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Séquence de contrôle optimisée pour faciliter le déploiement de stockage thermique dans les bâtiments

Les bâtiments commerciaux et institutionnels doivent décarboniser leur système de chauffage, mais simplement remplacer des chaudières fonctionnant aux combustibles par des appareils électriques entraîne une augmentation de l'appel de puissance du bâtiment et conséquemment une augmentation de la facturation énergétique du site. Le stockage thermique est donc un outil essentiel à la transition énergétique des bâtiments québécois. 
La technologie des accumulateurs thermiques électriques est mature et déjà en utilisation depuis plus de 15 ans. Elle demeure toutefois peu connue des concepteurs de systèmes CVCA, des opérateurs de bâtiment et des gestionnaires de parcs immobiliers. L’objectif de ce projet est d’accélérer le déploiement des accumulateurs dans les sites où ils seront le plus utiles. 
Ce projet de recherche a pour but de développer des séquences de contrôle standardisées, destinées aux opérateurs de bâtiment et concepteur CVCA afin d’améliorer la performance des accumulateurs thermiques. 
En premier lieu, la personne retenue étudiera une banque de séquence de contrôle existante pour en soutirer les composants favorables pour deux usages typiques des accumulateurs (source principale, nivelage avec source principale électrique). Ensuite, celle-ci testera des variantes à ces séquences par simulation numérique, utilisant les données mesurées d’une dizaine de sites d’étude. Le but sera de trouver le type de séquence menant à une performance maximale pour chaque usage. 
Cette étude implique la collaboration d’une firme de contrôle partenaire qui appuiera l’étudiant afin que les séquences développées soient conformes aux pratiques de l’industrie. La personne retenue fera donc un stage auprès de la firme de contrôle durant sa maitrise. 
Livrable attendu : Les séquences deviendront disponibles en libre accès afin d’être aisément utilisables par l’industrie.  La documentation technique accompagnant les séquences fournira une explication détaillée de chaque mode de fonctionnement retenu et des combinaisons de paramètres recommandées pour ceux-ci. Les séquences incluront une routine permettant d’exploiter les données mesurées de l’accumulateur pour détecter et diagnostiquer certaines défaillances de l’accumulateur.

Connaissances requises

Votre candidature doit démontrer votre :
• Connaissance en thermique du bâtiment : thermodynamique, transfert de chaleur, dynamique des fluides
• Connaissance de base des systèmes CVCA
• Capacité à communiquer en français à l'oral et l'écrit 
• Intérêt pour la simulation énergétique des bâtiments

Veuillez souligner, dans votre lettre de présentation, les expériences passées au niveau académique ou professionnel qui démontrent que vous avez ces connaissances.

La personne retenue développera des compétences en lien
avec les thématiques suivantes :  
• Utilisation d’archétypes de bâtiments
• Modélisation thermique-électrique d’appareils CVCA
• Commande d’appareils CVCA 
• Analyse de larges jeux de données, théorie de l'apprentissage statistique, etc.

Programme d'études visé

Maîtrise avec mémoire, Doctorat

Domaines de recherche

Le développement durable, l'économie circulaire et les enjeux environnementaux, Les infrastructures et les milieux bâtis, Les systèmes intelligents et autonomes

Financement

Bourse annuelle disponible. Montant variable selon le profil de l'étudiant et le programme d'étude visé.

Autres informations

Toute personne intéressée par le projet doit soumettre un dossier de candidature incluant : 
• curriculum vitae, incluant la référence complète de toute publication scientifique effectuée
• dernier relevé de note 
• lettre de motivation expliquant votre motivation à entamer des études supérieures, votre intérêt pour le projet, et démontrant que vous avez les connaissances requises pour le mener à terme.

Le dossier doit être transmis par courriel à la professeure Katherine D'Avignon à l'adresse : katherine.davignon@etsmtl.ca. Le courriel doit avoir pour titre :  Candidature - Séquences ATC.

 

Début : Hiver 2024 / Automne 2024

Partenaire impliqué :  Hydro-Québec, Bureau de la transition climatique et énergétique, firme de contrôle