Comment calculer les DJU pour optimiser sa consommation énergétique ?

Introduction aux DJU : Degrés Jours Unifiés

Comprendre le comportement énergétique des bâtiments est le prérequis essentiel à la mise en place d’un système de management de l’énergie destiné à faire des économies. Pour ce faire, il convient en premier lieu de mettre en place un suivi des consommations énergétiques puis définir un plan d’action visant à améliorer le comportement énergétique du bâtiment pour générer des économies.

Pour autant, un simple relevé des consommations d’énergie ne suffit pas pour appréhender le fonctionnement du bâtiment et ses dépenses énergétiques. En effet, des facteurs extérieurs viennent influencer ces consommations : c’est notamment le cas de la météo. Les dépenses énergétiques liées au chauffage seront forcément plus importantes en hiver, à l’inverse, celles liées à la climatisation seront plus conséquentes en été. En effet, les consommations peuvent également varier d’une année sur l’autre, la météo n’étant évidemment pas constante dans le temps. On parle de rigueur climatique.

Pour analyser les consommations de chauffage et de climatisation en tenant compte de la rigueur climatique, les professionnels utilisent les DJU, degrés jour unifiés.

Explication du concept : les degrés jours et leur calcul

Les DJU fournissent la différence de degrés Celsius entre les températures extérieures et une température de référence ; un seuil fixé au préalable. Ce seuil est la plupart du temps fixé à 18°C en France, on parle alors de DJU base 18. L’intérêt est donc de corriger les consommations énergétiques en fonction de la rigueur climatique.

Les degrés jour unifiés représentent donc l’écart entre la température moyenne d’une journée et un seuil de référence. Ils se divisent en deux catégories : les degrés jour de chauffe (DJC) et les degrés jour froid (DJF). Les DJU sont considérés comme utiles sur la partie suivie et mesure des consommations d’énergie liées au chauffage pendant la saison de chauffe et à la climatisation lors des périodes estivales.

De manière générale, la période de chauffe dure du 1er octobre au 20 mai ; pour autant, ces périodes peuvent varier considérablement d’une région à une autre et d’une année à une autre.

Utilisation du DJU pour évaluer les besoins en chauffage et en refroidissement

Les DJU sont additionnés sur une période de chauffage qui varie selon la situation géographique et les conditions climatiques. Pour chaque jour, le nombre de DJU est calculé en faisant la différence entre une température de référence (18°C) et la moyenne des températures minimales et maximales du jour en question. Les DJU sont additionnés jour par jour, par mois et par année, ce qui permet un calcul très fin pour déterminer les besoins de chauffage d’un bâtiment d’une zone climatique donnée.

Méthodes de calcul des DJU

Pour un calcul de déficit (DJC) : si la température de référence (S) ≤ à la moyenne de température obtenue, le DJ = 0 ; si elle est plus élevée, le DJ = la température de référence – la moyenne de température obtenue.

Pour un calcul d’excédent (DJR) : si la base de référence (S) ≥ à la moyenne des températures (M), le DJ = 0. Au contraire, si elle est plus petite, DJ = la moyenne de température – la température de référence.

La première, la méthode dite « météo » est une méthode simplifiée. Pour chaque période de 24h, le nombre de DJU correspond à la différence entre la température de référence et la moyenne de la température du jour ; ce n’est donc qu’une simple estimation de la température. Cette méthode est intéressante pour estimer les consommations énergétiques d’un bâtiment, mais elle reste trop imprécise pour analyser le comportement énergétique d’un bâtiment en période chaude ou froide.

La seconde méthode dite « des professionnels de l’énergie » s’avère plus précise. Comme son nom l’indique, elle est utilisée par les professionnels de l’énergie pour analyser avec précision les consommations énergétiques thermiques des bâtiments. C’est la méthode conforme aux exigences du COSTIC ; le comité scientifique et technique des industries climatiques.

Le calcul des DJU de chauffage avec la méthode des professionnels de l’énergie sera équivalent à celui de la méthode météo si la référence est supérieure à la température maximale ou inférieure à la température minimale. Inversement pour les périodes de rafraîchissement.  Le calcul s’avérera plus complexe lorsque la température de référence sera comprise entre la température maximale et la température minimale :

Avec S = Référence, Tn = Température minimale, Tx = Température maximale

Avantages et limitations des différentes approches de calcul

Ces calculs sont réalisés par des organismes externes tels que Météo France. Les professionnels de l’énergie peuvent ainsi acheter ces données à différentes périodicités pour disposer des DJU et analyser de façon précise le comportement énergétique des bâtiments. L’intérêt des DJU est de prendre en compte la rigueur climatique dans les dépenses énergétiques des bâtiments. Ainsi, la prise en compte des DJU doit s’inscrire dans une démarche globale de management de l’énergie.

Il existe d’ailleurs des solutions d’intelligence énergétique qui prennent en compte la rigueur climatique dans le calcul des consommations énergétiques des bâtiments. Effectivement, des données de consommation d’énergie sont relevées à périodicité constante par des objets connectés. Les données sont ensuite transférées et analysées puis retransmises sur une application. Il est ainsi possible de disposer d’une visibilité globale sur ses consommations énergétiques et de les comparer à la rigueur climatique.

Ces solutions permettent à l’utilisateur d’être alerté lorsque les consommations d’énergie dépassent des seuils définis grâce à des algorithmes Big Data. Il est ainsi possible de réaliser jusqu’à 25% d’économie d’énergie sur les factures des utilisateurs.

Il est important de noter que le calcul des DJU peut présenter certaines inexactitudes. En effet, il ne prend en compte que la température extérieure et ignore d’autres facteurs tels que l’isolation du bâtiment, la présence de sources de chaleur internes ou l’humidité. De plus, les DJU sont moins précis dans les zones géographiques où les variations de température sont importantes. En effet, le DJU est basé sur une température moyenne, qui peut ne pas refléter la réalité dans ces zones.

Applications pratiques des DJU

Comme expliqué plus tôt, le principe consiste à additionner, jour après jour, les écarts de température existants entre l’intérieur et l’extérieur.

Si par exemple, il fait en moyenne 20°C à l’intérieur la journée et 5°C degrés à l’extérieur, on parlera alors de 15 degrés-jours. De même 3 journées à 0°C extérieur seront comptabilisées comme 60 degrés-jours.

En additionnant tous les écarts de température entre intérieur et extérieur sur tous les jours de la période de chauffe, on obtiendra un nombre proportionnel au besoin de chaleur du bâtiment : les degrés-jours du lieu.

En généralisant : Le nombre de degrés-jours d’une période de chauffage est égal au produit du nombre de jours chauffés multiplié par la différence entre la température intérieure moyenne du local considéré et la température extérieure moyenne.

DJ = nombre de jours chauffés x (T intérieure moyenne – T extérieure moyenne).