Brevet FR2985302A1 — publié le 20130705

DISPOSITIF D'ANALYSE THERMIQUE La présente invention est relative aux procédés et dispositifs pour mesurer les économies d'énergie de chauffage ou de climatisation d'un Local équipé d'une installation de chauffage ou de climatisation. Elle concerne également une installation équipée d'un tel dispositif. La mesure des économies d'énergie dans les bâtiments est un sujet important qui répond au besoin de la réduction des charges financières d'énergie et de 10 la protection de l'environnement. Il peut être utile de mesurer les économies d'énergie pour un Local donné, notamment dans les cas suivants : - pour mesurer les effets d'améliorations 15 apportées au Local ou à ses équipements ; - pour pénaliser des comportements énergivores ou valoriser des comportements économes ; - pour dissocier les économies d'énergie de chauffage ou de climatisation qui proviennent 20 d'amélioration des comportements des occupants, de celles qui proviennent de modification de l'environnement ou des appareils. On entend par Local, une pièce, un logement (appartement, maison individuelle, un ou plusieurs 25 bureaux, etc. qui composent un bâtiment. La politique de réduction des consommations d'énergie dans les logements met en place l'identification des caractéristiques de consommation énergétique des logements définie par le critère de consommation en kWh par mètre carré par an dans lequel la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation représente généralement la composante la plus importante. Ce critère est basé sur le calcul d'une résistance thermique. Les méthodes existantes de calcul de la résistance thermique sont considérées comme peu efficaces et couteuses. De plus, le seul calcul de la résistance thermique ne suffit pas pour entraîner des économies d'énergie. Il manque notamment un dispositif qui combine une identification performante de la résistance thermique et permette de mesurer les économies d'énergie. Il y a donc à double titre un besoin d'amélioration pour définir un moyen de mesure complet des économies d'énergie de chauffage ou de climatisation qui puisse être standardisé, fiable et automatisable. Celui-ci permettrait de mesurer les économies d'énergie sur une base normalisée favorisant des comparaisons, l'évaluation des actions d'amélioration, l'apprentissage et le contrôle des 20 comportements, de manière progressive, explicite et compréhensible pour les utilisateurs. On connaît déjà des appareils permettant de mesurer la consommation d'énergie des différents 25 systèmes qui existent dans un Local : installation de chauffage, radiateur, appareil ménager, ... Les consommations sont rapportées sur des afficheurs. Ces dispositifs de mesure et d'affichage sont censés sensibiliser les occupants du Local aux différentes 30 consommations de manière à inciter à des comportements plus économes. Or, ces appareils ne se basent que sur des informations passées et ne présentent pas la possibilité de prévoir les consommations futures ce qui serait utile à l'occupant pour définir une stratégie d'économies. Ils ne donnent pas non plus à l'occupant la possibilité de comparer sa consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation avec celle d'une situation de référence qui tienne compte des éléments qui influent sur la consommation comme les caractéristiques du bâti et la température extérieure. Le problème de la détermination des économies d'énergie de chauffage ou de climatisation est en effet difficile car il faut notamment pouvoir séparer ce qui dépend du comportement de l'occupant, de ce qui dépend de modifications de son environnement. L'invention se propose de pallier les inconvénients susmentionnés en apportant un dispositif qui fournit un comptage des économies d'énergie de chauffage ou de climatisation dans un Local. Un tel compteur n'existe pas et il serait utile pour toute forme de contractualisation de la même manière qu'aujourd'hui il existe des compteurs qui servent à facturer les consommations. Pour obtenir une mesure aussi précise que possible des économies d'énergie de chauffage ou de climatisation, l'invention s'appuie sur un modèle dynamique du comportement thermique du Local en régime transitoire. Ce modèle comporte comme variables d'entrée la température extérieure du Local, la température intérieure et la puissance de chauffage ou de climatisation de ladite installation. Les coefficients du modèle sont liés aux caractéristiques thermiques du Local. On peut se référer au brevet FR 1001207 qui présente une description et l'intérêt d'un tel modèle dynamique. Par simulation dudit modèle sur un calculateur, il est possible de trouver la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation qui maintient la température intérieure simulée eimod au voisinage d'une température intérieure ei en fonction des variations de 10 la température extérieure eext. Cette consommation correspond aux pertes thermiques du Local vers l'extérieur. Afin que ladite consommation d'énergie fournie par le modèle soit bien représentative de la consommation 15 d'énergie de chauffage ou de climatisation du Local, il est nécessaire d'adapter la résistance thermique R1 du modèle. Pour l'adaptation de ladite résistance thermique, l'invention comprend une solution originale utilisant 20 une boucle d'asservissement et ledit modèle. D'une part, la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation C du Local est mesurée pendant plusieurs intervalles de temps successifs. Cette série de consommations est utilisée comme consigne Ccons de 25 l'asservissement. D'autre part, on mesure aussi la température extérieure eext et la température intérieure ei qui sont utilisées par ledit modèle pour fournir par simulation une série de valeurs de la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation Cmod pour les 30 mêmes intervalles de temps. L'écart entre Cccms et Cmod fournie par le modèle est appliqué à un régulateur. La sortie du régulateur fournit une valeur de ladite résistance thermique du modèle. Lorsque la sortie du modèle Cmod converge vers la consigne Ccons, la sortie du 5 régulateur donne une valeur Rcon, de la résistance thermique du modèle. La résistance thermique du modèle étant adaptée par ledit asservissement, le modèle est utilisé pour produire, par simulation sur calculateur, une 10 consommation de référence de chauffage ou de climatisation Crefr fonction de la mesure de la température extérieure Oext, d'une chronique d'évolution d'une température intérieure de référence eirefr de Rconv et des autres coefficients du modèle (dépendant 15 des composants du modèle tel que décrit plus loin). L'écart, entre la mesure de la consommation de chauffage C et cette consommation de référence issue du modèle, permet alors de mesurer la surconsommation ou la sous-consommation d'énergie de chauffage ou de 20 climatisation. La sous-consommation traduit les économies d'énergie de chauffage ou de climatisation. Elle résulte des actions que l'occupant a entreprises : baisse de la consigne de température intérieure des radiateurs ou climatiseurs à certains moments, 25 remplacement d'appareils, isolation, etc. L'invention propose donc un dispositif pour mesurer les économies d'énergie de chauffage ou de climatisation d'un Local équipé d'une installation de chauffage ou de climatisation, qui comporte au moins un appareil de chauffage ou de climatisation, ce dispositif comportant au moins : - des moyens destinés à fournir une mesure représentative ou une estimation, d'une température de 5 l'air extérieur du Local, dite température extérieure eext ; - des moyens destinés à fournir une mesure représentative d'une température de l'air intérieur du Local, dite température intérieure ei ; 10 - des moyens destinés à fournir une chronique d'évolution d'une température intérieure de référence, traduisant un niveau de confort, dite température intérieure de référence eiref ; - des moyens destinés à fournir une mesure 15 représentative de la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation C du Local ; - un modèle décrivant le comportement thermique du Local, ledit modèle comprenant au moins un élément dit résistance thermique représentatif de la résistance 20 thermique du Local et un élément dit capacité thermique représentatif de la capacité thermique du Local, et donnant une consommation Cmod représentant ladite consommation C à partir, au moins, desdites mesures eext et ei; 25 - un moyen d'asservissement composé d'un régulateur qui ajuste la valeur de ladite résistance thermique dudit modèle à partir de l'écart entre une série de mesures de la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation et une série de valeurs de la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation calculée par ledit modèle. Ledit dispositif étant caractérisé en ce que ledit modèle, ledit moyen d'asservissement et ladite 5 température intérieure de référence, sont agencés pour fournir une consommation de référence d'énergie de chauffage ou de climatisation C modref dont la différence avec la mesure de ladite consommation C donne une mesure des économies d'énergie de chauffage 10 ou de climatisation. Ledit modèle fournit la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation Cmod à partir d'une représentation, dite dynamique ou en régime transitoire, du comportement thermique du Local 15 intégrant les composants suivants - les déperditions thermiques au travers de l'enveloppe du Local représentées sous la forme de ladite résistance thermique (R1) ; - la capacité thermique de la masse à chauffer 20 ou capacité thermique du Local, représentée par ladite capacité thermique (C1) ; - la température extérieure, simulée par une source de tension ; - le flux thermique généré par ladite 25 installation représenté par une source de courant, et donné par la puissance de chauffage ou de climatisation ; et éventuellement, - les échanges thermiques entre ladite 30 installation et l'air ambiant représentés sous la forme d'une résistance ; - la capacité thermique de l'ensemble de ladite installation, représentée par une capacité. Ledit modèle utilise une équation caractéristique 5 discrète établie pour chaque instant d'échantillonnage nTe (n entier naturel, n>1) séparé de l'instant suivant par un intervalle de temps Te = At, ladite équation étant définie de la façon suivante ou dans une forme simplifiée ou proche : 10 ei mod (nTe)= eext (nTe)+ e (nTe) /il À2 e- (nTe) / t2 r (équation 1) Les coefficients X0, XI, 112, étant liés, à Ti et 12 les deux constantes de temps caractéristiques dudit modèle reliées auxdites résistances et capacités, et à 15 4)', le flux thermique généré par ladite installation, eext étant la température extérieure, Te étant la période d'échantillonnage des mesures. Ledit modèle fournit la consommation d'énergie de 20 chauffage ou de climatisation Cmod qui maintient, au moyen d'un régulateur interne au modèle, la température intérieure simulée ei mod autour de la température intérieure Oi en fonction de la température extérieure eext et du flux thermique cbch fourni par ladite 25 installation de chauffage ou de climatisation. Ledit moyen d'asservissement adapte ladite résistance thermique dudit modèle à partir d'une série de N écarts entre la mesure de la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation Ci (i=1 à N, i entier naturel) pendant un intervalle de temps Di, et la valeur CrOEodi de la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation calculée par ledit modèle 5 par simulation pour le même intervalle de temps à l'aide, au moins, desdites mesures de eext et ei faites à la période d'échantillonnage Te. La valeur de la résistance thermique fournie à chaque pas (i) de calcul par le régulateur dudit moyen 10 d'asservissement est réinjectée dans ledit modèle, pour obtenir progressivement la valeur de la résistance thermique dudit modèle, dite valeur convergente Rconv, pour laquelle la sortie du modèle Cmodi converge vers Ci. 15 Le régulateur dudit moyen d'asservissement de l'invention peut tout aussi bien fournir également une valeur de ladite capacité thermique Ci dudit modèle à partir d'une série de mesures réalisées pendant un transitoire qui rend compte de l'effet de stockage de 20 la capacité thermique. Il résulte de ces caractéristiques que la valeur de ladite résistance thermique 14', nécessaire à l'adaptation du modèle sur les caractéristiques thermiques du Local, peut être obtenue simplement et 25 rapidement par la comparaison entre la mesure de ladite consommation de chauffage ou de climatisation et la valeur de cette consommation obtenue par ledit modèle du comportement thermique du Local. La qualité du résultat est améliorée en utilisant avantageusement un 30 modèle précis utilisant l'équation 1 ou sa simplification en fonction des cas. Le fait de recourir à une boucle d'asservissement utilisant l'écart entre la mesure de la consommation et la valeur de ladite consommation issue du modèle permet en particulier de mieux traiter les problèmes d'incertitudes et de bruits, ce qui autorise à faire les mesures de manière standard, dans des conditions normales, et rend plus fiable le résultat. Les autres méthodes existantes pour déterminer la résistance thermique s'appuient sur une représentation thermique en régime permanent, comme cela est décrit par exemple dans les brevets FR 2 506 937 "Procédé et appareil pour analyser la consommation énergétique d'un bâtiment", FR 0 165 899 "Appareil permettant de relever la signature énergétique d'un bâtiment" et FR 95 11984 "Procédé et dispositif pour mesurer le coefficient volumique de déperdition thermique d'un local chauffé électriquement", qui d'une part est une représentation trop simplifiée du comportement thermique du Local et d'autre part nécessite de se placer dans des conditions de mesures particulières ce qui rend ces méthodes peu pratiques et imprécises. Dans la pratique, elles n'ont pas été utilisées. De plus, les caractéristiques de l'invention 25 permettent de résoudre le problème de mesure des économies d'énergie d'une installation de chauffage ou de climatisation. Pour résoudre ce problème, il est tout d'abord nécessaire de définir une consommation de référence 30 d'énergie de chauffage ou de climatisation C -modref à partir de laquelle sera comparée la mesure de la consommation de chauffage ou de climatisation C ; Le dispositif selon l'invention permet à l'aide dudit modèle de fournir C -modref en fonction de ladite valeur convergente Rco,', donnée par ledit moyen d'asservissement ; - ladite température intérieure de référence eiref traduisant un niveau de confort de référence ; - ladite température extérieure 0ext ; - les valeurs desdits composants caractérisant un 10 état de référence de ladite installation de chauffage ou de climatisation. Normalement les caractéristiques de ladite installation sont stables ; si tel n'est pas le cas, on peut modifier notamment la valeur de la puissance de ladite installation. 15 Dès lors, la différence entre la mesure de la consommation de chauffage ou de climatisation C et ladite consommation de référence d'énergie de chauffage ou de climatisation issue du modèle C -modref apporte une mesure de la surconsommation ou de la sous-consommation 20 d'énergie de chauffage ou de climatisation. Equipé de la combinaison des trois fonctions décrites précédemment, a) modèle de simulation dynamique ou en régime transitoire du comportement thermique du Local équipé de ladite installation, 25 b) adaptation par un moyen d'asservissement de la résistance thermique dudit modèle, c) élaboration d'une consommation de référence d'énergie de chauffage ou de climatisation, l'invention peut fournir les économies d'énergie de chauffage ou de climatisation. Les 30 économies d'énergie peuvent être ainsi observées avec précision sur des périodes de temps courtes (heures, jours) ou plus longues (semaine, mois, année, ce qui permet notamment de détecter avec précision les différentes actions économes (sur des périodes même 5 courtes, jusqu'à moins d'une heure, du fait de la représentation des phénomènes thermiques en régime transitoire). On remarquera que l'invention procède selon une démarche de traitements et de modélisation qui peut être normalisée et automatisée, ce qui 10 facilitera des modes de réalisation standardisés et employant les techniques numériques et informatiques. Il est possible de simplifier le dispositif selon l'invention pour réduire le nombre de capteurs de mesure. 15 Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif selon l'invention comporte, en outre, des moyens de traitement pour reconstituer l'évolution temporelle de la température extérieure sans utiliser de moyens de mesure et ainsi simplifier le dispositif 20 et réduire son coût. Le dispositif utilise les tableaux de données de valeurs minimale, maximale et moyenne journalières de la température extérieure enregistrées par des organismes de météorologie ou tout autre organisme apportant des tableaux de données de 25 températures locales. On sait que la température au cours de la journée suit globalement une forme sinusoïdale. Le dispositif effectue donc un traitement d'une part avec par exemple des fonctions sinusoïdales utilisées pour décrire l'évolution temporelle de la 30 température au cours de la journée et de la nuit, d'autre part avec des fonctions permettant de raccorder lesdites fonctions sinusoïdales d'amplitude et de valeurs moyennes différentes entre deux jours successifs. On peut aussi remplacer ces sinusoïdes par des splins ou des fonctions mathématiques qui les approximent. Dans un autre mode de réalisation particulier, dans le cas des installations de chauffage ou de climatisation électriques comportant un compteur de la consommation électrique, (en particulier les compteurs électronique ou numérique permettent de disposer directement de cette information), il est avantageux d'utiliser la mesure de la consommation d'électricité CL délivrée par ledit compteur. Il s'agit alors d'effectuer l'adaptation de la résistance thermique du modèle, pendant une période nocturne alors que les autres appareils électriques que le chauffage ou la climatisation électriques ont une consommation faible ou nulle. On veillera en particulier à se placer en dehors des périodes de recharge de nuit des ballons d'eau chaude électriques ou à tenir compte de leur consommation. Dans ce cas, la consommation d'énergie électrique de chauffage ou de climatisation C est proche de la consommation électrique CL donnée par ledit compteur. Dans ce mode de réalisation particulier, l'invention utilise donc les données de consommation du compteur de la consommation d'électricité du Local pour adapter ladite résistance thermique pendant N nuits successives avec chaque nuit un intervalle de temps de mesure durant laquelle la consommation électrique du Local mesurée par ledit compteur est voisine de la consommation électrique de chauffage ou de climatisation, les autres appareils électriques contribuant à la consommation d'électricité du Local étant éteints ou en faible consommation, afin d'éviter un moyen de mesure spécifique de la consommation électrique de chauffage ou de climatisation. Le dispositif selon l'invention peut également être inséré dans le compteur ou dans le tableau électrique. La présente invention sera mieux comprise en 10 référence à la description de l'exemple suivant et des dessins annexés qui illustrent l'invention et les résultats obtenus par une maquette réalisée, et permettent de décrire plus finement ses caractéristiques. L'exemple est celui d'une 15 installation de chauffage mais l'invention s'applique tout aussi bien à une installation de climatisation : La Fig. 1 décrit le modèle utilisé par l'invention. - La Fig. 2 décrit le moyen d'asservissement permettant d'adapter la résistance thermique du 20 modèle. - La Fig. 3 décrit la combinaison des fonctions permettant de mesurer les économies d'énergie avec l'élaboration de la consommation de référence Cmodref - 25 La Fig. 4 donne une représentation du modèle dynamique utilisé. La Fig. 5 montre un exemple d'une chronique d'évolution de la température intérieure de référence. 30 - La Fig. 6 montre une installation de chauffage électrique. La Fig. 7 montre la sortie dudit moyen d'asservissement et l'évolution de la valeur de la résistance thermique du modèle vers la valeur dite convergente, dans la maquette de l'invention. La Fig. 8a et la Fig. 8b montrent les courbes de consommations et les économies d'énergie respectivement sur plusieurs jours et pendant une journée, dans la maquette de l'invention. Conformément au schéma de la Fig. 1, le dispositif selon l'invention comporte un modèle (la) qui fournit la consommation d'énergie de chauffage Cmod (8). Le modèle simule une température intérieure (Di mdd (3) du Local à partir d'une équation caractéristique du 15 comportement thermique du Local (6) équipé de ladite installation telle que décrite par l'équation 1. La température intérieure Oi, issue de (2), du Local est utilisée. Une commande ou une régulation de température dans le modèle maintient ei 'd au voisinage de ei grâce 20 au régulateur interne du modèle (5) qui commande une puissance (7) injectée selon (20) dans l'équation du comportement thermique (6) en référence à l'équation 1. La mesure de la température extérieure eext, issue de (4), du Local est utilisée par le modèle, de même que 25 la valeur de la résistance thermique R1 (9). La consommation d'énergie de chauffage Cmod (8) varie en fonction de Oi et de eext, et dépend de la valeur de la résistance thermique (9) réglée par le moyen d'asservissement (11), et dépend des composants du 30 modèle (16), (18), (19), (20), reliés aux coefficients de ladite équation caractéristique (6) selon le transfert (6a). Dans une réalisation de l'invention qui utilise les techniques numériques, le modèle est simulé avec 5 une période d'échantillonnage Te suffisamment petite pour bien représenter l'évolution temporelle des différentes variables ou mesures. Typiquement de l'ordre de quelques minutes à une dizaine de minutes. Lesdites mesures sont relevées à la période 10 d'échantillonnage Te. On utilise des valeurs approchées des composants R2 (16), C1 (18), C2 (19) à partir des caractéristiques du Local ; en effet, c'est le plus souvent la résistance thermique R1 qui a l'effet le plus important 15 sur la consommation de chauffage. (bd, le flux thermique (20) est donné par les caractéristiques de ladite installation. La Fig. 2 décrit le moyen d'asservissement (11) ou 20 boucle d'asservissement, qui permet d'adapter ladite résistance thermique (9). D'une part, la consommation d'énergie de chauffage est mesurée N fois pendant N intervalles de temps Di successifs (i=1 à N). Cette série de consommations Ci 25 (10i) est utilisée comme consigne de l'asservissement (11). D'autre part, on utilise le modèle (la) avec, au moins, les mesures de la température extérieure 0't, issue de (4), et de la température intérieure ei, issue 30 de (2), faites à la période d'échantillonnage Te, pour calculer la valeur de la consommation d'énergie de chauffage Cmodi (8i) pendant les N mêmes intervalles de temps. Pour chacun desdits intervalles Di, le modèle (la) calcule donc la consommation d'énergie de 5 chauffage C'di (8i) tel que décrit Fig. 1. A chaque pas i (i=1 à N, i entier naturel) de calcul de ladite boucle d'asservissement (11), l'écart entre la mesure de la consommation d'énergie de 10 chauffage Ci (10i) et la valeur de la consommation d'énergie de chauffage fournie par ledit modèle Cmodi (8i), est appliqué à un régulateur (11a). Le régulateur est d'une forme avantageusement simple de proportionnel intégral dans la maquette réalisée mais il peut être un 15 autre type de régulateur en fonction des besoins de performance recherchée. Dans le cas du proportionnel intégral, la résistance thermique à chaque pas i de la boucle d'asservissement est donnée par la formule : R1(i) = Ki Te E(i-1) + R1(i-1) + 20 Kp [(E(i) - E(i-1)] R1(i) est la valeur de ladite résistance thermique du modèle au pas i de calcul ; Kp et Ki sont respectivement les coefficients proportionnel et intégral du régulateur ; 25 e(i) est la différence entre la mesure de la consommation d'énergie de chauffage Ci (10i) et la valeur de la consommation d'énergie de chauffage fournie par ledit modèle Cmodi (8i). La valeur de la résistance thermique fournie par le régulateur (11a) à chaque pas de calcul par ledit moyen d'asservissement (11) est réinjectée dans ledit modèle (la), pour obtenir progressivement la valeur de la résistance thermique du modèle, dite valeur convergente Rconv (9c), pour laquelle la sortie du modèle Cmodi converge vers Ci. Par exemple, on choisit de mesurer la consommation d'énergie de chauffage pendant un intervalle de temps de 4 heures par jour sur 20 jours (N=20). On utilise des moyens de mesure avec une période d'échantillonnage de Te pour mesurer la consommation d'énergie de chauffage C issue de (10), la température extérieure Bert et la température intérieure Oi. On mesure la 15 consommation d'énergie de chauffage C pendant une période de 4 heures (Di) la nuit entre 2h et 6h du matin, pour chaque jour, ce qui permet d'obtenir une série de 20 valeurs de consommations Ci. Cette série constitue la consigne (10i) pour ledit asservissement 20 (11). On simule cette situation avec le modèle. A la suite de chaque intervalle de temps Di (i=1 à N), on calcule l'écart entre la valeur de la consommation de chauffage issue du modèle Cmodi (8i) et la mesure de la consommation de chauffage Ci (10i) correspondant 25 auxdites consommations pendant l'intervalle de temps DL Cet écart est appliqué au régulateur (11a) pour calculer une valeur de la résistance thermique R11 qui sera utilisée par le modèle pour calculer la consommation d'énergie de chauffage du modèle durant l'intervalle de temps Di+1. Progressivement par adaptation de la valeur de la résistance thermique (9) utilisée par le modèle, l'écart entre les deux consommations Ci (10i) et Crnocu (8i) se réduit et la valeur de la résistance thermique du modèle tend vers une valeur convergente R,' (9c)- Conformément au schéma de la Fig. 3, le dispositif selon l'invention (1) mesure une sur-consommation ou une sous-consommation de l'installation de chauffage au 10 moyen de la combinaison de trois fonctions. Pour déterminer une consommation de référence d'énergie de chauffage Cmod ref (8r), ledit modèle (la) utilise : - ladite valeur convergente Rcor' (9c) donnée par 15 le régulateur (11a) dudit moyen d'asservissement (11), - ladite température intérieure de référence 0 iref (2a), - ladite température extérieure Oext, issue de (4), - et les coefficients du modèle qui dépendent des 20 composants (16), (18), (19), (20) caractérisant un état de référence de ladite installation de chauffage. La comparaison entre la consommation de référence d'énergie de chauffage Cmodref (8r) fournie par le modèle (la) et la consommation d'énergie mesurée C 25 issue de (10) donne une mesure de la sur-consommation ou la sous-consommation (12) d'énergie de chauffage. Par la combinaison des trois fonctions décrites précédemment, (la) : modèle de simulation dynamique ou en régime transitoire du comportement thermique du 30 Local équipé de ladite installation, (lb) : adaptation par un moyen d'asservissement (11) de la résistance thermique dudit modèle, (1c) : élaboration d'une consommation de référence de chauffage (8r), l'invention fournit une mesure des économies d'énergie 5 de chauffage. La Fig. 4 donne le schéma simplifié du modèle thermique du Local intégrant les composants suivants : - les déperditions thermiques au travers de 10 l'enveloppe du Local représentées sous la forme de ladite résistance thermique R1 (9) ; - la capacité thermique de la masse à chauffer, représentée par ladite capacité thermique Ci (18); - les échanges thermiques entre ladite installation 15 et l'air ambiant représentés sous la forme d'une résistance R2 (16) ; - la capacité thermique de l'ensemble de ladite installation, représentée par une capacité C2 (19) ; 20 la température extérieure Bert, simulée par une source de tension (17) ; - le flux thermique cl)ch généré par ladite installation représenté par une source de courant (20), et donné par la puissance de 25 chauffage. La Fig. 5 montre un exemple d'une chronique d'évolution de la température intérieure de référence ei ref (2a) qui comporte une période de jour à 21°C et 30 une période de nuit à 19°C. L'évolution de eiref peut tout aussi bien être une constante ou une fonction temporelle quelconque. La Fig. 6 montre une installation de chauffage électrique dans un Local (21) comportant l'alimentation électrique du distributeur d'électricité (22), un compteur électrique (23), un disjoncteur (24), un tableau électrique (25), une installation de chauffage (26a). Dans une telle installation électrique, il est avantageux d'utiliser la consommation d'électricité du Local CL (27) fournie par ledit compteur électrique. La consommation d'énergie électrique de chauffage ou de climatisation C issue de (10) est proche de la consommation électrique CL donnée par ledit compteur électrique lorsque les autres appareils du Local connectés au tableau électrique (26b) ont une consommation faible ou nulle, donc négligeable, pendant certaines périodes de la nuit par exemple. L'invention utilise donc les données de consommations du compteur électrique du Local pour adapter ladite résistance thermique du modèle à partir des mesures Ci pendant N nuits successives avec chaque nuit un intervalle de temps de mesure Di durant laquelle la consommation électrique du Local mesurée par ledit compteur électrique est voisine de la consommation électrique de chauffage. Dans la maquette de l'invention, la Fig. 7 30 illustre la courbe (28) des valeurs de l'inverse de la résistance thermique (1/R1) fournies par le régulateur (11a). Au départ, la valeur de 1/R1 utilisée par le modèle est initialisée à 200. Le moyen d'asservissement (11) agit selon l'invention pour obtenir 1/Rconv = 127 5 au bout d'environ 18 pas de calcul (ou 18 jours en rapport avec l'exemple précédent ; mais une autre série de consommations sur un temps plus court pourrait être choisie). Dans la maquette de l'invention, la Fig. 8a 10 illustre des résultats sur vingt jours successifs. Les mesures sont faites avec une période d'échantillonnage Te. Le modèle est simulé avec la même période d'échantillonnage Te fixée à 300 secondes. - la courbe (29j) de la consommation de référence 15 d'énergie de chauffage Cmodref journalière est fournie par l'invention avec la valeur de la résistance thermique établie Fig. 7 (1/14c0w, = 127) pour une température intérieure de référence (2a) de 22°C constante et une mesure de la température extérieure, 20 issue de (4). - la courbe (30j) de la consommation d'énergie de chauffage C mesurée journalière est fournie pour une température intérieure de 19°C. - la courbe (4m) est la moyenne journalière de la 25 température extérieure. L'écart entre les deux courbes, (29j) et (30j), donne l'économie de chauffage. Les variations de la température extérieure au fil des jours entraînent une consommation d'énergie de chauffage plus ou moins 30 importante. Dans cet exemple, l'économie de chauffage provient d'un changement de comportement de l'utilisateur ayant abaissé la température intérieure de 3°C. Dans la maquette de l'invention, la Fig. 8b illustre durant une journée pour un autre Local où la valeur de 1/Rco, = 350 : - la courbe de la température extérieure, issue de (4) ; - la courbe (29) de la consommation de référence d'énergie de chauffage Cmod ref (8r) fournie par le modèle pour une température intérieure de référence de 22°C ; - la courbe (30) de la consommation d'énergie de 15 chauffage issue de (10) mesurée pour une température intérieure de 19°C. L'écart (12) entre les deux courbes, (29) et (30), donne l'économie de chauffage observée toutes les 300 secondes pendant la journée. 20 REVENDICATIONS1) Dispositif (1) pour mesurer les économies d'énergie de chauffage ou de climatisation d'un Local équipé d'une installation de chauffage ou de climatisation, caractérisé en ce qu'il comporte au moins : - des moyens (4) destinés à fournir une mesure représentative ou une estimation, d'une température de l'air extérieur du Local, dite température extérieure eext ; - des moyens (2) destinés à fournir une mesure représentative d'une température de l'air intérieur du Local, dite température intérieure ei ; - des moyens (2a) destinés à fournir une chronique 15 d'évolution d'une température intérieure de référence, traduisant un niveau de confort, dite température intérieure de référence eiref ; - des moyens (10) destinés à fournir une mesure représentative de la consommation d'énergie de 20 chauffage ou de climatisation C du Local ; - un modèle (la) décrivant le comportement thermique du Local, ledit modèle comprenant au moins un élément dit résistance thermique (9) représentatif de la résistance thermique du Local et un élément dit 25 capacité thermique (18) représentatif de la capacité thermique du Local, et donnant une consommation Cmod (8) représentant ladite consommation C à partir, au moins, desdites mesures eext et Oi;- un moyen d'asservissement (11) composé d'un régulateur qui ajuste la valeur de ladite résistance thermique (9) dudit modèle à partir de l'écart entre une série de mesures (10i) issues du moyen (10) et une série de valeurs (8i) de la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation calculée par ledit modèle ; Ledit dispositif étant caractérisé en ce que lesdits moyens (la), (11) et (2a) sont agencés pour fournir une 10 consommation de référence d'énergie de chauffage ou de climatisation C modref (8r) dont la différence avec la mesure de ladite consommation C donne une mesure des économies d'énergie de chauffage ou de climatisation. 15 2) Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, - ledit modèle (1a) fournit la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation Cmod à partir d'une représentation, dite dynamique ou en régime 20 transitoire, du comportement thermique du Local intégrant les composants suivants : - les déperditions thermiques au travers de l'enveloppe du Local représentées sous la forme de ladite résistance thermique (9) ; 25 - la capacité thermique de la masse à chauffer ou capacité thermique du Local, représentée par ladite capacité thermique (18) ; - la température extérieure, simulée par une 30 source de tension (17) ;- le flux thermique généré par ladite installation représenté par une source de courant (20), et donné par la puissance de chauffage ou climatisation ; et éventuellement, - les échanges thermiques entre ladite installation et l'air ambiant représentés sous la forme d'une résistance (16) ; - la capacité thermique de l'ensemble de ladite installation, représentée par une capacité (19). et en ce que, - ledit modèle utilise une équation caractéristique discrète (6) établie pour chaque instant d'échantillonnage nTe (n entier naturel, n>1) séparé de l'instant suivant par un intervalle de temps Te - £t, ladite équation étant définie de la façon suivante ou dans une forme simplifiée ou proche : Oimod (nTe) = eext (nTe) + X0 + X1 e (nTe) /T1 À2 e- (nTe) / t2 Ào, À1, 2\2, étant liés, à Ti et 12 les deux constantes de temps caractéristiques dudit modèle reliées auxdites résistances et capacités (9), (16), (18), (19), et à ckh le flux thermique (20) généré par 25 ladite installation, eext étant ladite température extérieure, Te étant la période d'échantillonnage des mesures. et, en ce que, - ledit modèle fournit la consommation d'énergie 30 de chauffage ou de climatisation Cmod (8) qui maintient,au moyen d'un régulateur (5) interne au modèle, la température intérieure simulée ei mod (3) autour de ladite température intérieure Oi issue de (2) en fonction de ladite température extérieure 0,,t issue de (4) et du flux thermique (1)ch (20) fourni par ladite installation de chauffage ou de climatisation. 3) Dispositif selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que ledit moyen d'asservissement (11) adapte ladite résistance thermique (9) dudit modèle à partir d'une série de N écarts entre la mesure de la consommation de chauffage ou climatisation Ci (10i) (i=1 à N, i entier naturel) pendant un intervalle de temps Di et la valeur C'di (8i) de la consommation d'énergie de chauffage ou climatisation calculée par ledit modèle par simulation pour le même intervalle de temps, la valeur de la résistance thermique Ri (9) fournie à chaque pas (i) de calcul par le régulateur (11a) dudit moyen d'asservissement (11) étant réinjectée dans ledit modèle (la), pour obtenir progressivement la valeur de la résistance thermique dudit modèle, dite valeur convergente Rcor, (9c), pour laquelle la sortie du modèle Cmodi (8i) converge vers Ci (10i). 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisé en ce que pour fournir une consommation de référence d'énergie de chauffage ou de climatisation Cmodref (8r), ledit modèleutilise, au moins, ladite valeur convergente Rcon, (9c) donnée par le régulateur (11a) du moyen d'asservissement (il), ladite température intérieure de référence eiref (2à), ladite température extérieure Oext issue de (4) et les coefficients dudit modèle qui dépendent des composants (16), (18), (19), (20) caractérisant un état de référence de ladite installation de chauffage ou de climatisation. 5) Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que le régulateur (11a) fournit également une valeur de la capacité thermique (18) dudit modèle. 6) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, des moyens pour reconstituer la température extérieure à partir des tableaux de données de valeurs minimale, maximale et moyenne journalières de la température extérieure enregistrées par des organismes de météorologie ou tout autre organisme apportant des tableaux de données de températures locales, évitant l'utilisation desdits moyens (4) de mesure de la température extérieure. 7) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, d'un Local équipé d'une installation de chauffage ou de climatisation électrique (26a), caractérisé en ce qu'il utilise les données de consommation d'énergie du compteur d'électricité (23) du Local, et que lesdites mesurespour déterminer ladite résistance thermique (9) ont lieu pendant N nuits successives avec chaque nuit un intervalle de mesures Di durant lequel la consommation électrique du Local CL (27) mesurée par ledit compteur 5 est voisine de la consommation électrique de chauffage ou de climatisation C, les autres appareils électriques (26b) contribuant à la consommation d'électricité du Local étant éteints ou en faible consommation, afin d'éviter un moyen de mesure (10) spécifique de la 10 consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation C. 8) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, inséré dans un compteur 15 d'électricité (23) ou dans un tableau électrique (25). 9) Installation de chauffage comportant un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 pour fournir une valeur représentative de ladite 20 résistance thermique du Local (9c) ou une évolution temporelle des sous-consommations ou des surconsommations d'énergie (12) de chauffage par rapport à une consommation de référence d'énergie de chauffage Cmodref ( 8 r) 25 10) Installation de climatisation comportant un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 pour fournir une valeur représentative de ladite résistance thermique du Local (9c) ou une évolution 30 temporelle des sous-consommations ou sur-consommations d'énergie (12) de climatisation par rapport à uneconsommation de référence d'énergie de climatisation Cmodref (8r) . 11) Procédé pour mesurer les économies d'énergie de 5 chauffage ou de climatisation d'un Local équipé d'une installation de chauffage ou de climatisation, ce procédé incluant une série de mesures et une simulation d'un modèle (la), dit dynamique ou en régime transitoire du comportement thermique du Local, ledit modèle 10 comportant au moins une résistance thermique (9) et une capacité thermique (18), et ce procédé comportant les étapes consistant à : - mesurer avec une période d'échantillonnage Te au moins, une température de l'air extérieur du Local dite 15 température extérieure eext issue de (4), une température de l'air intérieur du Local dite température intérieure Oi issue de (2), et l'énergie de chauffage ou de climatisation C , issue de (10), consommée par l'installation de chauffage ou de climatisation ; 20 - simuler avec ledit modèle (la) la consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation Cmod (8) à partir, au moins, de la température extérieure eext et de la température intérieure ei - adapter la valeur de la résistance thermique (9) 25 dudit modèle par un régulateur (11a) qui fournit la valeur de ladite résistance thermique à partir d'une série de N écarts entre la mesure de ladite consommation de chauffage Ci (10i) (i=1 à N, i entier naturel) pendant un intervalle de temps Di, et la 30 valeur de la consommation d'énergie de chauffage ou declimatisation Cmodi (8i) calculée par ledit modèle pour le même intervalle de temps, et obtenir progressivement la valeur de la résistance thermique dudit modèle, dite valeur convergente Rcon, (9c), pour laquelle la sortie du modèle Cmodi (8i) converge vers Ci (10i) ; - fournir une consommation de référence d'énergie de chauffage ou de climatisationCmod ref (8r) à partir du modèle en fonction d'une température intérieure de référence ei ref traduisant un niveau de confort, de la température extérieure eext, de la résistance thermique dudit modèle Ptcon, (9c) et des coefficients dudit modèle qui dépendent des composants (16), (18), (19), (20) caractérisant un état de référence de ladite installation de chauffage ou de climatisation. - calculer une surconsommation ou une sous- consommation d'énergie de chauffage ou de climatisation (12) à partir de la différence entre la mesure de la consommation C de chauffage ou de climatisation issue de (10) et ladite consommation de référence d'énergie de chauffage ou de climatisation Cmod ref (8r) issue dudit modèle.