Examensarbetet är gjort med avseendet på att kraven för nyproduktion av småhus skärps i Sverige under sommaren 2018, men även i samtliga EU-länder skall kraven vara genomförda innan år 2021. Kraven är riktade mot den totala energiförbrukningen av nybyggda bostäder i brukstillstånd och att specifik energianvändning som tidigare används ersätts med primärenergi för att räkna ut förbrukningen. Därför står hela byggbranschen inför stora förändringar men framförallt småhustillverkarna där deras tidigare krav med beräkningar utifrån specifik energianvändning inte längre gäller. Primärenergiberäkningen är baserad på specifika energibärare som nu blir betydligt viktigare för beräkningarna samt att formeln ser annorlunda ut vilket leder till nya värden som inte går att jämföra med tidigare kravnivåer. Undersökningen gjordes med hjälp av ett typhus från Vårgårda hus, målet var att huset skulle klara kraven oberoende av vart i landet det är placerat och vald uppvärmningskälla. Men även en viktig aspekt var hur prisskillnaderna på de olika konstruktions- och uppvärmningslösningar faller ut, detta gjordes med programvaran Bidcon för att tydligt se de ingående kostnader för varje fall. För att uppnå detta gjordes en parameterstudie med olika uppvärmningskällor och andra smarta konstruktionslösningar, för att se om huset klarade kraven på fyra olika geografiska lägen i Sverige med hjälp av VIP-Energy. Resultatet visar tydligt att typhuset enbart klarar kraven när det är placerat i Malmö i orginalutförande och inte i Lanna, Örebro län där det är placerat i verkligheten. Det gör att olika besparingslösningar krävs och det mest energieffektiva sättet är att utrusta huset med en Bergvärmepump och ett FTX-system för alla testade zoner. Dock blir det kostnadseffektivast med avseende på slutpriset att använda fjärrvärme med ett FTX-system för att klara kraven i alla de testade geografiska zonerna. / The thesis is done with consideration to the new stricter requirements for production of houses in Sweden during the summer of 2018, but the requirements must also be met in all EU countries before the year 2021. The requirements are directed against the total energy consumption of newly built dwellings at operation stage and that specific energy use previously used is replaced with primary energy to calculate consumption. Therefore, the whole construction industry is facing major changes, but above all house manufacturers where their previous requirements with calculations based on specific energy use are no longer valid. The primary energy calculation is based on specific energy carriers, which is much more important for the calculations, and the formula looks different, which leads to new values that cannot be compared with previous requirements levels. The survey was conducted using a specific house from Vårgårda hus, the goal was that the house would meet the requirements regardless of where in the country it is placed and selected heating source. But another important aspect was how the price differences on the different design and heating solutions panned out, this was done with the software Bidcon to clearly see the input costs for each case. To achieve this, a parameter study with different heating sources and other smart design solutions was made to see if the house passed the requirements of four different geographical locations in Sweden using VIP-Energy. The result shows clearly that our specific house only meets the requirements when it is placed in Malmö in the original design and not in Lanna, Örebro County where it is placed in reality. This means that different savings solutions are required and the most energy efficient way is to equip the house with a geothermal heat pump and an FTX system for all tested zones. However, it will be most cost-effective in terms of the final price to use district heating with an FTX system to meet the requirements of all the tested geographical zones.

This diploma thesis deals with the calculation of the heat loss of a family house, possible ways of reducing the heat loss and impacts of replacing an existing heating source with a gas condensing boiler or heat pump. The research is focused on the individual ways of reducing the heat loss and possible choices of heating sources for the chosen subject. In the next part, there is the house described and its heat loss is calculated according to ČSN EN 12831. Subsequently, arrangements are proposed to reduce the heat loss and return on investment is calculated. The last part is focused on replacing the existing heating source by a gas con-densing boiler and heat pump. Regarding to low price of 1 GJ of heat, reducing heat loss without the subsidy program “Nová Zelená Úsporám”, would not be interesting. However, if we replace an existing source with a gas condensing boiler or heat pump, then the reduction is a must.

This thesis deals with heating system in accommodation facility. It clarifies the way of controlling multiple decentralized systems which results in automatization of the whole heating system. Heating distrubition into individual zones is controlled by central server which communicates with reservation system of accommodation facility. The main goal is to lower expenses for heating.

De nos jours, les matériaux composites sont très largement utilisés dans l’industrie aéronautique et aérospatiale car ils ont de très bonnes tenues mécaniques, mais ces matériaux comportent de fortes hétérogénéités dues aux fibres et aux liants qui les constituent. Ainsi, depuis de nombreuses années, l’équipe TIFC «Thermal Imaging Fields and Characterization » du département TREFLE de l’institut I2M développe des méthodes de mesure des propriétés thermophysiques de matériaux hétérogènes dans le plan ou dans l’épaisseur. Ces méthodes sont très variées du point de vue des méthodes inverses (transformée intégrale, double décomposition en valeurs singulières, …) ou expérimentale (Flash, diode laser, …). Le faible coût des diodes lasers et des systèmes de déplacement de miroirs galvanométriques ont permis de développer un système complet de scanner optique laser, monté sur un banc de mesure. Il permet de revisiter les différents types de sollicitations thermiques et de réaliser une infinité de combinaisons spatiotemporelles d’excitations thermiques par méthode laser. Ceci est une des principales originalités de ce travail. De nouvelles méthodes inverses basées sur la réponse thermique au point source impulsionnel et sur la séparabilité des champs de température ont été proposées. Ces méthodes ont permis d’estimer le tenseur de diffusivité thermique selon les axes principaux d’anisotropie, mais aussi hors des axes du repère de l’image, où il est possible de déterminer l’orientation des axes d’anisotropie, lorsque le transfert de chaleur s’effectue hors des axes du repère de l’image. Ces méthodes ont permis d’obtenir des résultats intéressants comptetenu de leur simplicité. De plus, elles ont permis d’obtenir des cartographies de diffusivités thermiques dans le plan car, comparées aux autres méthodes, elles permettent d’obtenir des estimations du tenseur de diffusivité thermique localement grâce à l’obtention d’une cartographie de flux thermique surfacique via le scanner optique laser. / Nowadays, composite materials are widely used in the aeronautic and aerospace industries because of their high mechanical resistance. However, they have a large heterogeneity due to the fiber and matrix they are made of. In this way, for many years, the TIC team «Thermal Imaging Fields and Characterization » from TREFLE department of I2M laboratory develops methods to measure thermal in-plane properties of heterogeneous materials such as inverses (integral transforms, double singular value decomposition…) or experimental (Flash, laser diode…) methods. The recent progress made in optical control, lasers and infrared (IR) cameras enables the development of a new scanning system (based on galvanometer-mirror) which allows the easy control of a laser hot spot spatial and temporal displacements over a plane surface. The low cost of laser diodes and optical control (galvanometric mirror) systems allows to develop a laser scanning system fixed on a test bench. We can revisit the different types of thermal excitation and realize infinite spatio-temporal combinations of thermal excitations by laser method. This is one of this thesis aims. New inverse methods based on the thermal response to an instantaneous point source heating, and temperature fields separability, have been proposed. These methods allow to estimate the thermal diffusivity tensor along the main axes of anisotropy, but also out of those axes, where it is possible to estimate the anisotropy axes orientation when the heat transfer takes place out of the image axes. These methods have produced interesting results in view of their simplicity. Moreover, they made it possible to obtain in-plane thermal diffusivities maps because, compared to the other methods, they allow to obtain, locally, thermal diffusivity tensor estimations by getting a surface heat flux map using the laser optical scanner.

La thermographie infrarouge est une méthode largement employée pour la caractérisation des propriétés thermophysiques des matériaux. L’avènement des diodes laser pratiques, peu onéreuses et aux multiples caractéristiques, étendent les possibilités métrologiques des caméras infrarouges et mettent à disposition un ensemble de nouveaux outils puissants pour la caractérisation thermique et le contrôle non desturctif. Cependant, un lot de nouvelles difficultés doit être surmonté, comme le traitement d’une grande quantité de données bruitées et la faible sensibilité de ces données aux paramètres recherchés. Cela oblige de revisiter les méthodes de traitement du signal existantes, d’adopter de nouveaux outils mathématiques sophistiqués pour la compression de données et le traitement d’informations pertinentes. Les nouvelles stratégies consistent à utiliser des transformations orthogonales du signal comme outils de compression préalable de données, de réduction et maîtrise du bruit de mesure. L’analyse de sensibilité, basée sur l’étude locale des corrélations entre les dérivées partielles du signal expérimental, complète ces nouvelles approches. L'analogie avec la théorie dans l'espace de Fourier a permis d'apporter de nouveaux éléments de réponse pour mieux cerner la «physique» des approches modales.La réponse au point source impulsionnel a été revisitée de manière numérique et expérimentale. En utilisant la séparabilité des champs de température nous avons proposé une nouvelle méthode d'inversion basée sur une double décomposition en valeurs singulières du signal expérimental. Cette méthode par rapport aux précédentes, permet de tenir compte de la diffusion bi ou tridimensionnelle et offre ainsi une meilleure exploitation du contenu spatial des images infrarouges. Des exemples numériques et expérimentaux nous ont permis de valider dans une première approche cette nouvelle méthode d'estimation pour la caractérisation de diffusivités thermiques longitudinales. Des applications dans le domaine du contrôle non destructif des matériaux sont également proposées. Une ancienne problématique qui consiste à retrouver les champs de température initiaux à partir de données bruitées a été abordée sous un nouveau jour. La nécessité de connaitre les diffusivités thermiques du matériau orthotrope et la prise en compte des transferts souvent tridimensionnels sont complexes à gérer. L'application de la double décomposition en valeurs singulières a permis d'obtenir des résultats intéressants compte tenu de la simplicité de la méthode. En effet, les méthodes modales sont basées sur des approches statistiques de traitement d'une grande quantité de données, censément plus robustes quant au bruit de mesure, comme cela a pu être observé. / Infrared thermography is a widely used method for characterization of thermophysical properties of materials. The advent of the laser diodes, which are handy, inexpensive, with a broad spectrum of characteristics, extend metrological possibilities of infrared cameras and provide a combination of new powerful tools for thermal characterization and non destructive evaluation. However, this new dynamic has also brought numerous difficulties that must be overcome, such as high volume noisy data processing and low sensitivity to estimated parameters of such data. This requires revisiting the existing methods of signal processing, adopting new sophisticated mathematical tools for data compression and processing of relevant information.New strategies consist in using orthogonal transforms of the signal as a prior data compression tools, which allow noise reduction and control over it. Correlation analysis, based on the local cerrelation study between partial derivatives of the experimental signal, completes these new strategies. A theoretical analogy in Fourier space has been performed in order to better understand the «physical» meaning of modal approaches.The response to the instantaneous point source of heat, has been revisited both numerically and experimentally. By using separable temperature fields, a new inversion technique based on a double singular value decomposition of experimental signal has been introduced. In comparison with previous methods, it takes into account two or three-dimensional heat diffusion and therefore offers a better exploitation of the spatial content of infrared images. Numerical and experimental examples have allowed us to validate in the first approach our new estimation method of longitudinal thermal diffusivities. Non destructive testing applications based on the new technique have also been introduced.An old issue, which consists in determining the initial temperature field from noisy data, has been approached in a new light. The necessity to know the thermal diffusivities of an orthotropic medium and the need to take into account often three-dimensional heat transfer, are complicated issues. The implementation of the double singular value decomposition allowed us to achieve interesting results according to its ease of use. Indeed, modal approaches are statistical methods based on high volume data processing, supposedly robust as to the measurement noise.