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Theses

Méthodologie pour la conception optimisée des réseaux de chaleur et de froid urbains intégrés

Résumé : La thèse présente un modèle d’optimisation mathématique ainsi qu’une méthodologie d’étude pour la conception optimale de réseaux de chaleur et de froid flexibles et intégrant des technologies innovantes (les smart réseaux ou réseaux 4e génération). Dans ce modèle, différentes contraintes énergétiques, économiques et environnementales sont alors considérées. Le modèle considère des réseaux de chaud (ou de froid) à différents niveaux de température, ainsi que différents sites de production et demande d’énergie. Le tracé du réseau ainsi que la configuration de l’ensemble des systèmes de production sont obtenus en minimisant soit l'exergie totale consommée soit le coût total pour l’investissement et l’opération des systèmes. Le modèle mathématique développé est formulé en un problème MINLP multi-période. Les contraintes du modèle sont présentées dans plusieurs modèles imbriqués. Le premier modèle M1 est multi-période et inclut les contraintes d’échanges avec le réseau et un moyen de stockage thermique. Le deuxième modèle, appelé M2, contient l’ensemble du modèle M1 ainsi que des nouvelles contraintes permettant de dimensionner des pompes à chaleur à COP variable. Le troisième modèle M3 inclut le modèle M2 ainsi que de nouvelles contraintes pour le tracé géographique des réseaux et la prise en compte des flux d’électricité. Une méthodologie d’étude est aussi présentée, permettant, à l’aide du modèle M3 développé, de traiter des cas d’étude complexes et réalistes. La méthodologie propose une décomposition du problème selon trois étapes consécutives. Cette méthodologie est alors utilisée et illustrée pour un cas d’étude complexe : l’optimisation d’un nouveau quartier, considérant des PAC, un stockage de chaleur saisonnier et de la production PV.
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https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-02274400
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Thursday, August 29, 2019 - 4:53:30 PM
Last modification on : Tuesday, July 21, 2020 - 3:21:10 AM

File

2018PSLEM072_archivage.pdf
Version validated by the jury (STAR)

Identifiers

  • HAL Id : tel-02274400, version 1

Citation

Matthildi Apostolou. Méthodologie pour la conception optimisée des réseaux de chaleur et de froid urbains intégrés. Thermique [physics.class-ph]. PSL Research University, 2018. Français. ⟨NNT : 2018PSLEM072⟩. ⟨tel-02274400⟩

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