Bancs de consommation

Pour simuler la consommation d’une habitation, un banc est en court de conception. Il va permettre de mettre en oeuvre différents scénarios. Ses stratégies dépendront des données acquises et des commandes issues de l’intelligence artificielle.

Ce banc de consommation est composé d’appareils électroménagers représentatifs de comportements différents : résistifs, harmoniques et cycliques :

• Résistifs :

– Radiateur

– Grille pain

– Plaque de cuisson

– Cafetière

• Harmoniques :

– Réglette LED

– Spot LED

• Harmoniques et cycles :

– Réfrigérateur

– Micro-onde

– Chauffe-eau

– Ordinateur

Ce banc est le modèle réduit d’une maison ou d’un mobil home.

Des éléments de domotique et des IoT seront  présents dans le banc de consommation permettant d’obtenir un réseau de capteurs. Des relais permettront de contrôler à distance la mise en marche des équipements.

Les données collectées en temps réelles via le démonstrateur de consommation seront interactives avec l’intelligence artificielle globale du système (banc de consommation, banc de production et banc de stockage).

Schéma du démonstrateur mobile

Capteurs de présence domotique

IoT: Prises et capteurs de mouvement, température, luminosité connectés

En complément, une charge fictive a été réalisée.

Elle permet par contrôle direct et programmation de simuler n’importe quelle scénario (active, réactive, harmonique, cycle et transitoire) d’un équipement particulier, à l’ensemble des appareils d’une maison standard (équivalente à celle d’un foyer de 4 personnes par exemple).

Il est également possible de modifier la programmation pour réaliser un facteur d’échelle sur le temps (par exemple : une année en 3 heures et une journée en 10 minutes).

Déterminer la puissance consommée par des appareils (lampe, réfrigérateur, micro-onde, …) n’est pas trivial.

D’une part, ces équipements sont équipés d’électronique de commande qui génère de nombreux harmoniques sur le réseau domestique. Par exemple pour une ampoule LED, la courbe de courant présente des harmoniques déformant l’onde sinusoïdale.

D’autre part, la plupart des appareils ont des cycles. Prenons l’exemple d’un réfrigérateur : si la température a dépassé un seuil, il met en route son groupe frigorifique (régime transitoire), puis le maintien en fonctionnement (régime de régulation) et l’arrête (régime de veille) quand la température de consigne est atteinte. Ce cycle se reproduit dans des durées différentes en fonction de son utilisation.