Journée thématique SFT-IBPSA mars 2005
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La conception modulaire et ouverte de TRNSYS, basée sur une définition d’une interface logicielle
rigoureuse (un API, sorte de ‘protocole’ entre le noyau et les modèles numériques) a encouragé un
grand nombre d’équipes à intégrer des composants dans cette structure d’accueil. Ces composants sont
ensuite directement utilisables et connectables avec tous les composants existants. De nombreuses
collaborations multidisciplinaires ont été réalisées grâce à cette infrastructure.
Quelques 50 familles de composants, disponibles en standard dans une bibliothèque, permettent de
simuler, en régime transitoire, les bâtiments (mono ou multizonaux), les systèmes de chauffage et de
climatisation, les plus simples comme les plus complexes, y compris les systèmes solaires innovants.
Des composants utilitaires permettent de coupler la simulation avec les conditions météorologiques,
des plans d'occupation, d'utilisation de différentes formes d'énergie, et de générer les fichiers de
résultats souhaités.
3. E
VOLUTIONS DANS LE NOYAU
Le noyau de TRNSYS a non seulement évolué au niveau numérique, mais également dans sa
capacité à s’interfacer avec des composants externes.
Une efficacité et une robustesse accrue ont été obtenuées par l’introduction de la méthode de la
relaxation numérique. Cette méthode itérative a été intégrée dans le solveur ‘classique’ de TRNSYS
(la substitution successive) et intervient automatiquement si celle-ci ne permet pas de résoudre le
problème posé. Un champs d’application typique de la méthode est le couplage entre simulations
thermiques de bâtiments et simulations aérauliques. Dans TRNSYS, ce type de couplage est possible
par le biais de plusieurs techniques différentes. Une des techniques consiste à représenter l’aspect
thermique par un modèle numérique (e.g. TYPE 56), et l’aspect aéraulique par un autre (e.g. COMIS).
Les variables des deux composants sont ensuite couplées. Ce couplage posait traditionnellement des
problèmes dans la résolution numérique, dus, par exemple, aux évolutions opposées des variables
‘température de l’air’ d’un côté et ‘débit’ de l’autre. Dans des versions antérieures de TRNSYS, ce
type de problème numérique devait être adressé par l’utilisateur. Une méthode consistait à introduire
des modèles spécifiques de type ‘damper’ (« amortisseur ») : leur unique rôle était d’assurer la
convergence, ils ne représentaient pas de phénomène physique. Grâce à l’intégration de la méthode de
la relaxation numérique, la plupart des problèmes de cette classe peuvent maintenant être résolus de
manière automatique : l’utilisateur peut coupler ces modèles directement, sans se soucier des
problèmes numériques.
L’ajout d’un nouveau composant à un outil comme TRNSYS revient à ajouter une fonction (dans
le sens sous-programme) à l’ensemble des fonctions existantes. Un des avantages décisifs de TRNSYS
vient du fait qu’à la fois les conventions et la méthode pour ce faire sont clairement définies et
documentées. Grâce à cette rigueur, les modèles numériques développés à travers le monde deviennent
inter-opérables.
Cependant, l’ajout de composants TRNSYS a longtemps été limité à des programmes écrits en
FORTRAN, langage d’origine de TRNSYS. L’ajout d’un nouveau modèle nécessitait la re-
compilation de TRNSYS avec un compilateur. Avec TRNSYS 15, la possibilité d’utiliser des
fonctions écrites dans d’autres langages est apparue. La version 16 de TRNSYS étend cette possibilité
à l’architecture même de l’outil, et permet ainsi d’inclure un nombre illimité de modèles écrits dans