Bâtiment

Sherpa a déployé les méthodes de l’ingénierie système dans le secteur du bâtiment avec des projets d’innovation tels que :
 
Ce qui a permis de forger son expérience :

 Sherpa a capitalisé une bibliothèque de modèles de composants qui lui a permis de bâtir le modèle système d’une pièce au cours des divers travaux de R&D qu’elle a menés.
 
 Modèle de simulation dynamique de pièce
 
Ce modèle permet de représenter le comportement dynamique d’une pièce équipée d’organes de confort traditionnels en regard des phénomènes thermiques, aérauliques et optiques.

Parmi les composants disponibles, on trouve des organes de confort tels qu’une pompe à chaleur, une VMC simple flux, des stores vénitiens motorisés et des luminaires à intensité variable. On trouve également des parois multicouches donnant ou non sur l’extérieur, ainsi que des portes et des fenêtres à double vitrage.

L’occupation de la pièce est modélisée pour prendre en compte le dégagement de chaleur, d’eau et de CO2 des occupants.
 
Un modèle complet d’environnement permet de simuler des situations de vie réalistes par le choix de la localisation, de la date et du niveau de couverture nuageuse. Altitude et azimut du soleil, éclairements directs et diffus et température extérieure évoluent au cours de la journée.
 
interface de traitement des simulations
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 Cet élément de base qu’est la pièce, générique et entièrement paramétrable, permet aujourd’hui à Sherpa de simuler le comportement d’un bâtiment pour aborder les problématiques d’économies d’énergie et de confort avec une vision système globale.
 
Grâce à ses modèles de pièce et de bâtiment, Sherpa aide au dimensionnement des composants actifs et passifs (composants d’enveloppe) du bâtiment ainsi qu’au contrôle et à la coordination de tous les systèmes pilotés, avec une expertise particulière sur la commande multivariable/multi critères et le management de l’efficacité énergétique.

L’outil de simulation privilégié de Sherpa pour le secteur du bâtiment est Matlab Simulink©, complété des bibliothèques de l’outil Sherpa Phisim© en thermique, thermodynamique et air humide.

 

En parallèle, Sherpa a développé ses propres outils de conception, de test et de validation sur cible des fonctions de contrôle des systèmes pilotés, ce qui lui a permis d’aboutir à la gamme d’outils suivante :
  • Building Simulator = Modèle de pièce (ou de bâtiment) + Outil de traitement des données
  • Building Simulator est une plate-forme logicielle via laquelle on peut configurer un modèle de simulation, modifier ses paramètres et choisir ses entrées avant de simuler son comportement dynamique, puis traiter les résultats.
  • Building Bench Control = Capteurs et actionneurs physiques + Boîtier(s) de commande électronique(s) + Outil de supervision et de contrôle sur PC
  • Building Bench Control est une plate-forme matérielle qui permet notamment de valider les fonctions de contrôle implémentées dans le(s) calculateur(s) et de valider la communication inter-système.
  • Building Demonstrator = Building Simulator + Building Bench Control
  
 
Le but de Building Demonstrator est de disposer d’une plate-forme matérielle et logicielle pour toutes les validations nécessitant une part d’environnement réel et une part d’environnement virtuel.

Building Demonstrator permet notamment de comparer puis recaler le modèle et l’application physique en faisant le lien temps réel entre les résultats de simulation et les mesures du banc d’essais.

 

Ces outils permettent d’utiliser les méthodes de développement par modèle issues de l’ingénierie système, grâce aux fonctionnalités de : 
Après plus de 10 ans d’aide au développement de calculateurs, la maîtrise de cette démarche a permis à Sherpa de développer son propre boîtier de commande, à l’issue d’un projet de R&D : un boîtier industriel de pilotage de stores vénitiens motorisés.