Surveillance énergétique du bâtiment : les capteurs Enless au cœur de la solution d’efficience énergétique THEMIS du Cerema



Qu-est ce que le Cerema ?


Le Cerema est un établissement public qui dépend du ministère de la Transition écologique et solidaire. Spécialiste de la performance énergétique et de la gestion patrimoniale des bâtiments, il a pour vocation d’accompagner les acteurs publics et privés de la construction du bâtiment dans leurs problématiques : conception des bâtiments, urbanisme, maintenance – exploitation, projets de rénovation, optimisation énergétique….

Il est ainsi présent sur toutes les phases des projets qu’il accompagne, depuis la recherche de solutions jusqu’à la mise en place opérationnelle. Le principal angle d’action du Cerema porte sur l’intégration du bâtiment dans son environnement, dans un contexte de transition environnementale et écologique.

Le Cerema participe également à la définition de nouvelles réglementations en faveur des énergies positives et de la régulation des empreintes carbones. Il a notamment œuvré à la définition d’une méthode permettant d’évaluer la performance environnementale des bâtiments neufs : l’expérimentation E+C-, menée dans toute la France.

Pour en savoir plus sur les actions du Cerema et sur la réglementation Environnementale 2020 qu’il accompagne, rendez-vous sur le site du Cerema .


La solution connectée THEMIS de monitoring des performances énergétiques


C’est suivant sa volonté d’accompagnement des acteurs de la filière bâtiment que l’antenne clermontoise du Cerema a conçu le système THEMIS – Thermic and Energetic Monitoring System -, solution connectée visant à synchroniser en temps réel les mesures effectuées dans le bâtiment, dans le cadre de sa GTB.

Les données, principalement liées au monitoring des performances énergétiques du bâtiment, sont récupérées à l’aide de capteurs positionnés aux endroits stratégiques du site à surveiller et agrégées, analysées via la plateforme THEMIS, souvent dans le cadre de projets de construction ou de rénovation.

Les données récupérées (température intérieure et extérieure, hygrométrie, CO2, puissance électrique instantanée, impulsions gaz, …) peuvent être combinées aux données climatiques des stations météo à proximité. Moyennant une configuration ad hoc, THEMIS peut également dialoguer avec des automates de chaufferie utilisant le protocole Modbus RS485.

La modularité de la plateforme permet un réglage fin des fonctionnalités et une adaptation à tout type et toute taille de projet, pour toute typologie d’acteur de la construction et de la rénovation des bâtiments.


Le projet d’audit thermique mené pour Allier Habitat 



Le projet d’efficience énergétique a été conduit pour Allier Habitat– anciennement l’Office Public Départemental d’Habitations à Bon Marché de l’Allier – , bailleur social qui possède quelque 4 600 logements répartis dans 140 communes du département de l’Allier.

La mise en place de ce projet a fait suite au besoin du bailleur de comparer pour un ensemble de ses lots, plusieurs techniques d’isolation thermique en vue de sélectionner la meilleure alternative.

Ce projet d’audit a été mené il y a quelques mois par le Cerema.

Les installations réalisées sur site ont consisté en la mise en place de systèmes automatisés de relève des données énergétiques et de confort à l’aide de différents capteurs positionnés sur les lots concernés.

Ce sont entre autres une douzaine de transmetteurs de température et humidité Enless Wireless, fonctionnant selon le protocole de communication radio Wireless M-Bus 169 MHz qui ont été installés au sein d’un ensemble de trois pavillons. (constructions datant des années 1975). Les distances entre chaque maison étaient de trente mètres environ.

Lors de la phase de mise en œuvre qui s’est effectuée à l’aide du logiciel A.I.R. d’Enless Wireless, les périodicités ont été configurées à 5 minutes, pour permettre des renvois de données fréquentes en direction d’un récepteur Modbus Enless Wireless, également installé sur le site. Le récepteur a été couplé en Modbus avec une gateway Smartflex de chez Advantech.

La mise en place des installations a permis la transmission des données en temps réel dans la base de données historisées THEMIS, développée par le Cerema et accessible de manière simple, en ligne, via une adresse internet spécifique.


Exemples de visualisation et historisation de données thermiques via le système THEMIS et selon différentes échelles : vue comparative sur les trois lots, analyse détaillée lot et visualisation des données à l’échelle de la pièce.


Les données recueillies en temps réel et couplées à d’autres paramètres (stations météo à proximité, moniteur énergétique opensource Emoncms …) ont permis la modélisation des pertes thermiques par infiltration, des apports solaires et de la vitesse du vent. Des coefficients Ubat “terrain” (coefficient de déperdition d’une enveloppe) ont ainsi été déterminés pour chaque système d’isolation thermique audité. Plus l’UBAT mesuré était faible, plus l’enveloppe était jugée performante.

« Le système mis en place a très bien fonctionné », témoigne Alexandre Cuer, Directeur Adjoint du Cerema Clermont-Ferrand. « La mise en œuvre des transmetteurs Enless a été simple et le système général a très bien fonctionné, sans coupure. La solution a permis à notre client bailleur Allier Habitat de prendre sa décision quant à la technique d’isolation thermique à privilégier pour ses lots en construction. »

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