Cadre de collaboration nord-américain de modélisation pour une évaluation et une analyse efficaces de l'énergie concernant les bâtiments et les collectivités

Cadre de collaboration nord-américain de modélisation pour une évaluation et une analyse efficaces de l'énergie concernant les bâtiments et les collectivités

ÉTAT: Terminé

I. Aperçu

L'objectif de ce projet était de déterminer les redondances et les efforts parallèles déployés pour ce qui est des outils, des cadres, des méthodologies et des normes concernant la simulation de l'énergie dans la collectivité et les bâtiments au Canada et aux États-Unis et de partager de l'information sur le développement de nouveaux outils et de technologies aux États-Unis.

Ce travail mènera à une augmentation de l'efficacité des travaux par le biais de la collaboration et en évitant le dédoublement des activités de recherche et des investissements consacrés à des projets semblables. Le projet nous a permis d'échanger des méthodologies et des connaissances sur des projets existants et de partager des ressources consacrées aux projets. Il a aussi permis d'étudier les objectifs communs que nous pouvons atteindre grâce à l'entraide et a favorisé le marquage et la promotion des technologies canadiennes à l'échelle internationale.

Importance stratégique

Le Canada et les États-Unis ont déterminé la nécessité des outils de simulation de l'énergie, non seulement dans la recherche et le développement de nouvelles technologies, mais également pour créer une méthodologie commune permettant d'évaluer les technologies concurrentielles pour le soutien aux codes et aux normes. Bien que chaque pays peut créer des normes et des codes différents en fonction de ses besoins, l'utilisation commune de la méthodologie et des outils permet aux chercheurs des deux pays d'avoir une base commune sur laquelle appuyer la recherche. Cela permettrait de réduire les efforts, d'accéder à une collaboration internationale avec les partenaires américains et de promouvoir les technologies canadiennes.

Le Canada et les États-Unis ont toujours créé leurs propres outils pour établir une simulation de l'énergie dans les bâtiments. Par exemple, dans le cas des outils de simulation résidentielle, la California Energy Commission établit ses propres outils de simulation résidentielle, tandis que le Canada a mis au point le logiciel Hot2000 dans le but d'appuyer les programmes nationaux et provinciaux dans le cadre de son marché de la simulation au cours de la dernière décennie. Dans le cas des bâtiments commerciaux, le EE4 a été établi pour le marché canadien, tandis que les Américains ont créé le eQuest.1 À l'heure actuelle, le Canada élabore le Hot3000, qui constitue l'outil de simulation nette zéro de pointe, tandis que les États-Unis et l'Inde mettent au point l'outil EnergyPlus.1 Ces outils sont très semblables et peuvent être considérés comme des éléments de travail en double qui pourraient tirer profit de la collaboration.

Ce projet est important pour promouvoir les technologies canadiennes en matière d'énergie dans les bâtiments. Les États-Unis ont établi des partenariats avec d'autres pays, tels que l'Inde, et s'intéressent de plus en plus à l'Europe. Le moteur de simulation EnergyPlus des États-Unis et de l'Inde est actuellement intégré à l'AECOSimulator1 de Bentley, au DesignBuilder1 de l'Europe; d'autres industries privées ont par ailleurs mis au point des applications. En raison de cette part de marché et du réseau de collaboration grandissant, il devient un outil promotionnel pour des technologies nouvelles et à venir. Puisque la simulation est utilisée pour examiner l'application de nouvelles technologies pour les concepteurs de bâtiments, il est devenu un outil de commercialisation et de développement commercial pour les produits novateurs. Par exemple, lorsque Daikin Industries de Japon a créé un nouvelle technologie de bâtiment appelée Flux de réfrigérant variable ils ont utilisé un outil du Département de l'Énergie des États-Unis afin d'élaborer un modèle pouvant être utilisé par les concepteurs de bâtiments américains pour simuler les bénéfices de leurs produits. Daikun a utilisé cette simulation dans le but de promouvoir leur technologie et de pénétrer le marché américain.

Avantage de la collaboration dans le cadre de la simulation

Les avantages que présente la collaboration lors de la simulation sont importants. La recherche et le développement en matière de simulation et de logiciel peuvent aisément être répartis dans les bureaux éloignés dans le but d'y travailler, ou être partagés entre les deux pays. Aucun laboratoire physique n'est requis, seul l'échange de données et de codes sources est nécessaire pour collaborer. Grâce à cette démarche, la méthode de recherche et de développement de collaboration est extrêmement rentable.

Lacunes et compléments en matière de compétences entre les groupes de recherche américains et canadiens

Des lacunes de compétences et de connaissances qui existent respectivement au Canada et aux États-Unis pourraient être comblées à travers de la collaboration. Traditionnellement, la recherche en matière de simulation a fait appel à des ingénieurs en mécanique et à des architectes. Le département de l'Énergie des États-Unis (DOE) a récemment embauché des scientifiques en informatique et en mathématique pour aider à résoudre certaines des difficultés qui se présentent dans le travail de simulation dans le domaine de l'optimisation et de l'analyse des incertitudes. Les partenaires du DOE ont mis à profit des ensembles de compétences que ne possède pas encore le Canada et à partir desquelles il pourrait tirer des leçons.

CanmetÉNERGIE possède une grande expertise dans les technologies relatives au climat froid pour les bâtiments résidentiels et commerciaux, dans le développement de système de simulation ainsi que dans la conception intégrée de bâtiments. Canmet possède également plus de 30 ans d'expérience dans la création de moteur de simulation sur laquelle il peut s'appuyer et qu'il peut également mettre à contribution.

II. Description du projet

  • Établissement d'un comité constitué de partenaires de recherche clés impliqués dans l'élaboration d'outils de simulation en Amérique du Nord à l'échelle provinciale et fédérale pour étudier un plan à long terme.
  • Exécution d'une étude des outils actuellement utilisés en Amérique du Nord pour la recherche et le développement, ainsi que pour l'utilisation commerciale.
  • Déroulement d'une série de réunions qui ont présenté les recherches réalisées au Canada et aux États-Unis et déterminé les collaborations possibles ou l'utilisation du travail existant pour faire progresser les objectifs de chaque groupe en matière de recherche et de développement.
  • Détermination des domaines où les projets en cours peuvent être renforcés ou améliorés.

III. Durée du projet

Les projets ont été achevés au 31 mars 2013.

IV. Partenaires/participants

Gouvernment

  • Ressources naturelles Canada
  • Conseil national de recherches Canada
  • Département de l'Énergie des États-Unis
  • National Renewable Energy Laboratory (États-Unis)

Autres Participants

  • Université Carleton
  • BCHydro

 


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