Finaliste du Hackathon KNX: - EisBaer Software PV Manager et KNX réduisent les coûts énergétiques des ménages de 80 %

LOCAL+ est une initiative impliquant des étudiants en architecture de l'Université des Sciences appliquées d'Aix-la-Chapelle. Son défi de conception était de développer un bâtiment produisant un excédent d'énergie grâce à des systèmes innovants et tournés vers l'avenir : une maison dite à énergie positive, qui est presque autosuffisante.

L'équipe a ainsi conçu un bâtiment doté d'installations communes de cuisine, de buanderie et de jardin, ainsi que de quatre étages, chacun abritant jusqu'à trois résidents. Chaque résident dispose de sa propre unité privée mobile, appelée CUBE, qui comprend un lit pliant, une armoire et un bureau. Un bâtiment de démonstration, comprenant l'espace commun de cuisine et de buanderie, ainsi qu'un étage d'habitation, peut être visité à Wuppertal, en Allemagne.

D'abord, un système central à hydrogène, interagissant avec d’autres composants, a été choisi comme principale source d’énergie, promettant jusqu’à 65 % d’autosuffisance. Les autres composants comprennent un entrepôt de glace souterrain, des panneaux photovoltaïques et une pompe à chaleur. Dans la pratique, le système à hydrogène a été supprimé en raison de sa courte durée de vie, et la taille de l'installation de stockage de glace a été réduite en raison de contraintes de construction souterraine.

À l'exception de ces limitations liées au site, le système a été mis en œuvre conformément aux plans et utilise des appareils KNX connectés via KNX IP Secure au logiciel EisBaer PV Manager. Dans ce projet, le logiciel EisBaer fournit la solution de contrôle globale pour tous les services, y compris la gestion du CVC, de la température de l'eau et de l'énergie.

Pour produire de l'électricité, des modules photovoltaïques ont été installés sur le toit et la façade sud-ouest du bâtiment, avec une puissance respective de 18,5 kWp et 9 kWp. L'électricité produite est livrée directement au réseau pendant la journée, sur demande, l'excédent étant stocké dans une batterie pour être utilisé pendant la nuit. L’énergie excédentaire est également utilisée pour faire fonctionner les appareils électroménagers pendant la journée.

Les utilisateurs ont ainsi la possibilité de demander au système de donner la priorité à l'utilisation du réseau énergétique le moins cher, de maximiser l'utilisation de l'énergie solaire ou de trouver un équilibre entre les deux. Par exemple, si un appareil, tel qu'une pompe à chaleur, a une durée de fonctionnement minimale requise, cette contrainte est prise en compte dans le processus de planification. De plus, le logiciel peut diviser la charge énergétique en segments du matin et de l'après-midi, un peu comme un système de stockage sur batterie, permettant une utilisation optimisée de l'énergie tout au long de la journée.

Les utilisateurs conservent toujours la possibilité d'interagir avec le système, soit par le biais d'instructions directes, soit par le biais de préférences. Par exemple, un utilisateur peut demander au système de commencer le cycle de lavage dans un délai précis. PV Manager évalue ensuite les modèles de production solaire et les prix de l'énergie afin d'identifier le meilleur moment pour lancer la tâche. Dans les cas où une action immédiate est requise, les utilisateurs peuvent demander à démarrer un appareil « maintenant ». Le système restructure ensuite rapidement le calendrier existant pour répondre à cette demande tout en tenant compte de la disponibilité solaire et des coûts énergétiques.

Scénario 2 : avec la gestion de l'énergie

En utilisant le logiciel EisBaer PV Manager pour programmer le lave-linge et le lave-vaisselle pendant les périodes de forte production solaire et les périodes où les prix de l'énergie sont 20 % inférieurs, les économies et les coûts sont les suivants :

Économies par jour : 0,19 €/kWh x 0,20 = 0,038 €/kWh.

Pour 4320 kWh/an : 0,038 €/kWh x 4320 kWh = 164,16 €

Pour 6720 kWh/an : 0,038 €/kWh x 6720 kWh = 255,36 €

Économies totales grâce à la gestion de l’énergie :

Pour 4320 kWh/an : 820,80 € (sans gestion de l'énergie) - 164,16 € (avec gestion de l'énergie) = 656,64 €.

Pour 6720 kWh/an : 1276,80 € (sans gestion de l'énergie) - 255,36 € (avec gestion de l'énergie) = 1021,44 €.