Spécification du modèle HEAT actuel

Les pipelines HVAC et DHW actuels comparent bâtiments et équipements, calculent coûts/économies et les appliquent aux potentiels technique, économique et réalisable. Cette spécification couvre inputs, hvac, dhw et les modules partagés actifs.

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Exécution et entrées

Les commandes couvertes sont hvac, dhw, hvac_load, dhw_load et hvac_weather_sensitivity. Les paramètres ne sont pas nécessairement identiques. HVAC/DHW proposent fichier ou mémoire, secteurs, types de parcours, bâtiments seuls et sorties de charge optionnelles. Les tableaux Excel nommés décrivent paramètres, territoires, météo, bâtiments, marchés, équipements, dimensionnement, contrôles, correspondances référence/amélioration, politiques, programmes, tarifs, émissions et coûts évités. Exemples : TB_ME_settings, TB_ME_market, TB_ME_rates, TB_ME_emissions_tCO2_per_GJ, TB_ME_sizing, TB_ME_control, TB_ME_baseline_upgrade_mapping. Scénario, territoire/secteur/segment/vintage, configurations et années sont des clés de jointure; des noms de colonnes compatibles ne suffisent pas. Config définit critères économiques, métrique/sens de concurrence, potentiels, NTG, remplacements, délai maximal d’adoption et météo. retain_savings_after_eul vaut vrai par défaut. Les paramètres CLI booléens utilisent True et False, sensibles à la casse. L’utilitaire de paramètres optionnels utilise la conversion booléenne Python, sans analyse indépendante des chaînes arbitraires.

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Unités, axes et signes

Les valeurs du modèle sont en fin d’année et les entrées en début d’année, avec décalage à la préparation. Les bornes d’étude sont inclusives. L’investissement précède les impacts d’exploitation. Les économies utilisent référence moins amélioration. Le profil horaire brut utilise amélioration moins référence, puis est mis à l’échelle sur la colonne annuelle : le signe final suit donc cette colonne. Ne pas supposer un signe identique pour tous les intermédiaires.

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Demande HVAC

Pour température extérieure $T_h$ et températures d’équilibre $T_b^H,T_b^C$ : $$HDH_h=\max(T_b^H-T_h,0),\qquad CDH_h=\max(T_h-T_b^C,0)$$ Pour sortie utile annuelle $Q$ en GJ et degrés-heures $DH$ : $$K=\frac{Q\,10^6}{3600\sum_hDH_h},\qquad q_h=KDH_h$$ Si la somme des degrés-heures est nulle, le coefficient calculé vaut zéro. Un coefficient figé fourni remplace cette normalisation; la sortie annuelle devient $K\sum_hDH_h3600/10^6$. Cette distinction gouverne la sensibilité météo. La puissance de chauffage de conception utilise l’écart à la température extérieure au quantile configuré. La climatisation utilise surface et hypothèse pieds carrés/tonne avec conversions du paquet. Un profil quotidien personnalisé redistribue l’énergie de chaque jour sur 24 h; sa normalisation doit préserver le total. Les tendances annuelles sont appliquées après construction des profils initiaux.

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Équipements, dimensionnement et contrôles HVAC

Le COP des thermopompes est interpolé selon la température. Pour air-eau, la réinitialisation extérieure détermine d’abord la température d’eau et la courbe correspondante. Les valeurs hors enveloppe d’eau peuvent être annulées; sous la température extérieure minimale dérivée, la capacité utilisable devient nulle. Avant dégivrage, le plancher COP est $\min(\min(COP_{entrée}),1)$. Le facteur de dégivrage interpolé est plafonné à un; le COP final est leur produit. La capacité interpolée est bornée à zéro. Les voies scalaire et vectorielle utilisent des fonctions distinctes : ne pas supposer la même extrapolation. Configuration et dimensionnement déterminent capacités nominales principales/secondaires. Les contrôles répartissent heures et fractions desservies, puis les besoins restants vers les équipements secondaires disponibles. L’énergie d’entrée est la sortie utile divisée par COP/rendement applicable, agrégée par combustible/usage. Un COP annuel unique ne reproduit pas répartition horaire, appoint et pointe.

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Eau chaude et interactions

La sortie DHW horaire est profil normalisé × GJ utiles annuels × conversion GJ/kWh. La puissance de conception est le maximum horaire. Les tendances annuelles suivent le scénario. Le pipeline DHW évalue chauffe-eau thermodynamique, dimensionnement, contrôles et appoint. L’extraction thermique dans l’espace conditionné peut augmenter le chauffage et réduire la climatisation selon fraction installée dans cet espace, fractions d’interaction, parts de combustibles et rendements de chauffage/climatisation et facteur de réduction du HPWH. Inclure ces effets dans le bâtiment entier, pas seulement l’électricité de l’appareil. Le calcul DHW actuel utilise l’indice de pointe d’hiver pour les deux valeurs hiver/été. C’est un comportement à examiner dans l’interprétation de la pointe estivale, pas une hypothèse physique de coïncidence des pointes.

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Coûts, factures, émissions et incitatifs

L’investissement unitaire combine coûts fixes et par puissance avec croissance réelle par scénario. Les coûts différentiels d’équipement/mesure comparent les configurations et cas de remplacement choisis. Les incitatifs distributeur et autres sont calculés aux niveaux bâtiment/mesure avec plafonds et admissibilité. La valeur énergétique additionne énergie par période × tarif combustible/scénario/année après alignement des indices. La facture de puissance est : $$Bill^{demand}_y=\sum_p\left(\sum_{m\in p}\max_{h\in(m,p)}kW_h\right)Rate_{p,y}$$ Le calcul intersecte les clés de période et échoue si aucune ne correspond. Frais fixes, coûts évités de puissance, carbone et coûts ponctuels restent séparés. Les émissions utilisent énergie et facteurs par combustible. Distinguer électricité au compteur/à la production et pertes T&D. Le calcul d’économies aligne combustible/usage puis soustrait amélioration à référence. La valeur actualisée est $NPV=\sum_tC_t/(1+r)^t$, avec taux propre à la perspective. Les critères utilisent la métrique configurée et strictement > au seuil, pas un seuil universel inventé. Le NTG dépend du potentiel et de la configuration de rapport; ne pas l’appliquer deux fois.

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Adoption et concurrence

Les calculs distinguent récupération simple et temps de doublement du capital, avec branches explicites selon les signes coûts/économies. La propension liée à la récupération est : $$P_{PB}=\min(1,e^{A\,PB+B})$$ Le délai ordinaire est plafonné au maximum configuré. Avec coûts et économies négatifs, la branche inverse utilise durée de vie moins récupération inverse, avec minimum quatre ans. Deux délais manquants provoquent une erreur. La diffusion Bass utilise $p,q,t_0$ à l’année d’installation. La méthode diffusion donne $P_{PB}P_{diffusion}$ avant concurrence. La méthode par obstacles a sa branche propre. La concurrence technique/économique regroupe par sous-marché et année et sélectionne selon métrique/sens avec facteurs d’applicabilité. Les critères économiques et politiques modifient l’admissibilité. La concurrence réalisable dépend de l’adoption réalisable. Les ventes consomment le marché; les marchés restants sont décalés pour les cas de remplacement ultérieurs. Ce n’est pas une optimisation globale de toutes les installations futures.

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Cohortes et agrégation

Les séries unitaires sont multipliées par les ventes de chaque potentiel. Les sorties distinguent première année, cumul et durée de vie. Avec contributions initiales $I^{first}_y$ : I^{cum}_y=\sum_{t\le y}I^{first}_t\quad\text{si retain_savings_after_eul est vrai} Sinon, le cumul est la somme des contributions effectives de chaque cohorte à l’année $y$, avec expiration possible. La première branche représente un maintien par remplacement équivalent, pas une survie estimée empiriquement. Les impacts sur la durée de vie ne sont pas une puissance instantanée.

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Contrats annuels et horaires

Les sorties compilées portent usage, scénario, potentiel, année, type d’impact, attributs de regroupement et variables sélectionnées. reporting_constants définit les colonnes et conversions. Les identifiants système/mesure diffèrent entre HVAC et DHW. Le collecteur forme $l_h=(amélioration_h-référence_h)/(1-pertes)$ à la production, agrège, joint l’énergie annuelle $E_y$ en kWh puis : $$L_{y,h}=E_y\frac{l_h}{\sum_hl_h}$$ Le défaut générique est GWh_savings_at_generator_gross × $10^6$. Seuls première année et cumul sont inclus. Les dénominateurs quasi nuls produisent zéros et avertissement. Colonnes absentes ou jointures sans correspondance peuvent omettre une sortie avec avertissement sans arrêter tout le calcul. Le format 8760 actuel comporte lignes horodatées, scenario_id, potential, impact_type, séries et total. Chaque bloc doit avoir une seule année/un seul potentiel/type. Les noms de séries dupliqués sont additionnés; les valeurs sont float32. Les heures sont décalées depuis le 1er janvier de l’année fournie; 8760 lignes ne constituent pas un calendrier spécifique d’année bissextile. Aligner brut/net, annuel/horaire et compteur/production pour réconcilier.

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Sensibilité météo

L’outil HVAC autonome conserve adoption et capacités nominales du calcul initial, fige le coefficient thermique du bâtiment et recalcule la physique avec d’autres fichiers météo. Il ne recalcule ni adoption économique ni dimensionnement. L’énergie varie donc avec les degrés-heures tandis que parc et capacités restent fixés. Conserver les ventes initiales par cohorte lors de la reconstruction des sorties cumulatives.

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Validation et limites

36 GJ sur 2 000 K·h donnent $K=5$ kW/K et 10 000 kWh utiles. Un COP fixe de 2,5 demanderait 4 000 kWh avant appoint/contrôles; cela ne remplace pas la simulation horaire. Des contributions initiales 10 et 20 donnent un cumul maintenu de 30 la deuxième année. Vérifier conservation d’énergie, appoint/besoins non servis, interactions HVAC/DHW, factures par période, seuils économiques, incitatifs, NTG, expiration, réconciliation horaire et sensibilité météo figée. Les tests couvrent profils, dimensionnement, météo, sorties horaires, cumul, puissance facturée, incitatifs, coûts participant/programme et rapports. Ils ne démontrent pas calibration empirique ni précision d’adoption future.