ThermoSysPro est une bibliothèque de composants en open source, dans laquelle les ingénieurs vont pouvoir puiser pour construire le jumeau numérique de leur installation sous l’angle énergétique. L’objectif ? La modélisation thermo-hydraulique de centrales de production et de conversion d’énergie (électricité, chaleur, hydrogène, …).
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ThermoSysPro est un ensemble de modèles de composants, développé en Modelica, qui permet de modéliser de manière réaliste les moyens de production de tous types (nucléaire, cycle combiné, cogénération, solaire, biomasse, etc.) et leurs interactions avec leur environnement. En permettant de modéliser simplement le comportement physique des moyens de production centralisés et des nouveaux systèmes multi-énergies, ThermoSysPro constitue un vecteur d’innovation majeur pour concevoir et mieux exploiter les systèmes énergétiques d’aujourd’hui et de demain.
La bibliothèque ThermosysPro peut être librement téléchargée depuis github.com/ThermoSysPro et elle est utilisable gratuitement avec le logiciel libre OpenModelica.
ThermoSysPro est un code à la fois de thermo-hydraulique monophasique et diphasique, de contrôle-commande, de neutronique 0D, et d’électromécanique.
Deux types d’applications sont envisageables avec cette bibliothèque de modélisation :
- Pour la conception : faire les meilleurs choix de dimensionnement en fonction des priorités environnementales, de la réglementation en vigueur, des contraintes physiques, technologiques et économiques, etc.
- En exploitation : suivre les performances des installations, quantifier les pertes ou les écarts avec ce qui est attendu, diagnostiquer les causes de dysfonctionnement, évaluer la durée de vie des composants, anticiper la maintenance et aider au pilotage des installations.
À titre d’exemple, il a permis de réaliser des études pour suivre les performances énergétiques des tranches nucléaires du parc EDF (Metroscope). ThermoSysPro a également été utilisé, en tant que jumeau numérique d’une centrale de co-génération pour mettre au point et optimiser les algorithmes de pilotage de la production de chaleur dans un réseau urbain (Barkantine). De plus, le caractère ouvert et évolutif de ThermoSysPro permet de rapidement l’adapter à la modélisation des nouveaux composants du système énergétique, tel que l’hydrogène ou autres moyens innovants de production d’électricité et/ou de chaleur.
La modélisation est un procédé informatique visant à reproduire sur ordinateur le comportement d’un objet d’étude, ici un système (ex : centrale de production, réseau électrique, système énergétique urbain). Cette approche passe par le développement d’un modèle numérique, qui constitue une traduction mathématique et/ou physique du système à étudier. Le modèle obtenu est ensuite paramétré (données d’entrées) puis résolu par simulation numérique pour fournir des résultats sur l’état du système.
La bibliothèque ThermoSysPro s'utilise sous des environnements de modélisation et simulation qui supportent le langage open source Modelica. Généralement ThermoSysPro s'utilise avec le logiciel open source OpenModelica, ou le logiciel commercial Dymola.
Ils l’utilisent et contribuent à son développement
- Dalkia
- CEA
- Naval Group
- Phimeca
- Et également des universités et des grandes écoles.
Les caractéristiques techniques
- Code open source selon les termes de la Modelica License 2.
- Exécution sur les systèmes d’exploitation Windows ou Linux.
- Codage de la bibliothèque en langage Modelica, compatible pour un export selon le standard d'interfaçage FMI.
Pour aller plus loin
> Formation ThermoSysPro ITECH de base « Introduction à la modélisation en Modelica du fonctionnement des process énergétiques » (code ARN4890)
> Formation ThermoSysPro ITECH avancée « Études du fonctionnement d’un système énergétique avec la bibliothèque Modelica ThermoSysPro – Module Avancé » (code ARN5944)