Introduction
Que sont les degrés-jours ?
"Un degré-jour est une mesure de chauffage ou de refroidissement. [...] Les chiffres hebdomadaires ou mensuels des degrés-jours peuvent également être utilisés dans le cadre d'un programme de contrôle et de suivi de l'énergie pour suivre les coûts de chauffage et de refroidissement des bâtiments climatisés" - wikipedia.org
Les degrés jours dans la plateforme
La plateforme EM calcule automatiquement les degrés-jours de chauffage et de refroidissement pour un lieu donné, à condition que vous ayez configuré un dispositif de température extérieure, soit à partir de la plateforme, soit à partir du vôtre.
Le système vous propose trois paramètres différents relatifs au calcul des degrés-jours : Degrés-jours de chauffage, Degrés-jours de refroidissement et les Degrés-jours mixtes, soit la somme des deux.
Prérequis
Pour obtenir des degrés-jours pour un lieu portant le nom " Emplacement A ", soit avec la station météorologique virtuelle de la plateforme, soit avec votre propre capteur de température extérieure, vous devez suivre les étapes suivantes :
- Configurer la température de référence hiver/été du lieu.
- Sélectionnez la méthode de calcul des degrés-jours.
- Configurez le compteur de référence "Température extérieure" dans le lieu. Pour en savoir plus sur les compteurs de référence, cliquez ici.
Comment cela fonctionne-t-il ?
En effectuant les deux actions décrites précédemment, vous activerez le calcul automatique des degrés-jours. Les degrés-jours sont calculés quotidiennement de 7:00 à 10:00 GMT+1, vous devrez donc peut-être attendre que le processus se déroule avant d'utiliser les paramètres des degrés-jours.
Une fois le processus lancé, un nouveau dispositif apparaîtra dans la passerelle où se trouve le dispositif de température, qui sera lié à l'emplacement où le dispositif de référence a été attribué (emplacement A dans notre exemple précédent) avec un nom tel que " DD Emplacement A ".
Méthodes de calcul
La plateforme permet de calculer les degrés-jours selon deux méthodes différentes :
- UK Met Office : Standard du UK Met Office.
- COSTIC : Norme du Comité scientifique et technique des industries climatiques de France, également appelée Méthode des professionnels de l'énergie.
Les deux méthodes de calcul sont détaillées ci-dessous. Les formules utilisées diffèrent pour chaque méthode.
UK Met Office
Cette méthode a été développée par le UK Met Office en 1928 (CIBSE, 2006). Les degrés-jours de chauffage (DJC) et les degrés-jours de refroidissement (DJF) quotidiens sont calculés sur la base d'une comparaison des températures minimales et maximales de l'air avec la température de base choisie, en tenant compte des fluctuations de la température quotidienne de l'air autour de la température de base, ainsi que de l'asymétrie entre la température moyenne quotidienne et les variations diurnes de la température. Les équations du UK Met Office pour le calcul des DJC et des DJC quotidiens sont présentées ci-dessous (Matzarakis & Balafoutis, 2004) (Spinoni et al., 2018) :
Degrés-jours de chauffage (DJC)
Degrés-jours de refroidissement (DJF)
Cette méthode est largement utilisée car, historiquement, les stations météorologiques n'enregistraient que les températures maximales et minimales quotidiennes pour des raisons pratiques.
Où :
- Tavg est la température moyenne
- Tmax est la température maximale du jour
- Tmin est la température minimale du jour
- Tbase est la température de base
COSTIC
Le degré jour unifié (DJU) est la différence entre la température extérieure et une température de référence qui permet d'estimer la consommation d'énergie thermique pour maintenir le confort d'un bâtiment proportionnellement à la rigueur de l'hiver ou à la chaleur de l'été. La référence habituelle de 18°C a été définie en considérant que la température intérieure des locaux est de 19°C et que les apports libres internes (occupants, éclairage, équipements, etc.) et externes (rayonnement solaire, etc.) couvrent l'équivalent de 1°C de perte thermique. Ils sont donc divisés en degrés-jours de chauffage (DJC) et en degrés-jours de refroidissement (DJF).
Il existe deux méthodes de calcul des DJU donnant des résultats différents : une méthode dite "météo" (Météo-France, 2017) avec calcul simple et une méthode dite "Professionnels de l'énergie" ou "méthode COSTIC" avec calcul plus élaboré (COSTIC, 2020). La méthode de calcul COSTIC est celle recommandée par le gouvernement français (GEM/CC), 2007 et est la suivante :
Degrés-jours de chauffage (DJC)
- Tbase est la température de référence d'hiver définie pour le lieu pour le DJC
- Tmax est la température maximale journalière du dispositif de référence de la température extérieure.
- Tmin est la température minimale journalière du compteur de référence de la température extérieure.
Degrés-jours de refroidissement (DJF)
- Tbase est la température de référence d'été définie pour le lieu pour le DJE
- Tmax est la température maximale journalière du compteur de référence de la température extérieure.
- Tmin est la température minimale journalière du compteur de référence de la température extérieure.
Le résultat du calcul pour la méthode COSTIC est arrondi à l'entier le plus proche, 0,5 étant arrondi à 1.
Bases de température
Comme nous l'avons vu plus haut, le calcul des degrés-jours nécessite de définir une température de base pour les DJC et les DJF. Si vous n'êtes pas sûr des températures à utiliser pour votre bâtiment, continuez à lire.
La température de base (Tb) peut être physiquement interprétée comme la température extérieure à laquelle les gains solaires et internes compensent les pertes de chaleur (Eto, 1988).
Tb = Température intérieure souhaitée - (Profit énergétique moyen / Conductivité totale du bâtiment)
Comme on peut le voir, la température de base n'est pas facile à calculer. Elle est différente pour chaque bâtiment et chaque zone climatique. Quoi qu'il en soit, le tableau suivant donne différentes valeurs standard pour différents pays (Spinoni, Vogt, & Barbosa, 2015) :
| Pays | Base de température | Source |
| Turquie | 14-22ºC (HDD) 18-28ºC (CDD) | Buyukalaca et al. (2001) |
| Espagne | 15ºC (HDD) 21ºC (CDD) | Valor et al. (2001) |
| Grèce | 10-20ºC (HDD) 20-27.5ºC (CDD) | Papakostas et al. (2010) |
| Canada | 18ºC (HDD and CDD) | Wibig (2003) |
| États Unis | 18.3ºC (HDD and CDD) | Wibig (2003) |
| Royaume Uni | 15.5ºC (HDD) 22ºC (CDD) | UK MET Office |
| France | 18ºC (HDD and CDD) | COSTIC |
Malgré ces références générales, chaque gestionnaire de l'énergie peut utiliser ses propres températures de base (par bâtiment, par projet, etc.) en fonction des besoins spécifiques du projet ou de son expérience antérieure.
Coût
Cette fonctionnalité est gratuite, il vous suffit d'avoir un compteur de température dans votre localité (physique ou virtuelle).
Références
- Buyukalaca O, Bulut H, Yilmaz T. 2001. Analysis of variable-baseheating and cooling degree-days for Turkey. Appl. Energy 69 (4): 269–283
- CIBSE. 2006. Degree-days: theory and application. Technical Manual41. Chartered Institution of Building Services Engineers: London,UK. ISBN-10: 1-903287-76-6. https://www.cibse.org/knowledge/knowledge-items/detail?id=a0q20000008I73TAAS
- COSTIC, « https://www.costic.com/ressources-techniques-et-reglementaires/service-degres-jours-unifies », consulted on (19/02/2020).
- Degree Days, 2020. https://www.degreedays.net/calculation, consulted on (20/02/2020)
- Eto, J. H. (1988). On using degree-days to account for the effects of weather on annual energy use in office buildings. Energy and Buildings, 113-127. Obtained from https://doi.org/10.1016/0378-7788(88)90073-4
- Groupe d'étude des marchés de chauffage et de climatisation (GEM/CC), 2007. Guide de rédaction des clauses techniques des marchés publics d’exploitation de chauffage avec ou sans gros entretien des matériels et avec obligation de résultat: Paris, France, Ministère de l'Économie des Finances et de l’Industrie. Obtained from: https://www.economie.gouv.fr/daj/guide-redaction-des-clauses-techniques-des-marches-publics-dexploitation-chauffage-avec-ou-sans
- Matzarakis, A., & Balafoutis, C. (2004). Heating degree-days over Greece as an index of energy consumption. International Journal of Climatology, 1817 - 1828. doi:10.1002/joc.1107
- Météo-France, « Degres jours unifies - DJU », Relevés et statistiques, 2017 (consulted on 19/02/2020).
- Spinoni, J., Vogt, J., & Barbosa, P. (2015). European degree-day climatologies and trends for the period 1951-2011. International Journal of Climatology, 25-36. doi:10.1002/joc.3959. Obtained from https://rmets.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/joc.3959
- Spinoni, J., Vogt, J. V., Barbosa, P., Dosio, A., McCormick, N., Bigano, A., & Füssel, H. (2018). Changes of heating and cooling degree‐days in Europe from 1981 to 2100, 38, e191–e208. doi:10.1002/joc.5362
- UK Met-Office, 2020. http://www.metoffice.gov.uk/
- Valor, E., Meneu, V., & Caselles, V. (2001). Daily Air Temperature and Electricity Load in Spain. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 1413-1421. Obtained from https://doi.org/10.1175/1520-0450(2001)040%3C1413:DATAEL%3E2.0.CO;2
- Wibig J. 2003. Heating degree days and cooling degree days variabilityin Lodz in the period 1931–2000. In Fifth International Conferenceon Urban Climate. Lodz, Poland