lower the blast furnace CO2 emissions by more than 20%. Recycling at two levels does not seem more efficient than at a single level. Second, we simulated the operation of an entire integrated steelmaking plant. Different configurations were tested, using a conventional blast furnace or a top gas recycling blast furnace, considering a possible recycling of the converter slag to the sintering plant, and studying the influence of Si content in the hot metal on the entire steelmaking plant operation. We show that it is possible to reduce the cost of producing steel by substituting and recycling various by-products

46

Kashif, Ayesha. "Modélisation du comportement humain réactif et délibératif avec une approche multi-agent pour la gestion énergétique dans le bâtiment". Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENM030/document.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

La consommation énergétique dans le secteur bâtiment dépend de diverses facteurs parmi lesquels ses caractéristiques physique, ses équipements, l’environnement extérieur, etc… mais il ne faut pas oublier le comportement des habitants qui est déterminant pour la consommation énergétique globale. Or, la plupart des travaux et outils représentent les occupants par des profils d’occupation. Cette thèse s’intéresse à la représentation plus détaillée du comportement des occupants, en particulier les mécanismes cognitifs, réactifs et délibératifs. Le comportement dynamique des occupants est modélisé et co-simulé avec les aspects physiques et des éventuels systèmes de gestion énergétique. L’analyse de la consommation de différents équipements électroménagers met en évidence que le consommation énergétique est très dépendante des comportements des occupants. L’analyse des consommations et des actions des habitants permet d’élaborer un modèle du comportement des occupants impactant la consommation énergétique. Le modèle représente des mécanismes cognitifs, qui représente les causes qui motivent les actions, incluant des échange avec d’autres acteurs humains. Une approche à base d’agents logiciels a été développée. Outre les aspects techniques, une méthodologie de réglage des paramètres des modèles de comportement est proposée. Ces outils sont utilisés pour réaliser une co-simulation représentant la physique du bâtiment, le comportement réactif, c’est-à-dire sensible aux données physiques, et délibératif des habitants mais aussi un système de gestion énergétique qui peut ajuster directement la configuration du logement ou simplement conseiller ces occupants. L’impact de différents types de comportements, avec et sans gestionnaire énergétique est analysé. Ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives dans la simulation bâtiment, dans la validation de gestionnaires énergétiques mais aussi dans la représentation des bâtiments dans les réseaux d’énergie dits intelligents, dans lesquels des signaux peuvent être envoyés aux utilisateurs finaux pour les inviter à moduler leur consommation
Energy consumption in buildings is affected by various factors including its physical characteristics, the appliances inside, and the outdoor environment, etc. However, inhabitants’ behaviour that determines the global energy consumption must not be forgotten. In most of the previous works and simulation tools, human behaviour is modelled as occupancy profiles. In this thesis the focus is more on detailed behaviour representation, particularly the cognitive, reactive, and deliberative mechanisms. The inhabitants’ dynamic behaviour is modelled and co-simulated together with the physical aspects of a building and an energy management system. The analysis of different household appliances has revealed that energy consumption patterns are highly associated with inhabitants’ behaviours. Data analysis of inhabitants’ actions and appliances’ consumptions is used to derive a model of inhabitants’ behaviour that impacts the energy consumption. This model represents the cognitive mechanisms that provide causes that motivate the actions, including the communication with other inhabitants. An approach based on multi-agent systems is developed along with a methodology for parameter tuning in the proposed behaviour model. These tools are used to co-simulate, not only the physical characteristics of the building, the reactive behaviour that is sensitive to physical data, and deliberative behaviour of the inhabitants, but also the building energy management system. The energy management system allows the direct adjustment of the building parameters or simply giving advice to the inhabitants. The impact of different types of inhabitants’ behaviours, with and without the inclusion of an energy management system is analyzed. This work opens new perspectives not only in the building simulation and in the validation of energy management systems but also in the representation of buildings in the smart grid where signals can be sent to end users advising them to modulate their consumption

47

Descieux, Damien. "Modélisations et comparaison thermo-énergétique de systèmes de cogénération". Thesis, Nancy 1, 2007. http://www.theses.fr/2007NAN10092.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Les objectifs de cette thèse concerne la gestion de l'énergie dans les systèmes de production combiné d'électricité et de chaleur (cogénération) alimentés en gaz naturel. Dans un premier temps, après un état de l'art des coefficients d'échange et des corrélations de frottements caractéristique des Moteurs à combustion interne (MCI) est dréssé puis un modèle une zone avec une contre-boucle idéale est réalisé. Une étude de sensibilité dégage un paramètre de réglage intéressant pour la cogénération dont l'influence est révélé dans un modèle plus fin avec une contre-boucle améliorée (prédictif), validé expérimentalement, qui fournit la production électrique et thermique du moteur. Une courbe générique [Rendement ; Puissance] est mise en évidence, par chacun de ces modèles, elle met en exergue, à travers la vitesse de rotation du moteur, deux régimes optimaux un de rendement et un de puissance ainsi qu'une plage de fonctionnement optimale. Dans un second temps on réalise une comparaison des principaux systèmes de cogénération : MCI, Turbines à combustion (TAC) et Piles à combustibles (PACo) nécessitant une approche plus robuste (analytique). L'ensemble de ces systèmes est modélisé, avec un souci de cohérence, suivant deux contraintes principales ; la dépense énergétique et la température maximum du cycle thermodynamique correspondant. Ces modèles sont capables de prévoir la production de Force (électrique) et de Chaleur et permettent une analyse énergétique, exergétique et étude de sensibilité aux principaux paramètres de conception et de réglages. On notera que les MCI suivent un cycle mixte général avec une distribution quelconque des combustions, que la modélisation des TAC présente trois configurations d'échangeurs dont deux inédites et que la chauffe des réactifs est prise en compte lors de la modélisation des PACo. Cette étude offre de nombreuses perspectives de développement tant en TDF (Thermodynamique en Dimension Fines), qu'en thermoéconomie
The objectives of this thesis relates to the energy management in the systems of production Combined of Heat and Power (CHP , cogeneration) fed by natural gas. Initially, after a state of the art of the coefficients of exchange and correlations of frictions, a model a zone with against-buckles ideal is carried out. A study of sensitivity releases a parameter of adjustment interesting for the cogeneration whose influence is revealed in a finer model with against-buckles improved (predictive), validated in experiments, which provided the electric and thermal production of the engine. A generic curve [ Efficiency; Power ] is highlighted, by each one of these models, it puts forward, through the number of revolutions of the engine, two optimal modes one of efficiency and one of power as well as an optimal operating range. In the second time one carries out a comparison of the principal systems of cogeneration: Internal combustion engines (ICE), Gas Turbines engine (GTE) and Fuel cells (FC) requiring a more analytical approach. The whole of these systems is modelled, with a preoccupation of a coherence, according to two principal constraints; the energy expenditure and the maximum temperature of the thermodynamic cycle corresponding. These models are able to envisage the production of Power (electric) and Heat and allow an energy, exergetic analysis and study of sensitivity to the principal parameters of design and adjustments. It will be noted that the ICE follow a general dual cycle with an unspecified distribution of combustions which the modelling of GTE presents three configurations of exchangers including two new and which the heating of the reagents is taken into account at the time of the modelling of FC

48

Perrillat-Mercerot, Angélique. "Modélisation et étude du métabolisme énergétique cérébral. Applications à l'imagerie des gliomes diffus de bas grade". Thesis, Poitiers, 2019. http://www.theses.fr/2019POIT2285/document.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Tout ce qui vit, naît, se nourrit, se reproduit et meurt. Pour le cerveau, la question se complexifie car à la survie des neurones s'ajoute le coût de l'activité cérébrale. La question de la gestion énergétique pour les neurones est particulière car les cellules de notre cerveau évoluent de manière concertée et non par compétition. On sait avec l'imagerie médicale que l'usine neuronale ne fonctionne pas uniquement grâce au glucose ; elle utilise d'autres apports énergétiques tels que le lactate ou le glutamate pour soutenir sa production. Lorsqu'une tumeur apparaît, elle change le métabolisme énergétique pour survivre et soutenir sa propre croissance. En particulier, les cellules cancéreuses se fournissent en lactate et choisissent leur substrat préféré en fonction de l'oxygène disponible. La modélisation mathématique des substrats énergétiques est un outil de choix pour décrire et prédire de tels flux. Coupler ces modèles à des données issues de l'IRM et de la SRM permet d'améliorer la prise en charge du patient présentant un gliome.Cette thèse propose l'approche de plusieurs dynamiques en substrat dans le cerveau sain et gliomateux en se basant sur des systèmes d'équations : échanges locaux en lactate (EDO, système lent-rapide), échanges globaux en substrats (EDO), cycle glutamate/glutamine (EDR) et échanges en lactate en dimensions supérieures (EDP). Ces modèles sont expliqués, décrits grâce aux mathématiques et permettent l'élaboration de simulations ajustées selon des données patient ou issues de la littérature.L'énergie est nécessaire au maintien de la vie. Mais si votre voisin consomme une partie de vos ressources, pouvez-vous encore espérer survivre ?
Everything that lives is born, eats, reproduces and dies. For the brain, the question is more complex because neurons have to survive and to support brain activity. Energy management is also particular because brain cells evolve together with no competition. Thanks to medical imaging, we know that neurons do not consume only glucose. They can use others energetic substrates such as lactate and glutamate as a power source.When a tumor appears, it changes the energetic metabolism to survive and support its own growth. In particular, cancer cells like to consume lactate. They also choose their favorite substrate based on the available oxygen. Modeling of energy substrates is useful to describe and predict energetic kinetics and changes. Mathematical models could get with clinical and medical results to describe, explain or predict low grade glioma dynamics. They can help to characterize and quantify a tumor evolution, then leading to improve their therapeutical management. Exchanges between mathematics and MRI (and MRS) enable to get accurate data and to build suitable mathematical models.This thesis deals with several approaches of substrates dynamics in healthy and gliomatous brains. These researches are based on systems of equations. We model local lactate exchanges (ODE, fast-slow systems), global substrates exchanges (ODE), glutamate/glutamine cycle (RDE) and local lactate exchanges in higher dimensions (PDE). We describe, analyze and give simulations of these models. Simulations are fitted on patient MRI data or literature data. Energy is necessary to live. But if your neighbor consumes a part of your resources, can you still survive ?
Tutto ciò che vive nasce, si nutre, si riproduce e muore. Per il cervello, la questione è più complessa perché i neuroni devono sopravvivere e sostenere l'attività cerebrale. La gestione energetica cerebrale è particolare anche perché le cellule cerebrali evolvono insieme, senza concorrenza. Inoltre, grazie alle immagini mediche, sappiamo che i neuroni non consumano solo del glucosio ma usano altri substrati energetici come il lattato o il glutammato.Quando un tumore si stabilisce, cambia il metabolismo energetico del cervello per sopravvivere e sostenere la propria crescita. In particolare, cellule tumorali consumano del lattato e scelgono il loro substrato preferito basandosi all'ossigeno disponibile.La matematica, e in particolare l'elaborazione di modelli matematici può aiutarci a ottimizzare i dati disponibili, che possono essere, di volta in volta, delle proprietà cellulare o delle lastre MRI o MRS. La modellizzazione dei substrati energetici potrebbe descrivere, spiegare o prevedere le dinamiche energetiche nel cervello.Questa tesi tratta di diversi approcci della dinamica dei substrati nei cervelli sani e gliomatosi. Queste ricerche si basano su sistemi di equazioni. Modellizziamo scambi locali di lattato (ODE, sistemi fast-slow), scambi globali di substrati (ODE), ciclo glutammato/glutammina (RDE) e scambi locali di lattato in dimensioni superiori (PDE). Descriviamo, analizziamo e diamo simulazioni di questi modelli. Le simulazioni sono adeguate su dati MRI paziente o dati di letteratura.Per vivere, l’energia è una necessità. Ma se i Suoi vicini consumassero le Sue risorse, riuscirebbe ancora a sopravvivere ?

49

Lesur, Claire. "Cultiver Miscanthus x giganteus en parcelles agricoles : du diagnostic agro-environnemental à la conception-évaluation ex ante de systèmes de culture à vocation énergétique". Thesis, Paris, AgroParisTech, 2012. http://www.theses.fr/2012AGPT0084/document.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Second-generation biofuels could provide renewable energy while reducing the globaleconomy dependence on oil and mitigating climate change. However, their greenhouse gasemission balances, as well as their energy and environmental balances, are discussed,especially when they are produced from agricultural feedstock. The use of agriculturalfeedstock for energy purposes also raises the issue of competition with food production. Inthis context, this work contributes to the assessment of the sustainability of Miscanthus xgiganteus, a perennial C4 crop candidate to the production of second-generation ethanol. Theobjectives of this work are (i) to achieve a multicriteria evaluation of cropping systems basedon M. Giganteus using data collected in farmers’ fields and (ii) to compare these croppingsystems with cropping systems including other resources Agricultural candidates for biofuelproduction. The main contributions of this work are (i) the study of the variability of yieldsand winter nitrate losses in a network of commercial fields located in Burgundy (France), (ii)the characterization by modeling of M. giganteus long-term yield evolution and (iii) theintegration of these findings in a process of cropping systems design and assessment aimingat comparing M. giganteus with other feedstock candidate to the production of bioethanol.The study of M. giganteus in farmers’ fields shows that the high variability of yields andnitrate losses is linked to (i) crop age, (ii) soil type and (iii) the type of field (i.e. culturalhistory, size, shape, and environment). Contrasting yield scenarios, built by combining datacollected in commercial fields with a long-term yield evolution model, show that thesensitivity of assessment results regarding yields depends on the assessment field. Theinsertion of M. giganteus in a cropping system can significantly improve the greenhouse gasemission balance as well as the environmental balance, compared with a cropping systembased on a short cropping sequence. Economic results depend strongly on M. giganteus yield.Other agricultural feedstocks are also interesting, especially on soils where the yield potentialof M. giganteus is low: this is particularly the case of alfalfa stems, which can be used forsecond-generation ethanol production
Second-generation biofuels could provide renewable energy while reducing the globaleconomy dependence on oil and mitigating climate change. However, their greenhouse gasemission balances, as well as their energy and environmental balances, are discussed,especially when they are produced from agricultural feedstock. The use of agriculturalfeedstock for energy purposes also raises the issue of competition with food production. Inthis context, this work contributes to the assessment of the sustainability of Miscanthus xgiganteus, a perennial C4 crop candidate to the production of second-generation ethanol. Theobjectives of this work are (i) to achieve a multicriteria evaluation of cropping systems basedon M. Giganteus using data collected in farmers’ fields and (ii) to compare these croppingsystems with cropping systems including other resources Agricultural candidates for biofuelproduction. The main contributions of this work are (i) the study of the variability of yieldsand winter nitrate losses in a network of commercial fields located in Burgundy (France), (ii)the characterization by modeling of M. giganteus long-term yield evolution and (iii) theintegration of these findings in a process of cropping systems design and assessment aimingat comparing M. giganteus with other feedstock candidate to the production of bioethanol.The study of M. giganteus in farmers’ fields shows that the high variability of yields andnitrate losses is linked to (i) crop age, (ii) soil type and (iii) the type of field (i.e. culturalhistory, size, shape, and environment). Contrasting yield scenarios, built by combining datacollected in commercial fields with a long-term yield evolution model, show that thesensitivity of assessment results regarding yields depends on the assessment field. Theinsertion of M. giganteus in a cropping system can significantly improve the greenhouse gasemission balance as well as the environmental balance, compared with a cropping systembased on a short cropping sequence. Economic results depend strongly on M. giganteus yield.Other agricultural feedstocks are also interesting, especially on soils where the yield potentialof M. giganteus is low: this is particularly the case of alfalfa stems, which can be used forsecond-generation ethanol production

50

Morau, Dominique. "Modélisation des dispositifs de revalorisation énergétique des déchets solides et liquides : séchage, méthanisation, incinération : mise en oeuvre d'un outil d'aide à la conception multi-systèmes et multi-modèles". Phd thesis, Université de la Réunion, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00646479.

Testo completo

Gli stili APA, Harvard, Vancouver, ISO e altri

Abstract (sommario):

Les stations d'épuration des eaux usées, connues habituellement sous le nom de STEP, produisent des boues biologiques en tant que sous-produits issus du traitement biologique. Ces boues constituent des déchets qu'il faut soit valoriser soit mettre en décharge. Aussi il y a eu Heu de développer de nouvelles filières de valorisation de ce type de déchets (boues) et cela à travers deux solutions : le séchage thermique et la méthanisation qui s'inscrivent de manière unitaire ou complémentaire dans une filière d'oxydation thermique ou de valorisation agricole. Les deux processus permettent d'atteindre deux objectifs : la réduction du volume et du pouvoir fermente s cible et offrent également un potentiel énergétique intéressant. C'est l'étude de ces deux alternatives qui constituent l'objectif de ce travail de recherche, à travers la mise en oeuvre d'un outil d'aide à la conception et aux diagnostics Multi -systèmes Multi - modèles. Le développement de l'outil s'appuie sur deux volets. Le premier volet est à caractère expérimental à travers la mise en oeuvre de dispositifs pilotes associés au séchage et à la méthanisation et le second est à caractère théorique reposant sur la modélisation des processus

Tesi sul tema "Modélisation des systèmes énergétiques"

Cita una fonte nei formati APA, MLA, Chicago, Harvard e in molti altri stili