Sommaire des documents.
Le logiciel Archiwizzard réalise des simulations dynamiques énergétiques sur des modèles de bâtiments.
Le détail des modes de calculs utilisé par le logiciel est présenté dans le document suivant: http://www.archiwizard.fr/sites/default/files/documentations/Methode_calcul_ArchiWIZARD_V2.pdf
Ce document permet de comprendre comment la simulation est réalisée, et on peut en tirer des exemples de calculs manuels.
Les résultats sont obtenus rapidement et permettent de voir l'effet d'un choix technologique ou d'une modification, mais on souhaiterait pouvoir réaliser des petits calculs en cours, et comparer les résultats à la simulation.
Le but est de maitriser quelles données sont traitées par le logiciel afin de pouvoir expliquer aux élèves ce qui est calculé, et comment.
La première donnée à définir à la création d'une étude est la localisation géographique du projet, et le choix de la station météorologique la plus proche du projet.
Une bibliothèque de fichiers météo est disponible à l'installation, une seconde plus complète est téléchargeable sur le site de Raycreatis.
Les fichiers d'extention "TM2" sont fournis au format normalisé TNY2 (Typical Meteorological Year version 2). Les données météo sont parfois fournies dans des formats différents (EPW ...) pour d'autres logiciels (Energyplus ...).
Une fois la station choisie, les données météo sont affichables dans Archiwizzard.
Il est possible d'exporter ces courbes en format JPEG, mais on n'a pas accès aux données numériques, de manière à par exemple réaliser un calcul sur tableur.
Le fichier fourni avec l'extension TM2 est un fichier texte météo, et peut-être ouvert avec un bloc note. Le fichier exemple "FR57Metz_Frescaty.tm2" est téléchargeable ici.
L'ouverture montre une série de données qu'on ne sait pas interpréter, c'est ce qu'on va maintenant expliquer.
La première ligne du fichier est l'identification de la station météo qui a fourni les données. Ici la station de Metz/Frescaty avec sa description et position géographiques (station de type 1, 49°5' de latitude Nord, 6°8' de longitude Est, altitude de 191m)
On peut obtenir des informations sur cette station sur la climathèque de Météo France.
Le service propose un outil de recherche des stations météo sur lequel on retrouve la station qui a généré le fichier.
On retrouve sur la climathèque les informations fournies en tête du fichier, avec des compléments.
Le fichier TM2 fourni d'autres informations.
Les lignes suivantes donnent heure par heure pendant un an, les informations météorologiques. Il y a 8760 lignes. Les informations sont fournies dans un ordre précis (année, mois, jour, heure, irradiation solaire horizontale en Wh/m2 pendant l'heure précédente, etc ...) En tout plus d'une vingtaine de données numériques.
On souhaite donc pouvoir récupérer les données météo (température, ensoleillement...) dans un tableur afin de réaliser des calculs à comparer à la simulation. On peut ouvrir le fichier TM2 dans un tableur, mais il va falloir indiquer au tableur comment séparer les données concaténnées dans le fichier texte.
L'opération est fastidieuse car les informations sont concaténnées, sans séparateur. On ne peut donc pas utiliser les assistants d'importation.
Il faut télécharger ce fichier EXCEL ""tny2.xls" qui comporte une macro d'importation (autoriser l'execution des macros). Ce fichier est fourni ici par le laboratoire solaire de l'université du Wisconsin.
Le fichier ouvert, il faut remplacer la ligne rouge par l'emplacement du fichier "TM2". Sur l'exemple ci dessous, il est placé sur le bureau et se nomme "FR57Metz-Frescaty.tm2".
Puis lancer la macro TMY2 en suivant les consignes précisées sur la feuille de calcul (dans le gestionnaire des macros de Excel).
La macro génère un tableau qui sépare les données en colonnes, et génère une première ligne de légende avec l'intitulé des données en anglais, et les unités des valeurs numériques.
Ce fichier excel est téléchargeable ici.
Il est donc maintenant possible de générer le tracé de la température extéreure sous abri, ( ici colonne AH, "Dry Bulb Temperature [1/10 °C]", sur une année entière standard, soit 8760 heures. L'unité est donc ici en dizièmes de degrés celcius. Le graphe généré est visible ci dessous.
On peut utiliser un logiciel de traitement d'image utilisant des calques (photoshop ou autres) pour superposer la courbe de températures fournie par archiwizzard (en bleu), et celle du fichier excel (courbe en marron ci dessous)
Si on superpose les deux courbes, on observe qu'elles sont identiques. On a donc maintenant à notre disposition le fichier Excel des données météo utilisées par Archiwizzard.
Le fichier Excel permettra de réaliser en cours des calculs sur des valeurs moyennes qu'on pourra générer, par mois ou par année.
Le tableau ci dessous indique quelles sont les données concaténées dans le fichier. Source
Exemple: l'information du temps occupe les chiffres de 2 à 9. 2 et 3 pour l'année, 4 et 5 pour le mois etc ...
Position (début-fin) |
Information |
Valeurs possibles |
Explications |
002 - 009 |
Temps local standard |
61 - 90 |
Année de 61 à 90 |
010 - 013
|
Extraterrestrial Horizontal |
0 - 1415
|
Quantité d'irradiation solaire en Wh/m2 reçue sur une surface horizontale au sommet de l'atmosphère pendant les 60 minutes qui précèdent l'heure indiquée |
014 - 017
|
Extraterrestrial Direct
|
0 - 1415
|
Quantité d’irradiation solaire en Wh/m2 |
018 - 023 |
Global Horizontal Radiation |
0 - 1200 |
Total amount of direct and diffuse |
024 - 029 |
Direct Normal Radiation |
0 - 1100 |
Amount of solar radiation in Wh/m2 |
030 - 035 |
Diffuse Horizontal Radiation |
0 - 700 |
Amount of solar radiation in Wh/m2 |
036 - 041 |
Global Horiz. Illuminance |
0 - 1300 |
Average total amount of direct and |
042 - 047 |
Direct Normal Illuminance |
0 - 1100 |
Average amount of direct normal |
048 - 053 |
Diffuse Horiz. Illuminance |
0 - 800 |
Average amount of illuminance in |
054 - 059 |
Zenith Luminance |
0 - 7000 |
Average amount of luminance at the |
060 - 063 |
Total Sky Cover |
0 - 10 |
Amount of sky dome in tenths |
064 - 067 |
Opaque Sky Cover |
0 - 10 |
Amount of sky dome in tenths |
068 - 073 |
Dry Bulb Temperature |
-500 to 500 |
Température sous abri en dizièmes de derés celcius. Dry bulb temperature in tenths of °C |
074 - 079 |
Dew Point Temperature |
-600 to 300 |
Température de rosée en dizième de degrés. Dew point temperature in tenths of |
080 - 084 |
Relative Humidity |
0 - 100 |
Relative humidity in percent at the |
085 - 090 |
Atmospheric Pressure |
700 - 1100 |
Atmospheric pressure at station in |
091 - 095 |
Wind Direction |
0 - 360 |
Wind direction in degrees at the hour |
096 - 100 |
Wind Speed |
0 - 400 |
Wind speed in tenths of meters per |
101 - 106 |
Visibility |
0 - 1609 |
Horizontal visibility in tenths of |
107 - 113 |
Ceiling Height |
0 - 30450 |
Ceiling height in meters at the hour |
114 - 123 |
Present Weather |
See |
Present weather conditions denoted by |
124 - 128 |
Precipitable Water |
0 - 100 |
Precipitable water in millimeters at |
129 - 133 |
Aerosol Optical Depth |
0 - 240 |
Broadband aerosol optical depth |
134 - 138 |
Snow Depth |
0- 150 |
Snow depth in centimeters on the day |
139 - 142 |
Days Since Last Snowfall |
0 - 88 |
Number of days since last snowfall. |
FORTRAN Sample Format: C Sample Format: Note: For ceiling height data, integer variable should accept data values as large as 99999. |
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