Kevin Ruben Deutz, doctorant à EDF et au Centre d'énergétique et de thermique de Lyon (Cethil), laboratoire de recherche de l’Institut national des sciences appliquées de Lyon, a cherché un moyen de rendre les CET plus malins et plus performants.

Pour quoi vous êtes-vous intéressé au CET ? Le chauffe-eau thermodynamique est un produit mature sur le marché mais ses performances réelles peuvent être encore grandement améliorées. Même si le CET répond aujourd’hui bien aux attentes du client, il est important de proposer des optimisations en termes de coût et de performance énergétique. Comment avez-vous procédé ? Nous avons conçus des « jumeaux numériques » du CET. Concrètement nous avons mis au point des outils qui permettent de modéliser des CET en prenant en compte le fonctionnement de la PAC, du ballon de stockage et de sa régulation. Et les modèles développés sont capables de reproduire le fonctionnement du CET. Après modélisation, le logiciel orchestre plusieurs simulations en modifiant par exemple la puissance de soutirages, la construction de la machine, la façon de piloter la chauffe du ballon d’ECS. L’optimisation va tester plein de combinaisons et sortir la meilleure conception possible du CET en phase avec les critères choisis (coût, performances, etc…). Vous avez donc développé un outil à destination des fabricants ? Nous voulons leur offrir un moyen d’optimiser leur CET et de les améliorer à moindre coût. Nos algorithmes évaluent les performances d’un CET dans des milliers de combinaisons différentes et identifient ainsi où sont les possibles améliorations sur la machine. Avec cet outil, il est ainsi possible de proposer rapidement une nouvelle conception du système pour sortir un CET optimisé selon des critères que chaque industriel pourra choisir. Quels gains peut-on espérer sur la machine ? Nous proposons un exemple d’optimisation autorisant beaucoup de modifications des composants et on peut augmenter de 35 % le coefficient de performance annuel. Votre outil peut-il lui permettre de revoir plus largement ses gammes de CET ? Les résultats de cet exemple d’optimisation montre que l’optimisation du pilotage permet d’adapter le fonctionnement du CET à une très large gamme de besoins d’eau chaude sanitaire. A terme, cela peut signifier que le nombre de produits nécessaires pour couvrir toute la gamme de besoins possibles pourrait être réduite, ce qui n’est pas négligeable pour un industriel. Les fabricants ont-ils réellement besoin qu’on vienne les aider à concevoir ? Quand un fabricant conçoit un modèle et lance une ligne de production, il ne peut pas la modifier facilement et les essais coûtent chers. Avec notre outil de simulation, le pôle R&D des industriels dispose d’un outil qui permet de gagner du temps, donc de l’argent. Ils peuvent simuler avec finesse l’ajustement du pilotage, la taille, la nature et la configuration des composants ou du fluide frigorigène.