Mesure et vérification du rendement et simulations calibrées d'un bâtiment résidentiel net zéro énergie Étude de cas: Abondance Montréal

Cette étude offre une description complète du projet Abondance Montréal, premier bâtiment multilogments visant une consommation nette nulle au Canada. On retrouve principalement l'inventaire détaillé des équipements et systèmes mécaniques tels que construits sur le site, ainsi que la logique de contrôle associée à chacun de ces systèmes. Par la suite, une description de l'installation de monitoring mise en place est faite tout en portant un regard critique sur les aspects clefs liés à la qualité des données mesurées. Dans un second temps, les résultats des premiers mois de mesures sont analysés afin d'évaluer la performance énergétique des différents systèmes en opération dans le projet Abondance Montréal. Les bilans mensuels pour les systèmes d'eau chaude domestique, les systèmes de chauffage, ventilation et climatisation, ainsi que les systèmes électriques, sont présentés. Par la suite, l'analyse est poussée plus en détails pour le système de production d'eau chaude domestique où la dynamique de chacun des sous-systèmes (récupérateurs de chaleur des eaux grises, désurchauffeurs, capteurs solaires thermiques, chauffe-eau électrique et système de recirculation) est étudiée suivant une résolution temporelle d'une minute. À la lumière de ces résultats, il est possible de tirer des leçons utiles pour la conception future de projets visant une consommation énergétique nette nulle. Finalement, la simulation utilisée lors de la phase de conception pour le dimensionnement du système de production d'eau chaude domestique, est calibrée suivant différents niveaux de raffinement. Cette analyse permet de quantifier l'amélioration de la qualité des résultats de simulation en fonction de l'investissement nécessaire en ce qui concerne les ressources (temps et équipements). Ceci permet, du même coup, de donner des indications supplémentaires quant au niveau de raffinement minimal nécessaire pour la calibration en fonction des objectifs visés par l'utilisation de simulations énergétiques.

Abstract

This study provides a complete description of the Abondance Montreal project, the first multi-unit residential building in Canada to aim at net zero energy consumption. . Mechanical systems installed in the building are presented in detail, as well as the control logic of each subsystem. The monitoring system is then discussed with a critical look at the key aspects related to data quality assurance. In a second part, data recorded over the first months of operation are analyzed to assess the energy performance of different systems in operation in the Abondance Montreal building. The monthly reports for domestic hot water systems, for heating, ventilation and air conditioning systems and for electrical systems, are presented. A more detailed analysis is performed for the domestic hot water production system, where the dynamics of each subsystem is studied for a one minute time step (gray water heat recovery, desuperheaters, solar thermal collectors, electric water heater and recirculation loop). Lessons are drawn for designing future net-zero energy consumption buildings. Finally, the simulation used in the design phase for sizing the domestic hot water system is calibrated with different levels of refinement. This analysis quantifies the quality improvement of the simulation results based on the investment required in terms of resources (time and equipment). This provides further guidance on the minimum level of refinement necessary in the calibration process, according to the objectives of building energy performance simulations.