SunRise

Comment reproduire, de la manière la plus réaliste possible, les effets du soleil et de son mouvement sur la thermique d'un bâtiment ?

Étudier la thermique d'un bâtiment est crucial dans le domaine du BTP. Le mouvement du soleil a un impact plus que conséquent sur un matériau ou une structure, mais il n'est pas possible de contrôler ce paramètre dans la nature. Une solution pour étudier cette influence est de la reproduire en laboratoire à plus petite échelle.

Mais cela est loin d'être une tâche facile : le rayonnement solaire et ses caractéristiques sont très complexes. L'influence du soleil sur les matériaux est donc assez peu maîtrisée aujourd'hui. La réalisation d'une maquette du soleil collant au maximum à la réalité pourrait alors favoriser le développement d'études prolifiques sur le sujet.

Le CES (Centre d'Efficacité énergétique des Systèmes) des Mines de Paris, avec qui nous travaillons, dispose déjà d'une chambre climatique dédiée à étudier l'efficacité thermique des bâtiments. Nous souhaitons donc concevoir un soleil artificiel, ayant une trajectoire de parabole au-dessus de la chambre. Pour le mouvoir, on attache la lampe à des poulies par des câbles, comme illustré sur le schéma de gauche.

Aujourd'hui, l'objectif de l'équipe est de comprendre au mieux les contraintes liées aux mouvements du soleil. L'objectif de cette année est donc de se concentrer sur le mouvement du soleil. Il a été choisi de faire une maquette à une échelle 1/5 pour vérifier la crédibilité des hypothèses réalisées pour la fabrication du soleil à taille réelle. Le projet a donc été de réaliser un câble-robot pour permettre une étude approfondie du mouvement à générer.

Un projet qui a été amené à évoluer

Notre effort a malheureusement été interrompu en cours d'année par la crise du Coronavirus et le confinement. Sans accès au matériel, il n'était plus possible de monter la maquette, ni de tester notre code. Mais le groupe ne s'est pas laissé abattre. Nous nous sommes tournés vers le CES afin de chercher un autre point de l'expérience SunRise sur lequel nous pourrions nous investir.

Avant de réaliser l'expérience SunRise, le CES a besoin de déterminer un certain nombre de paramètres d'intérêts sur les bâtiments placés dans la chambre climatique. Mesurer ces paramètres directement est très compliqué, et il faut donc les estimer, grâce à des méthodes d’optimisation. Le centre serait intéressé par d’autres méthodes permettant de réaliser cette estimation. Nous nous sommes donc attachés à proposer une autre méthode d'inférence de paramètres basée sur des techniques de machine learning.

Nous vous présentons sur ce site chacun de ces deux projets !

Un E-Forum à votre disposition

Nous vous proposons de découvrir depuis chez vous ce que nous préparons depuis septembre dernier dans le cadre du cours de Mécatronique de l'école des Mines de Paris. Ci-dessous, vous trouverez plusieurs liens : vous pouvez au choix continuer votre lecture sur notre site, visionner la vidéo de présentation de notre projet, ou encore nous rejoindre sur Zoom le 27 mai de 14h à 18h pour en discuter avec nous et en apprendre encore plus sur ce que nous avons créé.

Rejoignez-nous sur Zoom !

Découvrez nos codes sur Github !

Merci aux visiteurs de notre E-Forum du 27 mai ! Nous avons pu vous expliquer les enjeux du projet, et répondre à vos questions. Voici une vidéo du Forum !

Les codes que nous avons écrits pour mener ce projet à bien sont open-source. Libre à vous de les étudier ou même d'y contribuer. Toutes les informations à ce sujet sont sur Github : le projet Câble-Robot, et le projet de machine learning.