Dissertations / Theses: 'Consommation d'énergie des drones'

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Schacht, Rodriguez Ricardo. "Planification de la mission des drones basée sur le pronostic et la gestion de la santé." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2019. http://www.theses.fr/2019LORR0257.

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Abstract:

Actuellement, les véhicules aériens télépilotés ou autonomes (UAV) multirotors, avec la capacité de décollage et d'atterrissage vertical, se sont avérés être une solution efficace et peu coûteuse dans les applications de vol civil grâce aux progrès significatifs dans le développement de méthodes plus efficaces de contrôle, planification de trajectoire et prise de décision. Pour de telles applications, les multirotors développent différentes tâches comme l'exploration, la photogrammétrie, la vidéo, la cartographie et plus récemment toutes celles dédiées à l'agriculture de précision comme l'irrigation et le suivi des cultures. Durant sa mission, le multirotor parcourt un ensemble de trajectoires reliées par emph{n} points de référence (ou way-points) dans une zone connue ou inconnue. Cependant, pendant l'accomplissement de la mission, différents facteurs négatifs affectent la performance du véhicule comme les conditions environnementales, l'apparition de défauts ou de pannes et les limitations énergétiques dues aux contraintes de l'alimentation en énergie. Le problème de limitation énergétique dans un multirotor est dû aux capacités de puissance que la batterie embarquée peut fournir. Les drones multirotors sont propulsés par des batteries Lithium Polymère (Li-Po) qui sont des batteries rechargeables de technologie Lithium-Ion. Ils possèdent un électrolyte polymère au lieu d'un électrolyte liquide et fournissent une puissance et une densité d'énergie élevées. Cependant, en fonction de l'utilisation, c'est-à-dire le nombre de cycles de charge/décharge et d'autres facteurs tels que les dommages provoqués par des décharges excessives, les performances de la batterie ont tendance à diminuer. Une telle diminution ou un tel vieillissement entraîne une réduction de l'efficacité de la batterie et donc du vol du multirotor en diminuant le temps de mission total ou l'endurance du vol, et conduit à un problème de manœuvrabilité, ce qui augmente le risque d'accident et de crash. Le travail présenté dans cette thèse aborde les questions relatives aux performances des batteries Li-Po et leur influence sur les tâches de planification et de suivi de trajectoire dans le cadre de vol de multirotors. En considérant les techniques de pronostic basées sur des modèles et les méthodes de planification de trajectoire, une stratégie de planification de mission hiérarchique basée sur la consommation d'énergie est proposée et validée au niveau de la simulation en considérant différentes situations de vol. Les performances du drone, ainsi que sa capacité à effectuer et à remplir une mission, sont pondérées en déterminant l'état de santé de la batterie (SoH) qui est un indice permettant de mesurer le niveau de dégradation de la batterie. Le SoH aide à estimer la durée de vie utile restante de la batterie (RUL) et établit la limitation d'énergie par le calcul de l'endurance maximale de vol (FE_{max}). De telles informations sont nécessaires à la génération de la planification des trajectoires qui ne prennent pas seulement en compte les contraintes liées à l'utilisation mais aussi la portée et les limites de la mission à exécuter Rotorcraft Unmanned Aerial Vehicles (UAV) with take-off and vertical landing capabilities or multirotors have proved to be an efficient and low-cost solution for civil flight applications due to significant advances in the development of robust and more efficient altitude and attitude control strategies, planning and re-planning algorithms capable of detecting and avoiding obstacles and Fault Diagnosis & Fault Tolerant Control methods. In most applications where multirotors are used, they develop different task as exploration, photogrammetry, filming, mapping and more recently all those dedicated to precision agriculture such as irrigation and crop monitoring. During the task development, the multirotor executes a mission which consists to fly through a set of paths connected by n reference points (named way-points) inside a known or unknown area. However, during the mission development, different negative factors decrease the multirotor flight performance such as environmental conditions, occurrence of faults or failures in actuators/sensors and energetic limitations due to the power source constraints. The energetic limitation problem in a multirotor are due to power capabilities that on-board battery can supply. Due to power and energy requirements, multirotors are powered by Lithium Polymer batteries which are rechargeable batteries of Lithium-Ion technology. They possess a polymer electrolyte instead of a liquid electrolyte and provide high power and energy densities. However, according to the use due to the number of charge/discharge cycles and other factors like damage provoked by over-discharges, the battery performances tend to decrease. Such decrease or aging causes a reduction in the efficiency of the UAV multirotor flight by the decrease of the total mission time or flight endurance, and leads to maneuverability problem, which increases the risk of crash and collision. This thesis topic addresses the issues concerning to battery performances and its influence into the mission and path planning tasks. By considering model-based prognosis techniques and path planning methods, a hierarchy mission planning strategy based on energy consumption is proposed and validated at simulation level considering different flight situations. The UAV performances, as well as its capability to execute and fulfill a mission is weighted by the computation of the battery State of Health (SoH) which is an index to measure the degradation level of the battery. The SoH helps to estimate the battery Remaining Useful Life (RUL) and establishes the energy limitation by the computation of the Maximum Flight Endurance (MFE). Such information is necessary to path planning generation which not only consider the constraints related to the power source but also the scopes and limitations of the mission to be executed. In addition, the main concern of this thesis are long time-distance missions e.g exploration or inspection of remote areas where it is fundamental to have a proper use of energy aboard the multirotor

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Elloumi, Mouna. "Surveillance de cibles mobiles fondée sur un réseau de drones." Thesis, Toulouse, INPT, 2019. https://oatao.univ-toulouse.fr/25918/1/Elloumi_Mouna.pdf.

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Abstract:

Les systèmes fondés sur les drones constituent une solution appropriée pour la surveillance, en particulier des cibles mobiles. La grande mobilité des drones, leur faible coût de maintenance, la facilité de leur déploiement et leur capacité de vol stationnaire, font d'eux une solution intéressante pour la surveillance de cibles mobiles. Notre première contribution concerne le scénario où un seul drone surveille une seule cible mobile. Pour ce cas, nous avons proposé une méthode pour gérer la mobilité du drone, qui assure un suivi continu d'une cible mobile et qui permet d'économiser la consommation en énergie du drone. Les trajectoires du drone ont été calculées en fonction de la position de la cible par rapport au centre du champ de vision du drone. Nous avons considéré pour cela trois zones, et selon la position de la cible par rapport à ces trois zones, le drone fait des ajustements différents, pour minimiser les déplacements inutiles. Notre deuxième contribution concerne le scénario où plusieurs drones surveillent plusieurs cibles mobiles. Pour ce cas, nous avons proposé des méthodes adaptatives pour gérer le placement et le déplacement des drones. Nous avons appliqué ces méthodes dans le contexte de la surveillance du trafic routier. Les trajectoires des drones ont été adaptées, soit en fonction des positions des groupes de véhicules, soit en fonction des positions des événements de la route (embouteillages et excès de vitesse). Ces méthodes assurent la couverture des véhicules, la détection des événements anormaux et la diminution de la consommation d'énergie des drones. Nous avons utilisé une combinaison de l'architecture centralisée et de l'architecture distribuée, en effet les communications entre les drones et avec le point central sont toutes possibles. La communication est faite via des liaisons LTE. Nous nous sommes intéressés à des traces de mobilité réelles de véhicules et à des traces de mobilité générées par un modèle de mobilité véhiculaire qui utilise des plans de routes réelles. Nous avons étudié l'influence des traces de mobilité des véhicules utilisées sur les performances des méthodes de gestion de mobilité des drones UAV-based systems are an appropriate solution for surveillance, especially for mobile targets. The high mobility of UAVs, their low maintenance costs, their easy deployment and their hovering capability make them an attractive solution for mobile target monitoring. Our first contribution deals with the scenario where a single UAV monitors a single moving target. For this case, we have proposed a method to manage the mobility of the UAV, which ensures a continuous monitoring of a mobile target and which reduces the energy consumption of the UAV. The trajectories of the UAV were calculated according to the distance between the position of the target and the center of the UAV's field of view. We have considered three zones, and depending on the position of the target in those three zones, the UAV makes different adjustments to minimize unnecessary movements. Our second contribution deals with the scenario where several drones monitor multiple moving targets. For this case, we proposed adaptive methods to manage the placement and movement of UAVs. We applied these methods in the context of road traffic monitoring. The trajectories of UAVs have been adapted according to the positions of the groups of vehicles, or according to the positions of the events of the road (traffic jams and speeding violations). These methods ensure the coverage of vehicles, the detection of abnormal events and the reduction of energy consumption of UAVs. We have used a combination of the centralized architecture and the distributed architecture, indeed the communications between the UAVs and with the central point are all possible. The communication is done via LTE links. We were interested in real mobility traces of vehicles and mobility traces generated by a vehicular mobility model that uses real road maps. We studied the influence of vehicle mobility traces on the performance of UAV mobility management methods

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Adès, Julie. "L'impact du cadre réglementaire fédéral de réduction d'émissions de gaz à effet de serre de 2007 sur les choix des sources d'énergie de l'industrie québécoise des pâtes et papiers." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/26836/26836.pdf.

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Faye, Mathieu Coumba. "Etude de systèmes basse consommation avec récupération d'énergie." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2019. http://www.theses.fr/2019AIXM0634.

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Abstract:

Habituellement, les antennes utilisées dans les technologies RFID communiquant en champ proche ont une surface relativement grande. La réduction de cette surface présente un fort intérêt dans la mesure où elle facilite l’intégration dans des objets de petite dimension. Cependant, elle conduit à une diminution considérable de l’énergie disponible. Une amélioration de l’efficacité de fonctionnement, de tous les dispositifs intégrés à la puce, est primordiale pour pouvoir conserver les mêmes fonctionnalités d’un système passif avec une taille d’antenne qui tend à se réduire. Toutefois, l’optimisation adéquate devra se faire au niveau du système global. Cela assurera une contribution optimale de chaque dispositif inclus dans le circuit mais aussi celle de l’antenne radiofréquence. A cela se rajoute la tendance, au sein des applications associées à ces technologies, à intégrer de plus en plus de données et à nécessiter des débits de plus en plus élevés. Afin de répondre à ces problématiques, nous avons mené des études systèmes permettant d’identifier les différents facteurs influents dans la récupération d’énergie et de proposer un système optimisé. Pour l’aspect communication, nous avons étudié et conçu une PLL, basée sur la synchronisation par injection et un algorithme de descente de gradient, permettant de fournir une image sinusoïdale de la porteuse RF. Cela a permis, d’apporter une solution à l’absence de signal RF, durant la modulation ASK. Mais surtout de rendre possible une démodulation quadratique analogique. Grâce à cette méthode, nous avons réussi à concevoir un système compatible avec les méthodes de modulation ASK et PSK Near field RFID technologies use to embark loop antennas large enough to provide the amount of energy needed by the all the circuits they are interfaced with. Reducing the size of those antennas facilitates their integration into small sized objects and opens up the possibility of new applications. However, it also reduces the energy transfer capability of the system. In order to keep the same functionalities with this size reduction trend, it is clear that each important part of the integrated circuit need to have a higher efficiency. Although an overall optimization, ensuring an optimal contribution of each of all the parts of the system, is more fitting. In addition to this energy drop, the current applications create an increasing need of high data volume exchange and high data rates. The main objectives of thesis work are the optimization of the power transfer capabilities of 13.56MHz passive RF systems and the improvement of the communication circuits. A thorough study, to identify the key factors in RF power transfer, have been led. The ultimate goal being the design of an optimized system. For the communication aspect a discrete PLL, based on injection locking and gradient descent algorithm, was studied and designed. Thus introducing a new method of carrier recovery in this field. This PLL provides a synchronous clock to the system during OOK modulation and also a sine shaped clock for quadrature demodulation. This method was successfully tested on ASK and PSK modulated signals.Two chip have been design and manufactured, using STMicroelectronics 130nm technology for the power recovery system and UMC 55nm technology for the clock and data recovery system

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Jeanjean, Anaïs. "Approche d'intégration énergétique dans une maison basse consommation d'énergie." Perpignan, 2013. http://www.theses.fr/2013PERP1124.

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Bettaieb, Hanene. "Rationalisation de la consommation d'énergie et qualité de développement durable : étude de la relation consommation d'énergie - croissance économique (cas de la Tunisie)." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLV005/document.

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Abstract:

Etudier la relation entre la consommation d'énergie, la croissance économique et l'environnement est crucial dans le processus de proposition des politiques. Sauf, que la question qui se pose, ça sert à quoi de proposer des actions, des stratégies et des politiques qui ne sont pas pratiquées par le consommateur. Pour cela, notre réflexion s'est articulée en trois axes au sein de cette thèse en commençant par étudier la relation entre la consommation d'énergie et la croissance économique en prenant en compte le prix de pétrole, en premier axe. Ensuite, nous avons étudier cette relation mais cette fois en intégrant le côté environnemental via les émissions de CO2 pour prendre en considération les effets environnementaux dus à la consommation d'énergie qui suivait le rythme imposé par l'accélération de la croissance économique. D’où, l’intérêt des politiques énergétiques et environnementales visant à réduire la demande d’énergie et à protéger l’environnement. Le citoyen comme un acteur de RSA doit avoir une prise de conscience du DD via plusieurs actions telles que l’éducation et la formation d’une part et la mise en disposition de l’information au public des enfants aux jeunes aux adultes. Or, la non prise de conscience entraînait une mal compréhension des programmes d’actions et donc un mal pratique. Autrement, la réussite de ces actions en Tunisie nécessite une prise de conscience conjuguée d’une participation d’autres acteurs. Pour ces raisons, la dernière partie a été consacrée à l’étude de la conscience chez les étudiants et les enseignants. D’après les résultats, les étudiants et les enseignants sont un peu (voir pas de tout parfois) informés des conseils de maîtrise et de protection de l’environnement. Donc, la mise en place des programmes de formation et de sensibilisation est vu nécessaire au sein des établissements universitaires et tous les établissements d’éducation, et les acteurs de RSA en général. Néanmoins, ces acteurs ne doivent pas agir par obligation mais plutôt ils doivent être convaincus de l’intérêt stratégique des politiques énergétiques et environnementales du pays To study the relation between the energy consumption, the economic growth and the environment is crucial in the process of proposal of the policies. Except, that the question that arises, that is of use to what to propose actions, strategies and policies which are not practised by the consumer. For that purpose, our reflection articulated in three axes within this thesis by beginning by studying the relation between the energy consumption and the economic growth by taking into account the oil price, in first axis. Then, we have to study this relation but this time by integrating the environmental side via CO2 emissions to consider the environmental effects due to the energy consumption which followed the rhythm been imperative by the acceleration of the economic growth. Where from, the interest of the energy and environmental policies to reduce the demand of energy and to protect the environment. The citizen as the actor of RSA(ACTIVE SOLIDARITY REVENUE) has to have an awareness of the DD via several actions such as the education and the formation on one hand and the putting in measure of the information to the public of the children to the young people to the adults. Yet, the not awareness entailed one evil understanding of action plans and thus the evil practises. Otherwise, the success of these actions in Tunisia requires a combined awareness of a participation of the other actors. For these reasons, the last part was dedicated to the study of the consciousness at the students and the teachers. According to the results, the students and the teachers are little (see not of quite sometimes) informed about the councils of control and about environmental protection. Thus, the implementation of the programs of formation and raising sensitization is seen necessary within the university establishments and all the educational establishments, and the actors of RSA generally. Nevertheless, these actors do not have to act by obligation but rather they must be convinced of the strategic interest of the energy and environmental policies of the country

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Dumont, Éric. "Étude d'une maison à faible consommation d'énergie : Habitasol 2000." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1996. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp05/MQ26567.pdf.

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Poulain, David. "Dimensionnement des réseaux métropolitains transparents à faible consommation d'énergie." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2013. http://www.theses.fr/2013VERS0012.

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Abstract:

Dans cette thèse nous nous attaquons au problème de dimensionnement des anneaux métropolitains optiques transparents à faible consommation d'énergie. Une nouvelle architecture de noeuds tout-optiques, appelée Packet Optical Add-Drop Multiplexer (POADM), permet d'améliorer les performances des réseaux métropolitains tout en diminuant leur consommation d'énergie et donc leur coût d'exploitation. Un POADM est composé de récepteurs optiques de pointe dont le coût unitaire est elevé. Le nombre de ces équipements est variable dans chaque noeud et détermine les performances du noeud mais aussi son coût de déploiement. Nous proposons des solutions de dimensionnement permettant à la fois de garantir les performances du réseau tout en minimisant le coût de déploiement de celui-ci In this thesis we address the problem of dimensionning metropolitan all-optical rings with low energy consumption. A new architecture for all-optical nodes, called Packet Optical Add-Drop Multiplexer (POADM), improves the performance of metropolitan networks while reducing their energy consumption and therefore their operating costs. A POADM is composed of advanced optical receivers whose unit cost is elevated. The number of these equipments is variable in each node and it determines the performance but also the capital expenditure of the network. We offer design solutions to both ensure network performance while minimizing the cost of deploying it

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Choukairy, Fatima Ezzahra. "Optimisation de la consommation d'énergie dans un environnement Cloud." Master's thesis, Université Laval, 2018. http://hdl.handle.net/20.500.11794/32468.

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Abstract:

Depuis une dizaine d'années, la dématérialisation de l'information connaît un essor particulier avec l'ascension du Cloud Computing. La demande sans cesse croissante et le souci de fournir une certaine qualité de service obligent les fournisseurs à investir d'importants capitaux afin de multiplier leurs offres d'hébergement dans plusieurs zones géographiques. Avec ce déploiement à grande échelle d'énormes centres de données, la consommation énergétique du Cloud augmente en conséquence. De ce fait, plusieurs études portant sur la minimisation de la consommation énergétique du Cloud ont été récemment effectuées, en considérant les différentes techniques de réduction de l'énergie consommée. Ce mémoire propose une méthode basée sur l'intégration d'un algorithme d'ordonnancement, d'une technique de réduction de tension et de fréquence du processeur de chaque serveur (appelée DVFS pour Dynamic Voltage and Frequency Scaling), ainsi que du processus de migration des machines virtuelles (VMs). Cette méthode vise à minimiser la consommation de l'énergie dans un environnement Cloud, tout en respectant les exigences de qualité de service. Ce travail de recherche est réalisé en trois phases. Dans la première phase, nous menons une étude sur les différentes techniques de minimisation de la consommation d'énergie. Dans la deuxième phase, nous analysons ces techniques et proposons une méthode basée sur la combinaison de l'algorithme d'ordonnancement Green Scheduler, de la technique DVFS et de la migration des VMs. Afin d'évaluer l'efficacité de cette méthode, nous effectuons, dans la troisième phase, une mise en œuvre et une analyse des résultats issus de trois séries de simulations. Ces résultats montrent que la méthode proposée est en mesure de réduire l'énergie consommée par les serveurs d'une moyenne de 5% par rapport à l'utilisation d'autres méthodes de la littérature. Cette réduction peut atteindre 7.5% dans certaines circonstances. Les résultats de simulations montrent également que la méthode proposée permet de respecter les exigences de qualité de services dans toutes les conditions de fonctionnement du Cloud. The last decade has witnessed a rapid rise in Cloud Computing usage, which has led to the dematerialization of data centers. The increased use of data centers has an impact on the energy consumption. Therefore, several studies relating to the optimization of energy consumption were recently carried out, hence various techniques aiming to reduce the power consumption were adopted. In this thesis, we propose a method based on the integration of a scheduling algorithm, the DVFS technique and the virtual machine (VM) migration. This method aims to minimize the consumption of energy in a Cloud environment subject to the quality of service. For this purpose, we firstly conduct a study on different techniques which aim to minimize energy consumption. Secondly, we analyze these techniques and propose a method based on the combination of the Green Scheduler algorithm, the DVFS technique and the VM migration. Thirdly, we choose Green Scheduler to perform three sets of simulations. Simulation results show that the proposed method is able to reduce the energy consumed by the servers by an average of 5% compared to the use of other existing methods. This reduction can reach 7.5% under certain circumstances. Such results also show that the proposed method always meets the quality of service requirements. Ajustement dynamique de la tension

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Peyre, Nathalie. "Analyse de la demande résidentielle d'énergie des ménages." Toulouse 1, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU10036.

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Abstract:

Ce travail consiste en l'estimation et l'analyse d'un modèle probabiliste et de modèles de demandes sous forme réduite à utilité aléatoire. Ces modèles permettent une compréhension et une quantification des relations existantes entre le choix d'un équipement de chauffage par un ménage et sa demande en combustibles. Pour analyser les différences de niveau de dépense énergétique entre ménages, les estimations sont effectuées sur des données individuelles provenant de l'enquête budget des familles 1984-85 de l'INSEE. L'estimation des paramètres du modèle marginal probabiliste et ceux du modèle de dépenses conditionnel a permis la mise en évidence de phénomènes propres aux caractéristiques individuelles du ménage ou à celles de son logement. Les estimateurs déterminés dans le cadre du modèle probabiliste de choix d'un système de chauffage, retracent l'historique des combustibles depuis les années 40 à nos jours. Une tendance vers des systèmes organisés se dessine, avec une préférence marquée pour les combustibles gaz de réseau et électricité. Pour l'estimation des modèles conditionnels de demande énergétique nous quantifions l'impact non négligeable de l'isolation du logement ainsi que celui de la température extérieure moyenne durant les mois de chauffe (octobre-mai). Un lien assez disparate sur les divers équipements est mis en évidence avec la surface This work consists of an estimation and analysis of a probabilistic model and of reduced demand models of a stochastic utility. These models enable the comprehension and the quantification of existing relations between the choice of a heating system by the household and its energy demand. In order to analyse the different levels of energy expenditure between households these estimations have been based on individual data coming from the database "budget des familles 1984 85", INSEE. The estimation of probabilistic marginal model parameters as well as those of conditional expenditure models has enabled to prove the evidence of phenomena resulting from individual household or housing characteristics. Estimations determined in the frame of the probabilistic level of a choice of a heating system redraw the history of fuels from the 40's up to today. A trend towards organised systems can be seen, with a significant preference for gas network and electricity. For the estimation of the conditional models of energy demand the impact of the housing insulated is quantified as well as of the average external temperatures during the heating months (October-May). A disparate link on the various equipments is shown with the surface

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Bouabdallah, Fatma. "Optimisation de la consommation d'énergie dans les réseaux de capteurs." Rennes 1, 2008. ftp://ftp.irisa.fr/techreports/theses/2008/bouabdallah.pdf.

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Abstract:

Maximiser la durée de vie d’un réseau de capteurs sans fil (RCSF) est un défi de conception réseau très important. A cet égard, cette thèse s’intéresse au développement de divers mécanismes visant à économiser la consommation d’énergie. Les thèmes de recherche abordés sont : l’exploitation de la corrélation et l’équilibrage de la distribution de charge dans le réseau. A cette fin, nous avons tout d’abord analysé la corrélation spatiale entre les capteurs. Une étude détaillée de la corrélation spatiale nous a permis de concevoir un protocole MAC (SC-MAC) visant à limiter le nombre de capteurs rapporteurs tout en maintenant le niveau de fiabilité voulu. Nous avons après proposé une stratégie d’agrégation efficace et le protocole de routage correspondant qui minimisent la consommation d’énergie tout en assurant des performances de détection importantes. Finalement, nous avons proposé d’équilibrer la consommation d’énergie partout dans le réseau en distribuant le trafic généré par chaque capteur sur des chemins multiples au lieu d’expédier toujours par le même chemin Energy-efficiency is a critical issue in wireless sensor networks (WSNs) due to the limited capacity of the sensor nodes’ batteries. Consequently, techniques minimizing the energy consumption are required to improve the network lifetime. In this regard, our research directions revolve around two axes: correlation avoidance and load balancing. From a correlation avoidance perspective, we started by proposing a new spatial correlation framework which yields to the development of a Spatial Correlation Medium Access Control (SC-MAC) protocol. Still dealing with correlation avoidance solutions, we proposed next a cooperative routing strategy that profits from the aggregation mechanism in order to curtail the network load. From a load balancing perspective, we proposed balancing the energy consumption throughout the network by sending the traffic generated by each sensor node through multiple paths instead of forwarding always through the same path. We determined then the set of routes to be used by each sensor node and the associated weights that maximize the network lifetime

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Najmeddine, Hala. "Méthode d'identification et de classification de la consommation d'énergie par usages en vue de l'intégration dans un compteur d'énergie électrique." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00724570.

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Abstract:

Le travail de recherche proposé est relatif au suivi de la consommation par usage afin que les clients puissent mieux maîtriser leurs consommations électriques. Ce projet de recherche consiste à identifier les charges électriques en milieu domestique à partir des mesures non intrusives faites au niveau du compteur électrique. Les informations relevées et traitées sont les courants et les tensions. Nous avons proposé une méthode innovante et performante d'identification, c'est la méthode de Matrix Pencil. Elle s'adapte à la fois aux parties transitoires que permanentes des signatures traitées. Nous proposons deux voies d'investigations complémentaires en basses fréquences et en hautes fréquences auxquelles on appliquera la méthode de Matrix Pencil pour caractériser chaque charge par un ensemble de pôles et de résidus tant en régime transitoire qu'en régime permanent. Cette technique d'identification a été implantée dans le prototype de compteur électrique réalisant les fonctions de reconnaissance et d'identification des signatures. La conception et la réalisation du prototype ont été suivies par la validation de la fonction d'identification et de reconnaissance des usages dans une maison témoin. La capacité d'identification et le niveau du taux d'erreur sont très satisfaisants. Une éventuelle amélioration technologique permettra dans le futur de réaliser une meilleure identification.

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Qin, Menghao. "Étude des phénomènes de transfert hygrothermiques dans les parois des bâtiments." La Rochelle, 2007. http://www.theses.fr/2007LAROS196.

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Abstract:

Dans les structures poreuses des matériaux, les transferts d'humidité peuvent se développer en phase gazeuse et/ou liquide. La nature et l'intensité de ces transferts sont liées aux propriétés intrinsèques des matériaux utilisés. Ils peuvent induire des phénomènes particuliers : sorption - désorption, évaporation- condensation, hystérésis capillaire (etc…). L’interaction entre ces phénomènes de transferts massiques et les échanges thermiques à l’échelle des matériaux et à l’interface matériaux - ambiances aboutit généralement à des systèmes d’équations aux dérivées partielles fortement couplées dont la solution est souvent complexe à déterminer. On se propose, lors de ce travail d’étudier les transferts couplés de chaleur et d’humidité à l’échelle du matériau et puis de généraliser l’étude à l’échelle du bâtiment entier pour évaluer l’impact de ces phénomènes de transfert sur le confort, sur la qualité des ambiances et sur la consommation énergétique des bâtiments. Ce travail de thèse s’articule autour de deux parties complémentaires : Durant la première partie, une analyse phénoménologique détaillée des processus de transferts couplés de chaleur et d’humidité à l’intérieur des matériaux poreux a été effectuée. Une modélisation des transferts couplés à l’échelle du matériau de construction a été ensuite entreprise. Basée, d’une part sur la connaissance des caractéristiques de transfert des matériaux et sur l’établissement des équations de bilan de conservation de la masse d’eau et de l’énergie, le système couplé d’équations aux dérivées partielles obtenu est résolu selon deux approches analytique et numérique. A noter que cette phase de résolution nécessite, au préalable, la détermination expérimentale des caractéristiques de transfert des matériaux grâce aux essais effectuées au laboratoire. Ces paramètres d’entrée du modèle sont, principalement, la diffusivité hydrique et le coefficient de gradient de température des matériaux de construction, les isothermes de sorption-désorption. L’élaboration de prototypes expérimentaux ont permis de conforter la prédiction des modèles développés. Dans la deuxième partie, le modèle ainsi validé est implémenté, avec confiance, dans un code thermohydrique du bâtiment « MATLAB-Simulink », pour étudier l'effet de la prise en compte des phénomènes de transfert à l’échelle de la paroi et aux interfaces parois-ambiances sur la prédiction du comportement dynamique du bâtiment, sur l’évaluation des besoins de climatisation, été – hiver, et sur la détermination des pics de puissance. Les résultats de simulation obtenus, montrent que les économies d'énergie les plus prometteuses sont réalisées pour des bâtiments climatisés situés dans des régions chaudes et humides. De plus la réduction de la charge de climatisation est d’autant plus importante que le système de climatisation est contrôlé de façon optimale The hygrothermal behaviour of the building envelope has a very important effect on the overall performance of buildings. The objective of this thesis is to study the coupled heat and moisture transfer in building envelopes and its effect on the whole building heat, air and moisture response. The thesis consists of two parts. In the first part of the thesis, a dynamic model for evaluating the transient thermal and moisture transfer behavior in porous building materials is developed. Vapor content and temperature are chosen as principle driving potentials. New experimental methods for determining the moisture diffusivity and temperature gradient coefficient of building materials are also investigated. The coupled system is solved by both analytical and numerical approaches, depending on the specific case considered. For the coupled linear case, an analytical method is proposed, which consists of applying the Laplace transform technique and the Transfer Function Method. For the non-linear system, a numerical simulation program is developed. Both analytical and numerical results have been validated by comparing with the experimental data. A good agreement is obtained. The second part of the thesis focuses on the development of a model for predicting transient thermal and moisture transfer behavior in air-conditioned buildings including building envelopes and indoor air. The whole building heat and moisture transfer model takes into account most main hygrothermal effects in a building. The coupled system model is implemented in MATLAB-Simulink, and validated by using a series of published testing tools. The new program is applied to investigate the moisture transfer effect on indoor air humidity and building energy consumption under different climates. The results show that the most promising energy savings are for buildings with mechanical cooling equipment located in hot and humid climates, but there are potential savings in all climates if the HVAC system can be optimally controlled to regulate the indoor climate, comfort and air quality

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Subrémon, Hélène. "Habiter avec l'énergie. Pour une anthropologie sensible de la consommation d'énergie." Phd thesis, Université de Nanterre - Paris X, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00403802.

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Abstract:

Les pratiques domestiques liées à la consommation d'énergie ne sont pas un objet courant des sciences sociales contemporaines alors même qu'elles deviennent un enjeu mondial ; conséquence de la raréfaction et du renchérissement des ressources fossiles. La présente recherche propose, avec les outils des sciences sociales, de saisir la consommation d'énergie à travers l'étude des pratiques sociales qu'elles génèrent dans l'espace domestique. Il s'agit aussi d'identifier celles qui pourraient être en accord avec une préoccupation conjoncturelle et globale de réduction de la consommation. La problématique de ce travail tente de les concevoir comme des pratiques domestiques qui ne peuvent pas être isolées les unes des autres, au risque de les vider de leur substance. Les travaux sur les premiers humains et leur domestication du feu nous renseignent sur l'humain, comparé à l'animal et à l'être de nature, les formes de son installation, le rapport que celui-ci entretient avec son milieu et la valeur symbolique qu'il lui procure. Les pratiques de construction, de cuisson, de chauffage et d'éclairage sont autant de productions culturelles qui font intervenir une consommation d'énergie et qui nous renseignent sur la relation que l'homme entretient avec son milieu. C'est aussi en s'appuyant sur les objets techniques que l'étude des pratiques peut se faire. Ici, le processus de massification technique est une donnée contemporaine qu'il a fallu prendre en compte. L'heure n'est plus à la confection d'un outil efficace mais à l'accumulation d'appareils qui fonctionnent de manière autonome. A l'issue de ce parcours, nous mettons en évidence « l'intelligence énergétique » comme donnée comportementale, en porte-à-faux avec les discours politiques et médiatiques ambiants. Comprendre son espace de vie, comprendre l'organisation de sa vie familiale et ses nécessaires ajustements sont autant de points d'observation qui soulignent la nécessité du corps, en tant que partie d'un tout mésologique, dans l'approche des questions énergétiques contemporaines.

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Chlela, Fadi. "Développement d'une méthodologie de conception de bâtiments à basse consommation d'énergie." Phd thesis, Université de La Rochelle, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00271813.

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Abstract:

En France, le secteur du bâtiment est le plus gros consommateur d'énergie parmi les secteurs économique, avec 43% de l'énergie finale totale et 25% des émissions de CO2. Il s'avère donc nécessaire de réduire l'impact environnemental de ce secteur en promouvant la construction des bâtiments neufs et la rénovation thermique des bâtiments existants, selon les critères des bâtiments à basse consommation d'énergie. L'objectif de ce travail est de développer une méthodologie pour réaliser des études de conception de bâtiments à basse consommation d'énergie. La méthodologie consiste à déterminer des modèles polynômiaux pour l'évaluation des performances énergétique et du confort thermique d'été des bâtiments, à l'aide de la méthode des plans d'expériences et des outils de simulation numérique. Ces modèles polynômiaux permettent de simplifier les études paramétriques, en apportant une réponse alternative aux outils de simulations numériques pour la recherche de solutions afin de concevoir des bâtiments à basse consommation d'énergie. La méthodologie est appliquée sur un bâtiment tertiaire à savoir un immeuble de bureaux. Dans le premier chapitre, nous présentons l'état de l'art des bâtiments à basse consommation d'énergie et à énergie positive, dans le but de dresser un bilan de connaissances sur le contexte énergétique français, sur les labels mis en place en France et à l'étranger, sur les projets réalisés et sur les techniques utilisées pour concevoir des bâtiments à basse consommation d'énergie. Ensuite, nous nous focalisons dans le second chapitre, sur le développement de modèles numérique nécessaires à l'élaboration de la méthodologie. Les modèles sont développés dans l'environnement MATLAB/SIMULINK et intégrés dans la bibliothèque SIMBAD, dédiée à la simulation numérique en thermique du bâtiment afin de participer à son développement. De plus, nous présentons des études d'évaluation énergétiques de systèmes spécifiques aux bâtiments à basse consommation d'énergie qui illustrent l'utilisation des modèles numériques développés. Un cas d'étude est défini dans le troisième chapitre ainsi que les contextes climatiques à considérer, les principes de base de la méthode des plans d'expériences et un exemple de son application. Le cas d'étude considéré est un immeuble de bureaux, nommé Beethoven, dont les caractéristiques de base seront choisies selon les exigences de la réglementation thermique. Ces caractéristiques constituent la configuration de référence qui est améliorée en suivant la méthodologie développée. L'analyse des huit zones climatiques définies par la réglementation thermique et l'évaluation des performances énergétiques du bâtiment pour la configuration de référence par rapport à ces climats, permettent de sélectionner trois climats représentatifs pour la suite du travail. Enfin, un exemple d'application de la méthode des plans d'expériences pour une optimisation énergétique de la configuration de référence permet de justifier le choix de cette méthode. Le début du quatrième chapitre est consacré au développement des modèles polynômiaux pour l'évaluation des performances énergétique et du confort thermique d'été du bâtiment Beethoven. Nous débutons ce chapitre par une évaluation des limites de la méthode des plans d'expériences pour déterminer ces modèles polynômiaux. Il en découle une méthodologie générale d'application de la méthode des plans d'expériences afin de développer des modèles polynômiaux pour réaliser des études de conception de bâtiment à basse consommation d'énergie. Ensuite, nous effectuons, à l'aide de ces modèles, une étude de sensibilité pour le bâtiment Beethoven et une analyse de solutions pour concevoir un bâtiment à basse consommation d'énergie selon divers critères énergétiques. Dans le dernier chapitre, nous présentons un exemple d'application des modèles polynômiaux développés pour identifier des solutions pour la conception de l'enveloppe et des systèmes du bâtiment Beethoven, afin d'obtenir un bâtiment à basse consommation d'énergie, selon les critères du label Français Effinergie et du label Allemand Passivhaus. Les configurations basse consommation d'énergie obtenues sont comparées par rapport à la configuration de référence en termes de performances énergétiques, de confort thermique d'été et d'émissions CO2. La méthodologie que nous proposons permet d'identifier, de manière simple et rapide, des solutions pour concevoir des bâtiments à basse consommation d'énergie. Les solutions sont sélectionnées à l'aide d'abaques définis avec les modèles polynomiaux développés. Le niveau de précision constaté par rapport à la simulation numérique est appréciable. Le choix des solutions est effectué parmi des millions de configurations de facteurs, déterminées à l'aide des modèles polynômiaux. La détermination de toutes ces configurations serait difficile voire impossible à réaliser directement à l'aide de la simulation numérique, sans avoir recours à des modèles polynomiaux, d'où l'avantage d'une telle méthodologie. Enfin, cette méthodologie constitue une base robuste pour le développement d'outils d'aide à la décision, destinés aux différents acteurs du secteur du bâtiment pour la conception des bâtiments neufs et la rénovation thermique des bâtiments existants, selon les critères des bâtiments à basse consommation d'énergie.

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Galilee, Martin. "Représentations externes pour l'apprentissage et la comparaison de la consommation d'énergie." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAH029/document.

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Abstract:

Dans cette thèse est d'abord considéré comment l'énergie est enseignée et apprise à l'école, montrant les divergences entre définition scientifique et sociétale de l'énergie, et considérant les unités d'énergie et la confusion qu'elles engendrent. Des perspectives pour l'éducation et la gestion de l'énergie sont présentées. Ensuite, l'attention est portée sur les représentations de l'énergie proposées par les systèmes domestiques de gestion, et une classification originale basée sur des stratégiques didactiques est proposée. Les obstacles majeurs rencontrés par les designers révèlent comment les outils de gestion de l'énergie peuvent être adaptés à la cognition humaine. Enfin, les capacités humaines de traitement des grandeurs numériques sont examinées en profondeur du point de vue de la cognition incarnée. Un cadre est construit au travers duquel l'impact des représentations externes de l'énergie sur l'apprentissage et la comparaison peut être établi, compris, et prédit. Ceci mène à deux études empiriques. La première étude teste l'effet de la représentation externe (symbolique ou spatiale) sur le rappel et la comparaison de mémoire. Précision et temps de réponse sont les variables dépendantes dans la comparaison. Les résultats indiquent un traitement analogique dans les deux conditions. La représentation externe symbolique accroît la précision dans le rappel et la comparaison, et la représentation externe spatiale accroît la vitesse de comparaison. La seconde étude teste l'effet de la spatialité, de l'ancrage, et de la physicalité dans les représentations externes, également sur le rappel et les comparaisons de mémoire, utilisant les mêmes variables dépendantes. Les résultats indiquent un traitement analogique dans toutes les conditions. La spatialité décroît la précision dans le rappel mais accroît la vitesse de comparaison. Ancrage et physicalité n'ont pas d'effet. Les résultats corroborent l'hypothèse de la cognition ancrée sur les simulations mentales (Barsalou, 1999, 2008; Wilson, 2002) ainsi que la perspective de Dehaene (1997) sur la cognition numérique, dans laquelle le sens du nombre est basé sur un accumulateur analogique et non discret. Implications théoriques et applications pratiques sont discutées In this thesis is first considered how energy is taught and learned about in school, focusing on the discrepancies between a scientific definition of energy and a societal definition of energy, and discussing units of energy and the confusion they induce. Perspectives for education and energy management are provided. Then, focus is placed on the representations of energy provided in home energy management systems, seeking to propose an original classification based on educational strategies. The major obstacles met by designers reveal how energy management tools can be adapted to human cognition. Next, human numerical and magnitude processing abilities are discussed in depth, taking the viewpoint of grounded cognition and building a framework through which the impact of external representations of energy on learning and comparing can be established, understood, and predicted. This leads to two empirical studies. The first study tests the effect of external representation (symbolic or spatial) on recall and comparisons from memory. Accuracy and response time at comparisons are used as dependent variables. Results indicate analog processing of magnitude in both conditions, and show that external representation affects performance at both recall and comparison, with symbolic external representation increasing recall and comparison accuracy, and spatial external representation increasing comparison speed. The second study tests the effects of spatiality, groundedness, and physicality in external representations, also on recall and comparisons from memory, using the same dependent variables. Results indicate analog processing in all conditions. Spatiality decreases recall accuracy but increases comparison speed. Groundedness and physicality show no effect. Results are consistent with grounded cognition's mental simulations hypothesis (Barsalou, 1999, 2008; Wilson, 2002) as well as Dehaene's (1997) view on numerical cognition, in which number sense is based on a continuous accumulator that does not directly process discrete numbers. Theoretical implications and practical applications are discussed

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Pignolo, Sébastien. "Optimisation de la consommation d'énergie dans les applications temps-réels embarquées." Lorient, 2002. http://www.theses.fr/2002LORIS007.

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Abstract:

Après l'achèvement des techniques de miniaturisation des composants, une nouvelle vague de systèmes a vu le jour sous le nom de "systèmes embarqués". Ces systèmes électroniques, autonomes en énergie, intègrent toutes les fonctions vitales nécessaires aux traitement d'une application dans un environnement confiné et souvent d'espace réduit. L'accroissement constant de la demande en puissance de calcul pour effectuer des tâches de plus en plus complexes et plus nombreuses a entrainé une augmentation de la densité des composants électroniques ainsi qu'un accroissement des fréquences de fonctionnement des systèmes. Ces augmentations de puissance requièrent de plus grandes capacités de stockage d'énergie, des batteries plus grosses mais également des systèmes de régulation de la température plus nombreux et plus volumineux. Ces constatations posent désormais le problème de l'optimisation de la consommation d'énergie comme un critère fondamental de la conception d'un système au même niveau que les critères classiques de vitesse de traitement, de surface utilisée ou bien encore de coût commercial. Le but de notre étude est double, il s'agit à la fois de diminuer la puissance instantanée absorbée dans les composants électroniques, et à la fois de réduire la consommation d'énergie. Après une étude de quelques systèmes électroniques développés par la société MBDA, plusieurs moyens d'endiguer l'augmentation de la consommation puis de l'optimiser ont été dégagés. Parmi ceux-ci notre travail s'est focalisé sur les entrées/sorties entre le DSP (processeur spécialisé dans le traitement du signal) et sa mémoire de données externe. En effet, le DSP traite des applications de traitement du signal et de l'image qui manipulent généralement un grand nombre de données qui ne peuvent être stockées qu'en nombre limité dans la mémoire interne du DSP. Un modèle pour le comportement dynamique des appels de données a été élaboré sous la forme de deux graphes (graphes de dépendance des expressions GDE et graphe de dépendances de structures GDS). A partir de ces graphes, une optimisation est proposée pour exploiter les localités spatiales et temporelles des structures de données. Elle repose sur l'optimisation de la densité d'utilisation de la mémoire interne du DSP

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Devezeaux, de Lavergne Jean-Guy. "Croissance économique et consommation d'énergie : un essai d'analyse économique et économétrique." Paris 1, 1986. http://www.theses.fr/1986PA010065.

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Abstract:

La thèse défendue est la suivante: "inférer du synchronisme de la hausse du prix de l'énergie avec la chute historique du taux de croissance de l'économie française une stricte causalité entre ces deux phénomènes est probablement très exagéré. Le premier phénomène explique, dans notre cadre d'analyse, de l'ordre de la moitié du second. Le lien entre les niveaux de consommation d'énergie et de produit intérieur brut est de plus trop net pour que nous puissions évoquer une déconnexion de ces deux agrégats en environnement stable". L'analyse qui sous-tend cette proposition est structurée en trois étapes: en premier lieu nous décrivons, parfois très finement, les évolutions de la consommation d'énergie sur longue période, pour plusieurs pays de l’OCDE, dont tout spécialement la France. En second lieu nous élaborons une analyse hiérarchique (ou emboitée) des causalités déterminantes: le rôle des prix, appréhende à travers le formalisme des fonctions de production reposant sur la théorie de la dualité, est ici central. En troisième lieu nous construisons une représentation systémique du rôle de l'énergie dans l'économie. Le modèle mélodie permet alors d'étayer solidement notre thèse en recourant à des simulations. Un des apports originaux de ce travail est sans doute de proposer une ébauche de théorie de la "macro énergétique" que nous définissons comme une nouvelle discipline transverse, puisant sa substance tant aux sources de la modélisation macroéconomique ou de l'économétrie, qu'à celles de l'énergétique prise dans un sens strictement technologique.

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Hamidi, Larbi. "Analyse de la consommation d'énergie en Algérie : approche systémique pour l'analyse et la prévision des besoins d'énergie dans le secteur domestique en Algérie." Paris 12, 1986. http://www.theses.fr/1986PA120014.

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Abstract:

Cette these comprend trois parties essentielles. On y trouve une etude methodologique dans laquelle on decrit d'abord les principales methodes econometriques utilisees jusqu'a un passe recent pour l'analyse et la projection de la demande d'energie, puis on presente les methodes technico-econometri ques dont l'usage est actuellement tres repandu dans les pays industrialises. La deuxieme partie concerne l'analyse de la consommation d'energie en algerie. Cette etape est surtout interessante pour une connaissance globale du secteur de l'energie en algerie et pour situer l'importance relative des differentes formes d'energie satisfaisant la demande. La troisieme partie se veut une approche systemique pour l'analyse et la projection de la consom mation d'energie des menages en algerie (transport non compris). Cette etape nous permet d'etudier la demande d'energie du secteur domestique tout en essayant l'usage des methodes technico-economiques rarement employees dans les pays en voie de developpement.

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Gaveau-Cauret, Odile. "Étude expérimentale et modélisation à peu de paramètres de systèmes de climatisation automobile." ENSMP, 1999. http://www.theses.fr/1999ENMP0927.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est d’étudier le comportement fortement dynamique de systèmes de climatisation automobile afin de prévoir et d'optimiser leur consommation énergétique. Une analyse par modélisation est ainsi menée, validée par des études expérimentales réalisées sur différents bancs d'essais conçus spécifiquement. Les particularités technologiques des échangeurs de climatisation automobile ont amené à élaborer une méthode d'identification des coefficients d’échange, basée sur une étude expérimentale et la modélisation zonale des échangeurs en régime permanent. La caractérisation de compresseurs, à cylindrées fixe et variable, et de détendeurs, thermostatique et à orifice calibre, permet alors d'aboutir au développement d'un modèle du système en régime permanent, mac-sim/s. Ce modèle, validé par une étude expérimentale pour quatre configurations du système, permet de mener une étude comparative des performances de différentes technologies de compresseurs et détendeurs, d'analyser la régulation du ventilateur du condenseur et de reproduire le fonctionnement dynamique du système selon un cycle d'essais réglementaire européen. Un modèle du système en régime dynamique, mac-sim/d, est également élaboré. La représentation des échangeurs est basée sur l'approche zonale et l’écriture des équations de conservation de la masse et de l’énergie. Le modèle est valide en régime permanent et dynamique. Ses résultats sont comparés à ceux obtenus par le modèle régime permanent.

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Chen, Xinhua. "Information et énergie : rôle de la maîtrise de l'information dans le rapport entre la croissance économique et la consommation d'énergie." Grenoble 2, 1993. http://www.theses.fr/1993GRE21007.

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Abstract:

Quelles sont les relations entre l'information et l'energie dans l'economie ? telle est la question premiere a laquelle nous cherchons a repondre dans cette etude qui vise d'une part a examiner les consequences energetiques de l'emergence de l'information, et d'autre part a analyser les transformations du systeme economique sous l'angle des relations entre l'information et l'energie. "l'information n'est pas l'energie", telle est la these defendue. Cette proposition n'est pas aussi simple qu'elle apparait a premiere vue : se signification est grande tant du point de vue de la physique que de celui de l'analyse economique. En physique, nous avons tente de lever une confusion qui existe depuis les travaux de l. Brillouin de 1951, confusion portant sur les relations entre l'information, l'entropie et l'energie. En economie, l'information et l'energie entretiennent une double relation caracterisee par la complementarite et la substitution, au lieu de la simple equivalence ou identite. Par cette proposition, nous avons critique tout reductionnisme de l'information a l'energie ou inversement ; nous avons relativise les theories de la "societe d'information" ; nous avons fourni une explication au "paradoxe de la productivite" ; et enfin, nous avons suggere de trouver une nouvelle approche dans l'analyse economique de l'information afin de bien connaitre les caracteres particuliers de l'information et les dangers lies a sa surabondance. Par la substitution de l'information a l'energie, la societe humaine est assimiliee au "demon de maxwell". Mais que fera ce dernier quand il a trop d'informations ? cette question What are the relations between information and energy in economy ? this is the principal question to which we try to answer in this study whose objectives are, firstly, to evaluate the consequences of the actual information revolution on energy consumption, and secondly, to analyse the transformation of the economie system from the angle of information-energy relationship. The main proposition of this work is : "information is not energy". Such proposition is not as simple as it appears at the first glance : it is very meaningful from the point of view of physics as well as from that ot economic analysis. In physics, we tried to clear up a confusion that exists since the works of l. Brillouin in 1951, confusion about the relationship between information, entropy and energy. In economic analysis, information and energy maintain a double relationship which is caracterized by the complementarity and the substitution, instead of a simple equivalence or identity. By this proposition, we criticized all kinds of reductionism of information to energy and the reverse; we took a distance to the theories about the "information society"; we provided an explanation to the modern "productivity paracox"; and we suggested to find a new approach in the economic analysis of information in order to know betyter its particular properties and the dangers related to its over-abundance. By the substitution of information to energy, the human society can be compared to

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Hannachi-Belkadi, Nazila Kahina. "Développement d'une méthodologie d'assistance au commissionnement des bâtiments à faible consommation d'énergie." Phd thesis, Université Paris-Est, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00468589.

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Abstract:

Les bâtiments à faible consommation d'énergie connaissent, ces dernières années, un grand intérêt étant donné le rôle important qu'ils jouent dans la diminution des émissions de gaz à effet de serre d'une part, et la flambée des prix des combustibles, d'autre part. Néanmoins, dans de nombreux cas la réalisation de ce type de bâtiments n'atteint pas les performances escomptées. Ce problème est dû en grande partie à : 1) la perte d'informations tout au long du cycle de vie du bâtiment, 2) la non évaluation régulière des décisions prises par les acteurs intervenants. Le commissionnement en tant que processus de contrôle qualité joue un rôle important dans le bon déroulement du processus de réalisation de bâtiments à faible consommation d'énergie. Cette recherche vise à développer une méthodologie dont l'objectif est d'assister les personnes responsables de cette mission dans la définition de plans de commissionnement adaptés à leurs projets. Nous avons réalisé en premier, un état de l'art de la réalisation des bâtiments à faible consommation d'énergie, que nous avons par la suite confronté à la réalité à travers une enquête auprès des acteurs du bâtiment et d'étude de cas réels. Cette étape nous a permis de formuler une hypothèse concernant la nécessité d'un commissionnement "évolutif" -adapté aux particularités de chaque projet - et de décrire une méthodologie globale d'assistance à la conception des bâtiments à faible consommation d'énergie, qui intègre une aide à la décision, une gestion de l'information et un commissionnement "évolutif" qui vient vérifier le bon déroulement des deux premiers. Pour mettre en application cette méthodologie, une boîte à outils a été développée. Elle est constituée de : 1) un outil dit "statique" qui permet de définir un premier plan de commissionnent générique qui répond aux caractéristiques d'un projet, à partir d'une base de données exhaustives de tâches de commissionnement, 2) un outil dit "dynamique" basé sur les probabilités, qui permet de mettre à jour le plan de commissionnement initial (générique), en l'adaptant au projet en cours. Cette mise à jour permet de prendre en compte les particularités et imprévus rencontrés lors de la réalisation d'un projet, rendant ainsi le plan de commissionnement plus précis. Une expérimentation, dans un cas réel, du premier outil et des applications du second ont été faites pour montrer leurs possibilités et leurs limites. Les résultats font apparaître deux points importants : 1) l'intérêt d'avoir un plan de commissionnement structuré et évolutif pour vérifier la qualité de la réalisation des bâtiments à faible consommation d'énergie et assurer ainsi l'atteinte des performances souhaitées, 2) l'intérêt d'utiliser un outil probabiliste tel que les réseaux Bayésiens pour anticiper les dérives et prendre en charge les imprévus rencontrés lors de ce processus vivant. Cette méthodologie représente une base pour le développement d'outils d'assistance à la définition de plans de commissionnement "évolutifs" pour le neuf et l'existant, et tous les secteurs du bâtiment

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Hamzaoui, Khalil Ibrahim. "Contribution à la modélisation de la consommation d'énergie dans un dispositif mobile." Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1I030/document.

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Abstract:

L’objectif principal de cette thèse consiste à modéliser la consommation d’énergie d’une application particulière fonctionnant sur un appareil mobile. Nous proposons un modèle de suivi du comportement énergétique, nous décrivons également une méthodologie pour identifier les paramètres du modèle. À cette fin, nous avons analysé une collection de données expérimentales recueillies lors de mon tour de France en fauteuil roulant électrique. Nous avons appliqué des outils statistiques pour obtenir les paramètres du modèle. Nous validons enfin le modèle en comparant les résultats avec d’autres données expérimentales.La première étude de cas permet de comparer l’évolution du coût énergétique dans les environnements mobiles des différents composants des smartphones en se basant sur des plusieurs modèles énergétiques.— La deuxième étude de cas traite l’évaluation, les mesures du coût d’énergie consommée et les problèmes rencontrés dans les méthodes utilisées pour l’évaluation de la consommation d’énergie. Pour une meilleure évaluation, on a introduit le cas d’étude du comportement énergétique en utilisant les machines virtuelles.— La troisième étude de cas est basée sur le traitement des résultats des mesures obtenues lors de mon tour de France en fauteuil roulant électrique connecté. L’objectif consiste en une gestion anticipée des ressources, en réalisant des mesures réelles, ensuite, de faire le suivi du comportement énergétique dans un environnement réel et diversifié. Le modèle peut être utilisé pour définir une fréquence optimale en termes de consommation d’énergie pour des situations précises sans trop dégrader la qualité de service souhaitée par l’utilisateur The main goal of this thesis is to model the power consumption of a particular application running on a mobile device. We propose a model of energy behavior monitoring, we also describe a methodology to identify the parameters of the model. To this end, we analyzed a collection of experimental data collected during my tour de France in an electric wheelchair. We applied statistical tools to obtain the parameters of the model. Finally, we validate the model by comparing the results with other experimental data.The first case study compares the evolution of the energy cost in the mobile environments of the different components of smartphones based on several energy models.- The second case study deals with the evaluation, the measurements of the energy cost consumed and the problems encountered in the methods used for the evaluation of energy consumption. For a better evaluation, the case study of energy behavior was introduced using the virtual machines.- The third case study is based on the treatment of the results of the measurements obtained during my tour of France in a connected electric wheelchair. The goal is to anticipate resource management, realizing measurements, and then tracking energy behavior in a real and diverse environment. The model can be used to define an optimal frequency in terms of energy consumption for specific situations without degrading the quality of service desired by the user

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He, Yun. "Problèmes de tournée avec prise en compte explicite de la consommation d'énergie." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30165/document.

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Abstract:

Dans le problème de tournées avec gestion de stock ou "Inventory Routing Problem" (IRP), le fournisseur a pour mission de surveiller les niveaux de stock d'un ensemble de clients et gérer leur approvisionnement en prenant simultanément en compte les coûts de transport et de stockage. Etant données les nouvelles exigences de développement durable et de transport écologique, nous étudions l'IRP sous une perspective énergétique, peu de travaux s'étant intéressés à cet aspect. Plus précisément, la thèse identifie les facteurs principaux influençant la consommation d'énergie et évalue les gains potentiels qu'une meilleure planification des approvisionnements permet de réaliser. Un problème relatif à l'approvisionnement en composants de chaînes d'assemblage d'automobiles est tout d'abord considéré pour lequel la masse transportée, la dynamique du véhicule et la distance parcourue sont identifiés comme les principaux facteurs impactant la consommation énergétique. Ce résultat est étendu à l'IRP classique et les gains potentiels en termes d'énergie sont analysés. Un problème industriel de tournées avec gestion de stock est ensuite étudié et résolu, notamment à l'aide d'une méthode de génération de colonnes. Ce problème met en évidence les limitations du modèle IRP classique, ce qui nous a amené à définir un modèle d'IRP plus réaliste. Finalement, une méthode de décomposition basée sur la relaxation lagrangienne est développée pour la résolution de ce problème dans le but de minimiser la consommation énergétique The thesis studies the Inventory Routing Problem (IRP) with explicit energy consideration. Under the Vendor Managed Inventory (VMI) model, the IRP is an integration of the inventory management and routing, where both inventory storage and transportation costs are taken into account. Under the new sustainability paradigm, green transport and logistics has become an emerging area of study, but few research focus on the ecological aspect of the classical IRP. Since the classical IRP concentrates solely on the economic benefits, it is worth studying under the energy perspective. The thesis gives an estimation of the energetic gain that a better supplying plan can provide. More specifically, this thesis integrates the energy consumption into the decision of the inventory replenishment and routing. It starts with a part supplying problem in car assembly lines, where the transported mass, the vehicle dynamics and the travelled distance are identified as main energy influencing factors. This result is extended to the classical IRP with energy objective to show the potential energy reduction that can be achieved. Then, an industrial challenge of IRP is presented and solved using a column generation approach. This problem put the limitations of the classical IRP model in evidence, which brings us to define a more realistic IRP model on a multigraph. Finally, a Lagrangian relaxation method is presented for solving this new model with the aim of energy minimization

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Roudet, Fabrice. "Communication radiofréquence à très basse consommation d'énergie dans un environnement hautement perturbé." Grenoble INPG, 2008. http://www.theses.fr/2008INPG0090.

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Abstract:

Les nouvelles habitudes nées de la disponibilité à disposer de moyens de communication sans fil seront exprimés demain dans le monde industriel. Il en découlera de nouvelles opportunités de développement mais également de nouveaux challenges à résoudre : comment choisir la technologie de communication la mieux adaptée à un produit ? Comment améliorer la robustesse d’un système sans pénaliser son coût ? Ou encore comment concilier sécurité et interopérabilité ? … Ce mémoire apporte une contribution au développement d'un produit nécessitant d’établir une communication sans fil dans un environnement industriel hautement perturbé : une armoire électrique. Parmi toutes les technologies de communication sans fil existantes, c’est la RFID qui a été retenue. Bien qu’étant faite pour la traçabilité des objets, cette technologie présente plusieurs avantages pour notre application : téléalimentation, faible encombrement et bas coût. Après adaptation à notre environnement, nous avons détourné l’usage de la RFID afin d’utiliser les tags comme des « capteurs ».

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Fourcroy, Charlotte. "Les impacts énergétiques de scénarios d'innovation dans les activités de services." Thesis, Lille 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL12011/document.

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Abstract:

Dans le contexte actuel, d’une économie dominée par les activités de services et de la montée des préoccupations énergétiques, cette thèse est consacrée à la question de la demande d’énergie des services et aux répercussions énergétiques de l’innovation dans ces activités. Nous montrons, tout d’abord, que les services ne sont pas immatériels, en particulier sous l’angle énergétique. Des consommations d’énergie importantes sont, en effet, nécessaires en amont de la prestation de services à proprement parler, pour permettre la rencontre entre les parties prenantes et pour produire l’ensemble des biens et infrastructures requis. Dans un second temps, nous nous concentrons sur les dynamiques d’innovation et de changement dans les services. Nous rendons compte des grandes tendances à l’oeuvre dans ce secteur. Nous montrons qu’elles ont des répercussions majeures sur les consommations d’énergie, à la baisse ou à la hausse. Nous appuyons notre analyse sur une investigation empirique approfondie dans le secteur hospitalier et dans celui de la grande distribution alimentaire In the current context of a service-dominated economy and of rising energy concerns, this thesis aims to examine the issue of energy demand by services and in particular the energy implications of innovation in the service industries. First, we show that services are not immaterial in terms of energy consumption as widely believed. Indeed, a significant amount of energy is consumed to allow the encounter between stakeholders and to produce all requisite goods and infrastructure. In a second step, we focus on the dynamics of change and innovation in services. We identify and discuss megatrends in the service industries. We demonstrate that they all have major impacts (positive or negative) on energy consumption. Our analysis is based on an in-depth empirical investigation in hospitals and food retailing

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Le, Ky. "Gestion optimale des consommations d'énergie dans les bâtiments." Phd thesis, Grenoble INPG, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00301368.

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Abstract:

L'objectif de la thèse est de fournir les méthodes qui permettent de gérer au mieux l'énergie en assurant le confort souhaité. Les modèles de charges sont développés et validés par des mesures. La prévision à court-terme de la consommation correspondant aux multi bâtiments (région) et au secteur résidentiel est proposée par réseaux de neurones et la méthode ascendante. Trois méthodes originales de la gestion optimale prédictive des chauffages et des climatisations sont développées: optimisation du confort thermique, minimisation des pics et minimisation des coûts de consommation. Deux méthodes originales de la gestion des charges en temps réel sont proposées: méthode basée sur un système de régulation adaptative des chauffages et des climatisations et méthode basée sur le délestage en fonction de la courbe de protection. Les méthodes proposées sont validées par simulation pour une maison (secteur résidentiel) et un hôtel (secteur tertiaire) avec les résultats satisfaisants.

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Rouleau, Jean. "Exploration in-situ et numérique de la consommation énergétique et du confort thermique des bâtiments résidentiels en bois." Doctoral thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/34439.

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Abstract:

Plus du tiers de l’énergie consommée et des émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère sont causées par le secteur du bâtiment. Ce dernier joue ainsi un grand rôle dans la lutte au réchauffement climatique et il est impératif d’améliorer son efficacité énergétique, ce qui demande une excellente compréhension du comportement thermique des bâtiments. Les outils de simulation énergétique de bâtiments sont fort utiles à cet effet, mais il y a malheureusement souvent des écarts observés entre la consommation réelle d’un bâtiment et ce qui était attendu. Étant un aspect fort probabiliste de l’opération d’un bâtiment, le comportement des occupants est difficile à représenter fidèlement lors des simulations de bâtiments. Or, vu le grand impact que les occupants ont sur la performance d’un bâtiment, il est essentiel d’avoir une représentation viable de cet aspect de la simulation. L’objectif de cette thèse est d’analyser les dessous de la consommation énergétique des bâtiments résidentiels en bois à haute performance énergétique en se concentrant principalement sur le rôle joué par les occupants. Cette thèse se base sur le suivi détaillé d’un bâtiment de logements sociaux présentement en opération. Des pistes de solutions sont proposées dans le but d’améliorer davantage la performance des bâtiments à faible consommation énergétique. Dans un premier temps, la consommation énergétique du bâtiment étudié est analysée de fonds en comble afin de comprendre pourquoi le bâtiment a besoin d’énergie. Cette évaluation expose de grandes variations de consommation énergétique et de confort thermique entre les logements. Cette grande variabilité n’est pas explicable ni par les différentes orientations et position des logements, ni par le nombre d’occupants dans les logements; les données montrent le grand effet que les gens peuvent avoir sur la performance de leur logement par les gestes qu’ils posent. Des modèles de régression linéaire sont formés à partir des données mesurées et quantifient l’impact de différentes variables sur la demande en chauffage en hiver et sur la température intérieure des logements en été. La température intérieure du bâtiment est un enjeu important puisque de la surchauffe est présente durant la saison estivale. La forte isolation et la grande étanchéité de l’enveloppe du bâtiment contribue à cette surchauffe en empêchant les transferts thermiques entre les environnements intérieur et extérieur. L’écart de performance énergétique du bâtiment étudié est également abordé. Il est montré que pour cette étude de cas, l’écart est principalement par une mauvaise représentation du comportement des occupants dans le modèle numérique du bâtiment. Un modèle stochastique simulant le comportement des occupants dans les bâtiments résidentiels est développé à partir de modèles déjà existant. Cet outil simule à la fois la présence des occupants dans leur logement, leur consommation d’eau chaude et d’électricité, ainsi que leur comportement vis-à-vis le contrôle des fenêtres. Les profils générés sont cohérents entre eux (il ne peut pas y avoir de consommation d’eau chaude si personne n’est présent) et considèrent la diversité inter-ménage du comportement des occupants. La portion traitant du contrôle des fenêtres est construite à partir des données mesurées au bâtiment étudié alors que ces données ont plutôt servies à guise de validation pour les autres parties du modèle. Cette validation montre les bienfaits des modifications apportés aux modèles déjà existants. Des simulations sont par la suite effectuées pour quantifier l’impact des occupants sur la performance énergétique des bâtiments résidentiels. Ces simulations se basent sur l’outil stochastique du comportement des occupants développé durant cette thèse. Les résultats montrent que la demande en chauffage d’un logement, sa consommation totale d’énergie et son confort thermique sont très sensible aux gestes posés par les occupants. Un modèle de régression linéaire est également construit à partir des résultats de simulation pour mesurer l’influence des divers paramètres. Un bâtiment à plusieurs unités logements est moins robuste au comportement des occupants qu’une maison unifamiliale, mais les résultats suggèrent qu’il demeure difficile de prévoir avec exactitude la performance d’un bâtiment multirésidentiel si l’aspect stochastique du comportement des occupants est négligée. L’utilisation de profils plus précis du comportement des occupants peut aussi améliorer le dimensionnement des systèmes mécaniques, notamment les systèmes d’eau chaude. Over a third of energy use and greenhouse gas emissions are related to the building sector. As part of global efforts to combat climate change, it is essential to ensure high energy efficiency of buildings. Doing so requires a deep understanding of the thermal behavior of buildings. Building performance simulation is very useful in this regard, but it is frequent to observe discrepancies between the predicted and real energy consumption levels. Occupant behavior is very influential on the energy performance of a building, so it is essential for it to be accurately represented during building simulations. The objective of this thesis is to analyze and explain the consumption of energy in high-performance wood residential buildings by focusing on the importance of occupant behavior. This thesis relies on the monitoring of a social housing building. Potential solutions are proposed to further improve the performance of low energy consumption buildings. First, the energy consumption of the monitored building is studied in order to understand why the building requires energy. This analysis exhibits the great dwelling-to-dwelling variability of energy consumption and thermal comfort. This variability is not explainable by the various orientations and positions of the dwellings or by the different household sizes. This shows the great impact that actions taken by people at home can have on the performance of their dwelling. Linear regression models are created from the collected data to quantify the influence of multiple variables on the heating demand in winter and on the indoor temperature in summer. Indoor temperature represents an important issue since overheating is present in the building during the summer. The high insulation and air tightness of the building envelope contributes to overheating by preventing heat transfer between the indoor and outdoor environments. The energy performance gap of the building is also covered. It is demonstrated that for the case study building, the gap is mainly due to an inaccurate representation of occupant behavior during building simulations. A stochastic model that simulates occupant behavior in residential buildings is developed from already existing models. This tool simultaneously simulates occupancy, hot water and electricity consumption and window control behavior. Generated profiles are coherent with each other (there cannot be hot water consumption when no one is present at home) and consider the dwelling-to-dwelling variability of occupant behavior. The window control part of the model is built from the data coming from the monitored building whereas the data is instead use to validate the other parts of the model. The validation shows the benefits of the modifications brought to the original occupant behavior models. Building simulations are then performed to assess the impact of occupants on the energy consumption and thermal comfort of residential buildings. These simulations are based on the stochastic occupant behavior tool develop in this thesis. Results display that the heating demand of a dwelling, its total energy use and its thermal comfort are all highly sensitive to occupant behavior. A linear regression model is also built from simulated data to evaluate the influence of various parameters. The energy performance of large housing stocks is more robust with respect to occupant behavior, but the results suggest that it remains difficult to forecast with great accuracy the performance of a multiresidential building if stochastic aspects of occupant behavior are neglected. Use of more accurate occupant behavior profiles can also improve the sizing of HVAC systems, particularly of hot water systems.

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Nadzon, Lesya. "Consommation d'énergie et politique de prévention de la pollution liée aux activités maritimes." Thesis, Nantes, 2016. http://www.theses.fr/2016NANT3025.

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Abstract:

La thèse porte sur la consommation d'énergie et les politiques de prévention des pollutions liées à cette consommation dans les activités maritimes. Dans le cadre général de la politique Marpol, l’Organisation Maritime Internationale (OMI) a défini une forte réduction de la teneur en soufre des carburants utilisés dans ce secteur, depuis 2015 dans les zones « SECA » et à l’horizon 2020-2025 dans les autres zones maritimes. Pour leurs besoins énergétiques, les flottilles de pêche sont actuellement dépendantes des produits pétroliers dont les prix sont très fluctuants. Nous menons une analyse économétrique sur la transmission des prix entre le pétrole et le poisson. Nous étudions les alternatives énergétiques permettant de réduire la dépendance aux produits pétroliers, biocarburant, GNL et hydrogène. Nous effectuons une analyse technicoéconomique du développement du GNL. Nous construisons un modèle de simulation pour analyser la rentabilité de ce type d’investissement en situation d’incertitude sur les prix du pétrole. Finalement, nous menons une analyse de la dynamique entre débarquements de thonidés et consommation de carburant dans l’Océan Indien avec un modèle de chaîne de Markov à changement de régime. Nous mettons en évidence un effet d’un indice climatique sur cette relation entre débarquements de poisson et consommation d’énergie The thesis focuses on energy consumption and pollution prevention policies related to this consumption in maritime activities. In the framework of Marpol policy, the International Maritime Organization (IMO ) has established a strong reduction for the sulfur content of fuels used in this sector since 2015 in " SECA " zone and by 2020-2025 in other sea areas. For their energy needs, fishing fleets are currently dependent on petroleum products whose prices are very volatile. We conduct an econometric analysis of price transmission between oil and fish. We study energy alternatives that reduce dependence on petroleum products as biofuel, LNG and hydrogen. We conduct a technical and economic analysis of LNG development. We build a simulation model to analyse the profitability of this type of investment under uncertainty about oil prices. Finally, we conduct an analysis of the dynamics between tuna landings and fuel consumption in the Indian Ocean with a Markov chain model for regime change. We highlight the effect of climate index on the relationship between fish landings and energy

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Jaffal, Issa. "Vers une conception rationnelle des bâtiments à basse consommation d'énergie : méthodologie d'évaluation des performances thermiques." La Rochelle, 2009. http://www.theses.fr/2009LAROS279.

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Abstract:

Le secteur du bâtiment possède un grand potentiel de réduction de la consommation d’énergie. Un choix rationnel parmi les nombreuses solutions possibles s’avère être un problème essentiel mais complexe, nécessitant une évaluation des impacts des très nombreuses options sur les aspects performantiels du bâtiment. Ce travail propose une méthodologie d’évaluation des performances thermiques adaptée à une conception rationnelle des bâtiments. Les modèles développés allient plusieurs exigences, notamment la rapidité et la précision. Le choix des paramètres est issu d’étude des flux thermiques dans le bâtiment. La méthode est appliquée à l’évaluation des besoins de chauffage d’une maison individuelle pour trois types de climat français. Les coefficients des modèles sont identifiés avec un nombre limité de simulations dynamiques l’aide de la méthode des plans d’expériences. La meilleure précision obtenue est de l’ordre d’un dixième de kWh/m²an. Les modèles permettent d’analyser les effets des paramètres sur les besoins de chauffage et d’avoir une meilleure compréhension de l’influence des flux thermiques dans le bâtiment. L’application de la méthode à l’évaluation des besoins de climatisation et du confort thermique d’été dans un logement montre une précision du même ordre que celle obtenue avec les besoins de chauffage. Enfin, un outil prototype de choix de solutions, basé sur les modèles étudiés, est proposé. Il permet de guider le choix des solutions d’une manière évolutive à partir des performances souhaitées par les concepteurs The building sector has a high potential to reduce energy consumption. A rational choice among the design alternatives is an essential but complex issue, requiring the evaluation of the impact of a large number of alternatives on the different performance aspects of the building. This work proposes a methodology to evaluate thermal performance adaptable to a rational building design. The developed models satisfy several requirements including speed and accuracy. The choice of parameters is derived from the study of the heat flow in buildings. The method is applied to evaluate the heating demand of a single family house for three types of French climate. The coefficients of the models are identified with a low number of dynamic simulations using the design of experiment method. The best obtained accuracy is around the tenth of kWh/m²year. The models can analyze the effect of the different parameters on the heating demand. They also allow a better understanding of the influence of building heat flow. The application of the method to evaluate the cooling demand and the summer thermal comfort in a residential apartment shows an accuracy of the same order of magnitude as the one obtained with the heating demand. Finally, a prototype tool for choosing solutions based on the studied models is proposed. It allows guiding an evolutionary choice of solutions from a desired performance of the building designers

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Dutel, Laurence. "Contribution à l'étude d'un nouveau coefficient de pertes d'énergie thermique en régime transitoire dans un local aveugle : analyse des composants radiatives et convectives des flux entrants dans les parois." Lille 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LIL10116.

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Abstract:

Relevés de 50 spectres thermiques de 6 h, pour un gradient de température (air intérieur/extérieur) de 10°C. Introduction d'un facteur de perte énergétique en volume transitoire. Étude de l'efficacité des systèmes d'isolation, avec la primauté de l'isolation par l'intérieur, des plafonds isolants et des sources rayonnantes. Séparation des composantes radiatives et convectives des flux par de nouveaux fluxmètres de type mosaïque.

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Jamad, Allal. "Analyse exergétique d'une papeterie non intégrée." Grenoble INPG, 1992. http://www.theses.fr/1992INPG0113.

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Abstract:

L'energie primaire fournie aux ateliers d'une papeterie se degrade et ne participe pas a la production et cela, au cours des operations de la fabrication du papier. Le concept d'exergie deduit du premier et second principe fondamental de la thermodynamique, constitue un outil efficace pour permettre d'evaluer d'une maniere quantitative cette degradation d'energie et les lieux ou elle se produit. Cette etude propose l'analyse exergetique d'une papeterie modele non integree (secherie exclue) et chiffre les pertes energetiques et exergetiques de tous les ateliers. En particulier, il ressort de cette analyse un classement des ateliers a fortes pertes exergetiques (vide, raffinage, desintegration,. . . ). Cependant, seule 10% de l'energie fournie est degradee effectivement par les irreversibilites internes du procede

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Zaraket, Toufic. "Stochastic activity-based approach of occupant-related energy consumption in residential buildings." Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2014. http://www.theses.fr/2014ECAP0033/document.

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Abstract:

Le secteur du bâtiment est considéré comme un gros consommateur d'énergie et une source de pollution majeure parmi tous les secteurs économiques. Il représente entre 16 et 50 pour cent des consommations nationales d'énergie. La réduction de ces consommations et des émissions est donc une étape importante vers un développement durable. Récemment, la transition vers la construction des bâtiments à faible consommation d’énergie a conduit à de nouvelles exigences en matière de performance et de durabilité, et ainsi encore complexifié le processus de conception des bâtiments. Le comportement des occupants est maintenant considéré comme un facteur déterminant de la performance énergétique d’un bâtiment, particulièrement dans le cas des bâtiments basse consommation (BBC). Pourtant, les outils de simulation utilisés dans l'industrie des bâtiments ne sont pas aujourd'hui en mesure de fournir des estimations fiables de la demande d'énergie des occupants. Par conséquent, les experts en énergie et bâtiments portent une grande attention à développer des méthodes plus précises pour la modélisation et la prévision de l’influence des occupants sur la performance du bâtiment. Ces modèles doivent pouvoir fournir des estimations plus précises des consommations d’énergie et évaluer la variabilité de ces consommations. En conséquence, l’objectif visé est de permettre aux experts en construction d’améliorer leurs solutions techniques, améliorer la performance de leurs services, et promouvoir des incitations mieux ciblées vers les usagers afin de réduire leurs consommations énergétiques. L'objectif de cette thèse est de proposer un modèle pour estimer la consommation d'énergie liée aux comportements des occupants de bâtiments résidentiels, en prenant en compte la variabilité des modes de consommation au travers de la diversité des profils socio-démographiques et économiques des occupants. Une approche stochastique basée sur la notion d’activité est donc adoptée. Avec ce modèle, la consommation d'énergie d'un ménage est estimée en additionnant la consommation d'énergie des différentes activités domestiques (comme faire la cuisine, le lavage du linge, etc.). La nature stochastique du modèle est due aux relations probabilistes établies entre les attributs des ménages d'une part (type de ménage, nombre d'occupants, etc.) et la possession des équipements domestiques, les caractéristiques des appareils, leur puissance, et les quantités d'activité d’autre part. Afin d'établir ces relations stochastiques, un nombre suffisant d'attributs est pris en compte pour caractériser un ménage. Le modèle proposé a été appliqué pour deux activités domestiques, à savoir regarder la télévision et laver le linge. Des simulations de Monte Carlo sont effectuées pour fournir des estimations de consommation d'énergie pour ces deux activités dans trois cas de figure : pour un ménage spécifique, pour des ménages générés aléatoirement avec des contraintes sur leurs attributs, et pour des ménages totalement aléatoires représentatifs de la population française. Une comparaison entre les résultats de la simulation de modèle d’une part et des données de consommation d'énergie réelle d’autre part, a permis de valider le modèle pour les deux activités considérées. Un cadre de généralisation du modèle pour d'autres activités domestiques a été introduit, et sa possible intégration dans le processus de conception des bâtiments a été discutée et illustrée au travers d’un certain nombre d’exemples Résumé en Anglais : The building sector is considered as a major energy consumer and pollution source among all economic sectors. It accounts for important shares, ranging between 16 and 50 percent, of national energy consumption worldwide. Reducing these consumptions and emissions is thus an important step towards sustainable development. Recently, the shift towards constructing low-consuming and nearly zero-energy buildings lead to further requirements with regard to performance and sustainability, and thus caused the design process of buildings to be more complex. Occupants’ behavior is now considered as a key determinant of building’s energy performance especially in the case of green buildings. Yet, energy simulation tools used in buildings industry nowadays are not capable of providing accurate estimations of occupant-related energy demands. Therefore, buildings and energy experts are devoting considerable efforts on developing more precise methods for modeling and forecasting occupants influence on whole building performance. Such models can provide accurate energy estimates and can assess future consumption variability. Consequently, building experts may improve their technical solutions, ameliorate their service performances, and promote targeted incentives. The objective of this dissertation is to propose a model for forecasting occupant-related energy consumption in residential buildings, while accounting for variability in consumption patterns due to diversity in occupants’ socio-demographic and economic profiles. A stochastic activity-based approach is thus adopted. By activity-based, it means that energy consumption of a household is estimated by summing up the energy use of different activities performed (such as cooking, washing clothes, etc.). The stochastic nature of the model is due to the probabilistic mapping established between household attributes from one side (household type, number of occupants, etc.) and the corresponding appliance ownership, appliance characteristics and power rating, and activity quantities from the other side. In order to establish these stochastic relations, a fairly sufficient number of households’ characterizing attributes is taken into account. The proposed model is applied for two domestic activities, namely watching TV and washing laundry. Three types of Monte Carlo simulations are performed to provide energy estimates for these two activities: for a given specified household, for randomly generated households with constraints, and for totally random population-wise households. A comparison between model’s simulation results and real measured energy consumption data enables validating the model for the two considered activities. A generalization framework of the modeling approach for other domestic activities is sketched, and its possible integration into buildings design process is discussed and illustrated through a number of examples

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Guiller, Loïs. "Réduction de la consommation durant le test des circuits VLSI." Montpellier 2, 2000. http://www.theses.fr/2000MON20108.

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Abstract:

Cette these s'inscrit dans le cadre de la reduction de la consommation de puissance durant le test des circuits vlsi. En effet, il est maintenant bien connu que l'activite de commutations (consommation d'energie et de puissance) d'un circuit integre est beaucoup plus elevee lors du test que lors du fonctionnement normal. L'augmentation de la consommation de puissance affecte la fiabilite des circuits et peut meme, dans certains cas, amener a sa destruction. De plus, l'augmentation de la consommation d'energie dans le cadre du test integre reduit l'autonomie des appareils portables. Par consequent, l'objectif general est de reduire cette consommation tout en preservant la qualite du test (longueur de test et couverture de fautes). Pour cela, nous proposons un ensemble de solutions efficaces basees soit sur la modification du circuit soit sur la modification du generateur de vecteurs de test, probleme. A noter que ces solutions concernent principalement le test integre ou bist (built-in self test).

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Ligeret, Christophe. "Réduction de la consommation électrique du contrôle-commande des machines automatisées." Rennes 1, 2010. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00555655.

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Abstract:

Cette thèse présente une analyse de la consommation d’énergie des systèmes de contrôle-commande électriques des machines automatisées en vue de réduire leur consommation d’énergie. Il est notamment présenté les notions associées aux systèmes de contrôle-commande et il est développé des méthodes et un simulateur de consommation d’énergie destiné à l’analyse de la consommation d’énergie. A partir de ce modèle, il est proposé une analyse selon 3 axes : consommation des composants de contrôle-commande pris individuellement, consommation des systèmes de contrôle-commande selon le type de machine et l’assemblage des composants et enfin, consommation dans le temps selon les modes de marche. Ces travaux proposent ainsi une méthodologie d’analyse des consommations et permettent de mettre en évidence que la consommation des systèmes de contrôle-commande est souvent faible comparée à celle des actionneurs, mais qu’il est tout de même possible de réduire d’un facteur 2 la consommation d’énergie This thesis presents an analysis of energy consumption of control systems of automated machines. The main objective is to reduce energy consumption of control part. In this document, we present notions related with control systems and we develop methods and an energy consumption simulator which is an analysis tool of energy consumption. Thus, we make an analysis according 3 axes: energy consumption of each control part, consumption of control systems according to choice of components and consumption according to operating modes. So this work proposes an energy consumption methodology and makes it possible to show that energy consumption of control systems is often low with respect to energy consumed by actuators. However, it is possible to reduce by 2 energy consumption of control

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Suissa, Abraham. "Estimation et optimisation de la consommation des systèmes hétérogènes." Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066530.

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Abstract:

De nos jours, une forte demande en fonctionnalités et en puissance de calcul des systèmes électroniques embarqués existe, ce qui implique une forte augmentation de leur consommation. La grande majorité de ces systèmes sont des systèmes électroniques hétérogènes, donc un fort intérêt existe pour l’estimation et l’optimisation de la consommation des systèmes électroniques hétérogènes. L’état de l’art propose de nombreuses méthodes d’estimation de la consommation des circuits numériques des systèmes hétérogènes mais très peu de solutions pour les circuits analogiques. Cette thèse propose une méthode d’estimation et une méthode d’optimisation de la consommation au niveau système des systèmes électroniques hétérogènes. Nous introduisons une méthode empirique pour la modélisation de la consommation des composants analogiques au niveau système. L'étape principale de cette méthode utilise des réseaux de neurones pour approximer la courbe mathématique de la consommation du composant en fonction de ses entrées et de ses paramètres fonctionnels comme la fréquence, la température, la tension d’alimentation, etc. Pour un nœud de réseau de capteurs sans fil, nous obtenons une erreur moyenne de 1,53% avec une erreur maximale de 3,06% entre notre estimation et la mesure de la consommation réelle. Cette nouvelle méthode est adaptée à la conception à base de plateforme au niveau système. Les trois principaux avantages de cette méthode sont : 1. La méthode produit une estimation de la consommation instantanée en ligne et par composant. 2. La méthode est générique, car elle peut être appliquée à tous les composants analogiques et à tous les environnements de simulation et de modélisation. 3. La méthode est adaptée à l’estimation de la consommation totale d’un système hétérogène. Nous développons un réseau de capteur basse consommation. L’optimisation de la consommation des nœuds du réseau au niveau système se réalise au travers d’une nouvelle méthode d’adaptation dynamique de la puissance de sortie et d’autres méthodes existantes. Les diverses optimisations de la consommation apportées au nœud ont permis une diminution de 58% de sa consommation initiale.

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Blanchard, Odile. "Le mode d'industrialisation, déterminant fondamental des consommations d'énergie des pays en voie de développement : application à quatre pays (Corée du sud, Inde, Brésil, Mexique)." Grenoble 2, 1992. http://www.theses.fr/1992GRE21018.

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Abstract:

Compte tenu des enjeux environnementaux de long terme associes a la croissance des consommations d'energie dans les pays en developpement, il convient de reduire au mieux les incertitudes relatives aux profils energetiques de ces pays dans les decennies a venir. A cette fin, une meilleure comprehension des phenomenes passes s'avere indispensable. Or, l'approche globale du lien energie-croissance, tout comme l'approche analytique des consommations d'energie sont insuffisantes pour expliquer les phenomenes energetiques observes. D'ou l'hypothese formulee dans cette these, que le mode d'industrialisation adopte par un pays, dans un contexte de ressources donne, determine les consommations d'energie dudit pays. Cette hypothese est demontree tout d'abord de facon generale puis, plus specifiquement, pour quatre pays (coree du sud, inde, bresil, mexique). Pour ces derniers, la demarche retenue consiste dans un premier temps a evaluer les effets de contenu et de structure influant sur les intensites energetiques sectorielles et, dans un deuxieme temps, a rapprocher l'evolution des determinants technico-economiques de ces effets, des modes d'industrialisation adoptes Important long term environmental challenges are associated with energy consumption growth of developing countries. Thus reducing the uncertainties pertaining to future energy consumption dynamics in these countries is essential. For that matter, a better understanding of past evolutions is required. But the global approach of the link between energy and growth, as well as the disaggregated approach of energy consumptions are insufficient to explain all the energetic phenomena. Hence the hypothesis laid down, that the mode of industrialisation adopted by a developing nation, in a given context of resources, determines the energetic consumptions of the country considered. This hypothesis is first proved in a general way, and then, more specifically, for four countries (south korea, india, brazil, mexico). For the latter, the impacts of the energy content effects and the structural effects on the sectoral energy intensities are first evaluated ant then, the evolutions of the explanatory variables of these effects are related to the modes of industrialisation adopted

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Ihsane, Imane. "Prévision à court terme et gestion des consommations d'énergie électrique dans l'habitat." Thesis, Nantes, 2020. http://www.theses.fr/2020NANT4019.

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Abstract:

Dans cette thèse, un modèle de prévision à court-terme de la demande électrique basé sur les réseaux de neurones artificiels, a été développé. Tout d’abord, un soin particulier a été porté à la sélection des variables d’entrées pertinentes de ce modèle. Ensuite, il a été utilisé pour reproduire les courbes de charge à l’échelle d’un habitat individuel et à l’échelle d’une région. La comparaison entre ces deux niveaux d’agrégation a souligné les limites des indicateurs d’évaluation de la qualité de la prévision. A l’issue de cela, des nouveaux indicateurs adaptés aux profils de charges résidentiels, ont été créés. Notamment pour la détection des erreurs sur les périodes de pointe. Les travaux de thèse exposent également une démarche de gestion de la demande des charges électrique. La particularité de cette stratégie développée réside dans la participation du consommateur à la réduction de la pointe de la consommation électrique et au profit des tarifs avantageux d’électricité en heures creuses, ce qui fait de lui un consom’acteur. Un accent sera également mis sur le confort du consommateur. Le principe consiste à établir une allocation des ordres de priorités aux charges électriques. En fonction de celles-ci et en fonction d’une puissance de consigne à respecter, l’algorithme accorde une satisfaction (ou non) aux demandes d’activation des charges. Faute de puissance exploitable suffisante, les demandes non satisfaites, en particulier, issues des chauffages, peuvent impacter le confort thermique de l’usager. Afin de remédier à ce problème, la méthodologie de gestion a été améliorée en lui associant la prévision à court-terme de la consommation des charges. Cette prévision permet d’identifier les chauffages dont l’activation va être interrompue dans un horizon futur et anticipe leur activation sous contraintes liées à la puissance et aux ordres de priorité. Les résultats obtenus sont prometteurs et permettent de valider l’efficacité des méthodologies proposées In this thesis, a short-term forecasting model of electricity demand based on artificial neural networks was developed. First of all, particular care was taken in the selection of the relevant input variables of this model. Then it was used to reproduce the load curves at the scale of an individual housing and at scale of a region. The comparaison between these two levels of aggregation highlighted the limitations of the indicators for assessing the quality of the forecast. As a result, new indicators adapted to residential load profiles were created. In particular for error detection during peak periods. The thesis work also presents an approach to managing the demand for electrical loads. The particularity of this strategy lies in the consumer’s participation in reducing peak electricity consumption and in benefiting from advantageous off-peak electricity rates, which makes him an active consumer. Emphasis will also be placed on consumer comfort. The principle consists in establishing an allocation of priorities to electrical loads. Depending on these and on a setpoint power to be respected, the algorithm grants a satisfaction (or not) to the requests for activation of the loads. In the absence of sufficient usable power, unmet demand, in particular from heating systems, can impact the thermal comfort of the user. In order to remedy this problem, the management methodology has been improved by combining it with the short-term forecasting of load consumption. This forecast identifies the heaters whose activation will be interrupted in the future and anticipates their activation under power and priority constraints. The results obtained are promising and validate the effectiveness of the proposed methodologies

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Courtay, Antoine. "Consommation d'énergie dans les interconnexions sur puce : Estimation de haut niveau et optimisations architecturales." Phd thesis, Université de Bretagne Sud, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00445791.

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Abstract:

Aujourd'hui les applications portables sont de plus en plus complexes et nécessitent beaucoup de ressources de calculs, ce qui implique un fort volume de données à stocker ou à faire transiter d'une unité à une autre. De plus, avec l'évolution des paramètres technologiques, la maîtrise de l'évolution du délai et de la consommation des interconnexions au sein d'un SoC (System On Chip) est de plus en plus difficile à contrôler. Les prévisions de l'ITRS montrent une diminution des dimensions des transistors et des fils, ce qui se traduit par une évolution du comportement du circuit tout particulièrement au niveau temporel. Ainsi, le délai d'un fil devient largement supérieur à celui d'une porte. Cette augmentation est due à l'évolution des paramètres résistifs et capacitifs des interconnexions qui tendent toujours à augmenter. L'augmentation des phénomènes capacitifs se traduit également par une augmentation de la part de la consommation due aux interconnexions qui peut représenter jusqu'à 50% de la consommation totale et de la surface occupée sur la puce. Il devient donc indispensable de prendre en compte les interconnexions lors de l'évaluation de la consommation d'une puce. Pour cela, des modèles précis des interconnexions doivent être proposés ainsi que des outils d'estimation afin de fournir aux concepteurs des retours rapides et fiables sur leur design. Des techniques d'optimisation doivent également être proposées et leur impact quantifié par le biais entre autre des outils d'estimation. Le premier chapitre de la thèse se propose, d'aborder la modélisation de la consommation d'un bus à l'aide de modèles physiques des différents éléments entrant dans sa composition. Le fil sous forme de modèles résistifs et capacitifs distribués a d'abord été caractérisé, puis, au niveau bus, nous avons caractérisé les buffers ainsi que les diaphonies capacitives entre fils. Dans le second chapitre, la méthode d'estimation de la consommation des interconnexions est proposée. Suite à la modélisation du bus au niveau technologique, les paramètres importants intervenant dans la variation de la consommation (technologie, couche de métal, longueur de bus. . .) ont été extraits. Des simulations SPICE de ces circuits ont été réalisées ; les résultats expérimentaux ont permis d'obtenir des modèles inclus au sein d'un outil d'estimation. Cet outil (Interconnect Explorer) permet alors à l'utilisateur, après configuration, (c'est-à-dire choix de la technologie, de la couche de métal, de la longueur de bus) d'obtenir très rapidement une estimation de la consommation du transfert de données sur un bus. Les expérimentations de validation montrent que l'outil permet d'obtenir une estimation avec une erreur maximale de 3% (par rapport aux simulations SPICE) avec un temps d'exécution de quelques secondes (une simulation SPICE dans les mêmes conditions expérimentales prenant plusieurs heures). Dans le troisième chapitre, un état de l'art des principales techniques d'optimisation de la consommation et du délai est présenté. L'outil d'estimation présenté dans le chapitre précédent nous permet de valider l'efficacité de ces techniques sur les paramètres impactant la consommation (activité, temps de propagation, capacités parasites. . .). Dans un second temps, l'analyse des résultats fournis par l'outil permet de montrer que les techniques d'optimisation n'agissent pas forcément sur les bons paramètres. A la fin de ce chapitre, de nouvelles pistes d'optimisation, en adéquation avec les résultats précédents, sont proposées. Le quatrième chapitre présente les techniques d'optimisation au niveau architectural auxquelles nous avons abouti en se basant sur les pistes d'optimisation du chapitre précédent. Ces techniques (dont une est brevetée : Spatial Switching) ont pour particularité de nécessiter un surcoût matériel relativement faible. En effet, nombre des méthodes présentées dans la littérature ont un surcoût matériel assez important, en particulier dû aux codeurs et décodeurs. Ces codecs engendrent un surcoût en consommation bien souvent supérieur à la réduction apportée sur le bus pour des longueurs d'interconnexions usuelles dans les SoC actuels. Nos résultats expérimentaux sur le Spatial Switching montrent des gains en consommation pouvant atteindre une réduction de 12% de consommation d'énergie pour un bus de 5mm en 65nm. Ces résultats incluent bien évidemment la consommation due aux codecs. Les gains augmentent encore avec les sauts technologiques ainsi qu'avec l'augmentation de la longueur du bus. Nous proposerons également une extension possible de nos travaux (outil et modèles) par l'élévation du niveau d'abstraction. En effet, dans ce mémoire, les interconnexions point à point sont notre principale préoccupation ; or, les systèmes actuels peuvent utiliser des réseaux de communication plus complexes. Dans un premier temps, notre approche peut être utilisée pour modéliser des interconnexions de type MESH ou NoC souvent utilisées dans le cadre de systèmes MPSoC (utilisation des résultats de la plate forme SocLib). Dans un second temps, ces résultats et les précédents peuvent être étendus afin d'être utilisés dans une approche MDE (Model Driven Engineering). Dans ce cadre, nos travaux s'intégreront dans le projet ITEA SPICES qui utilise un profil AADL (Application & Architecture Design Language), le but étant, ici, d'intégrer nos résultats dans le "framework" OSATE afin de pouvoir estimer la consommation des communications dès les premières phases de conception. La consommation des interconnexions étant devenu un enjeu majeur dans la conception de système, nous concluerons la thèse par une présentation des futures technologies d'interconnexions alternatives à la conception classique : interconnexions optiques, SoC 3D, nanotubes. . .

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Ouni, Bassem. "Caractérisation, modélisation et estimation de la consommation d'énergie à haut-niveau des OS embarqués." Phd thesis, Université Nice Sophia Antipolis, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01059814.

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Abstract:

La consommation énergétique est devenue un problème majeur dans la conception des systèmes aussi bien d'un point de vue de la fiabilité des circuits que de l'autonomie d'un équipement embarqué. Cette thèse vise à caractériser et modéliser le coût énergétique du système d'exploitation (OS) embarqué en vue d'explorer des solutions faibles consommation. La première contribution consiste à définir une approche globale de modélisation de la consommation des services de base de l'OS: la stimulation de l'exécution de ces services, tels que le changement de contexte, l'ordonnancement et la communication interprocessus, est effectuée à travers des programmes de test adéquats. Sur la base de mesures de la consommation d'énergie sur la carte OMAP35x EVM, des paramètres pertinents soit matériels soit logiciels ont été identifiés pour en déduire des modèles de consommation. Dans une seconde étape, la prise en compte de ces paramètres doit intervenir au plus haut niveau de la conception. L'objectif sera d'exploiter les fonctionnalités offertes par un langage de modélisation et d'analyse architecturale AADL tout en modélisant les aspects logiciel et matériel en vue d'estimer la consommation d'énergie. Ensuite, les modèles énergétiques de l'OS ont été intégrés dans un simulateur multiprocesseur de politique d'ordonnancement STORM afin d'identifier la consommation de l'OS et ceci pour des politiques d'ordonnancement mettant en œuvre des techniques de réduction de la consommation tel que le DVFS et le DPM. Enfin, la définition et vérification de certaines contraintes temps-réel et énergétiques ont été effectuées avec des langages de spécification de contraintes (QAML, RDAL).

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Ha, Duy-Long. "Un système avancé de gestion d'énergie dans le bâtiment pour coordonner production et consommation." Grenoble INPG, 2007. http://www.theses.fr/2007INPG0094.

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Abstract:

Le travail présenté contribue à la gestion de la consommation et de la production d'énergie dans le bâtiment. L'objectif est de montrer qu'en dotant les équipements domotiques d'algorithmes d'optimisation et de facultés de communication, il est possible de mieux maîtriser la consommation dans le bâtiment en exploitant les degrés de liberté offerts par l'usager et ceux liés au fonctionnement des équipements. Une formulation mathématique et une architecture de conduite structurées en trois niveaux : prédictif, réactif et local, sont proposées dans le but d'optimiser le confort de l'usager, les coûts économiques et environnementaux. Plusieurs approches de résolution à base de métaheuristiques hybrides et de programmation dynamique sont proposées. La programmation multiparamétrique est utilisée pour la prise en compte des grosses incertitudes. Ces résultats ont été appliqués à la gestion d'énergie d'un bâtiment photovoltaïque et à la prévention de blackouts par un délestage intelligent This PhD thesis contributes to the power management in buildings. It is shown that, by providing appliances with optimization algorithms and communication abilities, it is possible to improve energy consumption and production in buildings by exploiting the degrees of freedom coming from user requests and appliance behaviors. A mathematical formulation and a multi-layer control architecture composed of three layers: predictive, reactive and local layers, are proposed in order to optimize user’s comfort, economical and environmental criterion. Different solving approaches based on hybrid metaheuristics and dynamic programming are proposed. A multi-parametric programming is used to take into account big uncertainties. It has been applied to the power management of a photovoltaic building and to the prevention of blackouts using sets of buildings equipped with intelligent and communicating home automation systems

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Dundar, Ege. "Caractérisation de l'effet des propriétés des copeaux sur la consommation d'énergie spécifique de raffinage." Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 2008. http://depot-e.uqtr.ca/1228/1/030078613.pdf.

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Chaib, Draa Ismat Yahia. "Optimisation de la consommation d'énergie des systèmes mobiles par l'analyse des besoins de l'utilisateur." Thesis, Valenciennes, 2018. http://www.theses.fr/2018VALE0030/document.

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Abstract:

De nos jours, l’omniprésence des systèmes mobiles ne fait qu’accroitre et ces derniers deviennent indispensables pour nombreux d’entre nous. Les constructeurs de ces plateformes mobiles inondent le marché avec des produits de plus en plus performants et contenant un grand nombre d’applications énergivores. Le revers de la médaille de cette popularité est la consommation d’énergie. En effet, les caractéristiques des systèmes mobiles actuels ne font qu’accentuer le besoin d’une refonte des techniques d’optimisations de la consommation d’énergie. Dans une époque où les consciences s’élèvent pour un monde plus «green», de nombreuses solutions sont proposées pour répondre à la problématique de la consommation d’énergie des systèmes mobiles. Cependant, dans les solutions existantes, le comportement de l’utilisateur et ses besoins sont rarement considérés. Cette omission est paradoxale car c’est le comportement de l’utilisateur final qui détermine la consommation d’énergie du système. D’autre part, l’utilisation des données qui émanent des différents capteurs embarqués et du système d’exploitation peut être bénéfique pour mettre en place des politiques efficientes de gestion de puissance. Exploité à bon escient, l’important flux d’informations disponible est susceptible de servir à la caractérisation du comportement de l’utilisateur, ses habitudes et ses besoins en matière de configuration hardware. En assimilant ces informations et en les traitant, nous pouvons proposer des optimisations d’énergie sans altérer la satisfaction de l’utilisateur. Dans cette thèse nous proposons le modèle CPA pour Collect – Process – Adjust. Ce modèle permet de collecter des données émanant de différentes sources, les traiter et en générer des politiques d’optimisations d’énergie. Les travaux de cette thèse ont été réalisés en coopération avec Intel. L’objectif de cette collaboration est la conception et la réalisation de solutions permettant d’améliorer la gestion d’énergie proposée par le système d’exploitation Optimizing energy consumption in modern mobile handled devices plays a crucial role as lowering the power consumption impacts battery life and systemreliability. Recent mobile platforms have an increasing number of sensors and processing components. Added to the popularity of power-hungry applications, battery life in mobile devices is an important issue. However, the utilization pattern of large amount of data from the various sensors can be beneficial to detect the changing device context, the user needs and the running application requirements in terms of hardware resources. When these information are used properly, an efficient control of power knobs can be implemented to reduce the energy consumption. This thesis has been achieved in collaboration with Intel Portland

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Harari, Stéphanie. "Contrôle modal semi-actif et actif à faible consommation énergétique par composants piézoélectriques." Phd thesis, INSA de Lyon, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00443734.

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Abstract:

Le contrôle de vibrations est devenu un enjeu majeur dans de nombreuses applications industrielles où l'augmentation de la durée de vie nécessite de réduire les vibrations. Dans le cas de structures embarquées, les vibrations doivent être amorties efficacement tout en limitant la masse et le volume du contrôleur. Cet objectif peut être atteint en minimisant voire en supprimant l'énergie nécessaire à ce contrôle. Dans ce contexte, les recherches présentées consistent à utiliser des céramiques piézoélectriques comme capteurs et actionneurs. Légères et peu encombrantes, elles sont constituées de matériaux dont la bande fréquentielle est importante ce qui les rend bien adaptées au contrôle de structures embarquées. Afin d'atteindre les objectifs de performance et d'énergie nécessaires au contrôle des structures embarquées, une stratégie de contrôle semi-actif modal a été développée. La méthode est basée sur une stratégie de contrôle qui ne nécessite que très peu d'énergie pour fonctionner mais est efficace uniquement lorsque l'excitation est ciblée sur un mode unique. Afin d'améliorer les performances du contrôle semi-actif dans le cas d'une excitation large bande, une approche modale est proposée. Cette méthode modale permet de minimiser l'énergie nécessaire au contrôle en ciblant celui-ci sur des modes choisis. De plus, l'approche modale permet d'utiliser moins de capteurs et d'actionneurs que de modes à contrôler. Les résultats numériques et expérimentaux montrent que le contrôle semi-actif modal développé est performant et bien qu'un modèle soit nécessaire, il s'avère robuste en stabilité et en performance. Le contrôle de vibrations consiste en un compromis entre performance et énergie de contrôle. Comparés à d'autre type de contrôle tel que le contrôle actif, les performances obtenues par la méthode semi-active modale s'avèrent être en retrait. Cependant, la méthode semi-active modale ne nécessite qu'une énergie très faible pour fonctionner contrairement au contrôle actif qui nécessite des amplificateurs souvent lourds et encombrants limitant fortement les applications notamment dans le domaine des structures embarquées. Afin de bénéficier des avantages respectifs des deux méthodes, le contrôle proposé consiste à associer le contrôle actif au contrôle semi-actif modal. Cette méthode hybride permet de contrôler les modes de vibrations de la structure avec des performances identiques à celle du contrôle actif tout en consommant moins d'énergie. Une application expérimentale de cette méthode est réalisée sur une poutre encastrée-libre. L'analyse énergétique de la commande active permet de quantifier le gain en énergie du contrôle hybride face aux différentes méthodes de contrôle. Cette réduction de l'énergie de contrôle se traduit par une diminution de la masse des amplificateurs. Cette technique pourra trouver des applications dans le domaine des transports pour améliorer la durée de vie des systèmes.vibrations

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Roujol, Stéphane Roger. "Méthodes de calcul prévisionnel des consommations d'énergie des bâtiments climatisés : incertitude et validation." Paris, ENMP, 2003. http://www.theses.fr/2003ENMP1178.

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Abstract:

L'utilisateur de modèles est souvent confronté à la question de la qualité des résultats fournis, c'est à dire quelle est la validité des modèles et quelle est l'incertitude des résultats ?Nous proposons ici une procédure de validation adaptée aux méthodes de calcul prévisionnel des consommations d'énergie des bâtiments climatisés ainsi qu'une méthode de calcul de l'incertitude introduite par les entrées. Nous présentons les résultats obtenus pour le modèle hydrique et pour le modèle de refroidisseur de liquide. En l'absence de données de référence pour le modèle hydrique, plusieurs modèles sont proposés et comparés entre eux. Un modèle empirique de refroidisseur de liquide a été développé à partir de données des constructeurs, il est comparé à des modèles physiques. Une étude statistique des refroidisseurs de liquide a permis de définir des valeurs par défaut. Lors de la comparaison avec des données expérimentales, les incertitudes liées à la modélisation des bâtiments ont été évaluées. Une étude de sensibilité est menée pour évaluer l'effet des incertitudes des entrées. Les plans d'expériences permettant de conduire une étude de sensibilité ont été analysés. Puis les méthodes de calcul de l'incertitude - Monté Carlo et composition de l'incertitude - ont été comparés d'un point de vue théorique et pratique. Le plan simple de sensibilité et la méthode de composition de l'incertitude sont retenus, leur usage nécessitant peu de simulations. Finalement, la comparaison avec les données expérimentales est satisfaisante. Pour les incertitudes évaluées sur les entrées de la méthode, les consommations du refroidisseur de liquide sont estimées à +/- 20% Users of model are often faced with problem of quality of results provided by models, i. E. What is the validity of models and what is the uncertainty of results? We purpose a validation method adapted to building energy simulation software package and a method to evaluate uncertainties introduced by inputs. First, we consider an moisture model which allow to calculate part of dehumidification on fan coil unit and a chiller model which allow to calculate electrical consumption at non rating point and part load conditions. No reference data are available for moisture model, so we propose several models and compare them. An empirical model of chiller is developed from manufacturer data and is compared with physical models. A statistical study of chiller gives default values. Validation of the whole software package is used to evaluate uncertainty due to the representation of building in the software. The influence of input data on energy consumption has been assessed by a sensitivity study carried by experience design. Method to evaluate uncertainty - Monte Carlo and uncertainties composition - are compared from a theoretical and practical point of view. A simple experimental design and the method of uncertainties composition are selected, they required a little number of calculations. Finally, the comparison with experimental data of building in operation shows a good agreement between the results on energy consumption of chiller, its uncertainty is around 20%

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Kouki, Meriem. "Maîtrise énergétique des systèmes de production : proposition d'un outil d'aide à la conception de modèles de simulation à évènements discrets intégrant l'énergie." Thesis, Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017NANT4072.

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Abstract:

Les industries sont aujourd’hui contraintes d’innover et d’améliorer leur durabilité sous une pression économique, politique et sociale accrue dans un marché très concurrentiel, avec une société de plus en plus sensible aux enjeux environnementaux. Dans ce contexte, de nombreuses initiatives ont été menées aussi bien au niveau académique qu’industriel pour améliorer la gestion de l’énergie dans la phase de production. En parallèle des avancées technologiques, les économies d’énergie liées à l’organisation de la production ne sont pas toujours exploitées du fait d’un manque de données liées au comportement énergétique des systèmes. Pour répondre à cette problématique, la simulation à évènements discrets est une solution fiable, mais plusieurs verrous empêchent encore son utilisation industrielle : les approches de la littérature manquent de généricité et de procédures fiables pour intégrer les données réelles de consommation énergétique dans les cas les plus complexes. L’objectif de notre travail est de proposer un outil de simulation permettant de prédire la consommation énergétique des systèmes de production et servir d’outil d’aide à la décision couplant des objectifs énergétiques et productivistes généralement peu conciliables. Cet outil est basé sur une approche générique et flexible permettant de modéliser et simuler les flux de production et les flux énergétiques dans une plateforme unique. De plus, une méthodologie d’intégration des données de consommation complexes, basée sur une approche stochastique, est proposée. La validation de notre approche et de l’outil a été réalisée sur des unités industrielles du domaine de la transformation des polymères et élastomères Todays, industries are compelled to innovate and improve their sustainability under economic, political and social pressure in a highly competitive market and within an increasing societal conscience towards environmental issues. In this context, several initiatives have been carried out at both academic and industrial levels to improve energy performance in the production phase. In parallel with technological advances, energy savings by production organization are not always exploited because of a lack of comprehension on the energy behavior of manufacturing systems. To solve this problem, Discrete Event Simulation is a reliable solution, but several barriers still prevent its industrial use: literature approaches lack genericity and reliable procedures for integrating energy consumption data in complex cases. The objective of our work is to propose a simulation tool allowing to predict the energy consumption of manufacturing systems, it serves as a tool to help decision-making to enhance energy performance and productivity usually considered as conflicting goals. This tool is designed following a generic and flexible approach to model and simulate workflows and energy flows in a single platform. In addition, a methodology for integrating complex energy consumption data, based on a stochastic approach, is proposed. Validation of our approach and our tool is carried out in the field of polymer processing

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Hocine, Ali. "Amélioration de la montée en température d'un moteur thermique automobile par récupération d'énergie à l'échappement et modification des lois d'injection." Valenciennes, 2003. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/c389030e-34fe-4251-b877-27a42b069af1.

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Abstract:

L'industrie automobile développe sans cesse des architectures visant à réduire la consommation des moteurs Diesel. Le chauffage habitacle est alors fortement dégradé par un rejet thermique limité. Le travail développé dans ce mémoire apporte une solution industrielle à ce problème. La première partie du mémoire concerne l'analyse énergétique d'un moteur Diesel. Les sources thermiques et les flux thermiques générés et échangés y sont étudiés. La deuxième partie concerne la construction d'un banc moteur et l'étude expérimentale associée. On y démontre l'influence des lois d'injection sur le rejet thermique. La troisième partie concerne la modélisation thermique du moteur en régime transitoire. On y précise l'intérêt de la solution technologique basée sur récupération d'énergie à l'échappement couplée à la modification des lois d'injection. La quatrième et dernière partie du mémoire concerne la validation du système proposé et la phase d'industrialisation associée The automotive industry is constantly developing new designs in order to reduce diesel engine fuel consumption. As a result, cabin heating is compromised by low heat rejection. This thesis provides a new industrial solution to this problem. The first part of the thesis presents the energetic analysis of the Diesel engine. The heat sources and the resulting heat transfers are studied precisely. The second part relates to the design and construction of an engine test rig and the associated experimental study. The results highlight the impact of diesel injection control on heat rejection (on cooling water and exhaust gases). The third part consists in a transient thermodynamic analysis of the engine. It demonstrates the potential of a technological solution based on heat recovery of the exhaust gases with modifications on the diesel injection parameters. The fourth and last part of the thesis presents the validation of the system and its industrialisation

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Daoud, Rasha. "La consommation énergétique domestique pour le chauffage en France." Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1A007/document.

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Abstract:

Nous analysons ici les déterminants du choix de la source d'énergie utilisée pour le chauffage et l'impact de ce choix sur la consommation énergétiques domestiques des ménages en France. Cette thèse est construite en cinq chapitres. Dans le premier, nous mettons en évidence le manque de données relatives à la consommation énergétique domestique et nous présentons un ensemble de statistiques décrivant les niveaux de consommation et de dépense énergétiques domestiques en France.Dans le second, nous décrivons l'utilisation des sources d'énergie pour le chauffage dans le parc résidentiel français et nous recourons à un modèle de choix discret pour déterminer les différents facteurs intervenant dans le choix des équipements de chauffage.Dans le troisième, nous analysons les déterminants de la demande énergétique pour le chauffage et de la dépense énergétique globale dans tous les logements français en estimant une série de modèles économétriques dérivés de Dubin et Mcfadden (1984) pour traiter le biais de sélection. Dans le quatrième, nous nous focalisons sur le secteur locatif afin de déterminer d'une part les singularités qui lui sont propres et de l'autre les particularités qui distinguent le secteur social du secteur libre, tant au niveau des déterminants des choix d'équipements de chauffage qu'au niveau de la consommation et de la dépense énergétiques.Enfin, le dernier chapitre est consacré à poser les bases d'un modèle théorique formalisant le comportement des agents concernés par la facturation collective des frais de chauffage. Notons qu'à ce jour, il n'existe aucun modèle dédié au traitement de cette problématique We analyze in this work the determinants of the energy source for heating choice and its impact on the households living in France energy consumption and expenses. This thesis is written in five chapters. In the first we show the lack of data relative to home's energy consumption and we present a set of descriptive statistics showing some features of the energy consumption and expenses in the French dwellings. In the second chapter we describe in details the utilization of energy for heating in the French residential park and we make use of a discrete choice model to determine the factors intervening in the choice of heating equipments.In the third chapter we analyze the determinants of the energy demand for heating and the overall energy expenses in all the French dwellings by estimating a series of econometric models inspired by Dubin and Mcfadden (1984) used to deal with the selection biais.In the fourth chapter we concentrate on the rental sector to determine its singularities on the one hand, and, on the other hand, to find out the features which distinguish the social sector from the private sector concerning the heating equipment choice and the energy consumption and expenses levels. And last but not least, the fifth chapter is dedicated to lay the foundations of a theoretical model formalizing the behavior of all the agents toward energy when the heating bill is collective. It is worth noting that so far, there isn't any model dealing with this question

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Ameur, Hocine Abdelhakim. "Vers des réseaux hétérogènes sans fil efficaces en consommation énergétique." Thesis, Troyes, 2016. http://www.theses.fr/2016TROY0034.

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Abstract:

L’environnement subit des dégradations importantes causées par l’utilisation des énergies non renouvelables. Plus particulièrement, le secteur des technologies de l’information et de la communication est responsable de l’émission de 2% du taux mondial de carbone. Les statistiques montrent que l’énergie consommée par les réseaux sans fil constitue 10% de l’énergie globale consommée annuellement. Avec la prolifération des objets connectés, les réseaux cellulaires deviennent le moyen de communication le plus utilisé. De ce fait, ces réseaux commencent à adopter un déploiement hétérogène afin de faire face au manque de capacité dans les infrastructures actuelles.Dans cette thèse, nous nous concentrons principalement sur l’étude de l’économie d’énergie dans les réseaux cellulaires et en particulier, l’énergie consommée par les réseaux cellulaires hétérogènes (Heterogeneous Networks, HetNet), connus pour leur rôle principal dans les futures architectures de communication, à savoir la 5G. Les HetNets se distinguent par l’utilisation de différents moyens et technologies d’accès. En plus des stations de base conventionnelles, ces réseaux introduisent le concept des «Small Cells» qui se caractérise par l’utilisation de Microcells, Picocells et/ou Femtocells. Cette diversité offre plusieurs avantages au niveau de l’efficacité spectrale, de la capacité et de la couverture réseau The environment is undergoing a significant damage caused by the use of non-renewable energy sources. The information and communications technology sector is responsible for 2% of the global carbon footprint. Statistics show also that the energy consumed by wireless networks represents around 10% of the annual energy consumption. With the widespread of the Internet of Things, cellular networks are becoming the most used communication technology. Therefore, these networks start using heterogeneous infrastructures to address the lack of capacity.In this thesis, we focus on studying the energy saving problem within cellular networks. In particular, the energy consumed by heterogeneous cellular networks, which are known by their main importance in the future communication architectures namely, 5G networks. Heterogeneous networks (HetNets) use different types of access technologies. In addition to the conventional base stations, these networks introduce the concept of small cells which is characterized by the use of Microcells, Picocells and Femtocells. This diversity offers several advantages in terms of spectral efficiency, network coverage and capacity

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Chakir, Raja. "Analyse microéconométrique des substitutions inter-énergétiques : application au secteur bois et papier français." Toulouse 1, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU10073.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est d'analyser les possibilités de substitution entre formes d'énergie sur un panel de données individuelles d'entreprises françaises du secteur bois et papier. Tout d'abord, nous proposons l'estimation d'un système de 3 formes d'énergie en modélisant les dépenses nulles avec l'approche du prix virtuel. Nous estimons un modèle à effets aléatoires avec quatre régimes par la méthode de maximum de vraisemblance. Nous généralisons ensuite ce modèle, en menant une analyse sur des formes d'énergie plus désagrégées. Nous estimons un système de demande de 5 formes d'énergie par la méthode du maximum de vraisemblance simulée (simulateur GHK). Enfin, nous étudions l'impact d'une taxe sur les émissions visant à stabiliser les émissions de CO2. Les résultats montrent qu'il existe de réelles possibilités de substitution entre formes d'énergie dans le secteur étudié ce qui permet à ces entreprises d'être flexibles face à une politique énergétique ou environnementale The purpose of this thesis is to analyse interfuel substitution possibilities in the pulp and paper sector in France. The proposed models are useful to evaluate the outcome of price variations or an environmental policy. First, we provide an empirical application of the virtual price approach to the problem of cormer solutions in the case of panel data. The econometric model is an endogenous switching regime model which requires the evaluation of multivariate probability integrals. We estimate the random effect model by maximum likelihood using a panel of French plants from the paper and pulp industry. Next, we propose a Simulated Maximum Likelihood technique for estimation of the simultaneous equation demand system in the case of five forms of energy. Finally, our estimates are used to predict the outcome of an environmental policy aimed at reducing CO2 emissions in the paper and pulp industry. Results show that there are real interfuel substitution possibilities in this sector

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Dissertations / Theses on the topic 'Consommation d'énergie des drones'

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