Etude du potentiel de rafraîchissement d'un sytème évaporatif à désorption avec régénération solaire

par Chadi Maalouf

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Étienne Wurtz.

Soutenue en 2006

à La Rochelle .


  • Résumé

    Le développement de la climatisation lié notamment à l’amélioration des conditions de vie entraîne l’augmentation de la consommation énergétique avec tous ses effets néfastes sur l’environnement. Il est donc urgent de trouver des alternatives viables à la climatisation traditionnelle. Si l’optimisation de la conception architecturale permet une nette amélioration des conditions de confort, elle peut s’avérer incompatible avec les besoins des architectes ou elle atteint ses limites pendant les périodes de canicule. Dans ce cas, le concept de rafraîchissement évaporatif couplé à l’énergie solaire constitue une alternative fiable et éprouvée qui contribue à la préservation de l'environnement. Notre travail concerne l’étude du potentiel de rafraîchissement d’un système évaporatif par désorption couplé à une installation solaire. Ce système appelé « desiccant cooling » permet de réduire les consommations électriques et utilise l’énergie solaire qui est une énergie propre et gratuite. La première partie de ce document est consacrée à l’étude des différentes technologies liées à ce système et à la description des différents composants en vue d’optimiser les choix pour la réalisation d’une installation expérimentale. La deuxième partie est consacrée au développement d’un modèle de l’installation dessiccante solaire. Ce modèle a été implémenté dans l’environnement modulaire SimSPARK, adapté à la résolution des systèmes d’équations non linéaires. Les simulations réalisées avec cet environnement ont permis d’étudier l’interaction système – bâtiment – climat. Les simulations saisonnières effectuées pour différentes villes françaises ont montré l’importance de la ventilation nocturne couplée à l’humidification pour réduire les besoins du système en énergie primaire. De plus, il s’est avéré que le système est adapté aux régions où l’humidité absolue dépasse rarement le seuil de 16g/kg d’air sec. Enfin, la dernière partie de ce document confronte les résultats des simulations avec l’expérimentation in situ réalisée au sein de la première installation de ce type en France à la maison des énergies à Chambéry.

  • Titre traduit

    Study of the cooling potential of a solar desiccant cooling system


  • Résumé

    The development of air-conditioning, which is in particular related to increased living standards, leads to an increase in power consumption with a negative impact on environment. Thus, it is urgent to find alternatives to traditional air-conditioning equipment. If the optimization of architecture design allows a clear improvement of comfort conditions, it can be incompatible with architects needs or it reaches its limits during heat waves. In this case, the concept of evaporative cooling coupled with solar energy constitutes a reliable and tested alternative, which contributes to the safeguarding of the environment. In our work, we study the cooling potential of a solar desiccant evaporative system. This system called "desiccant cooling" reduces electrical consumption and uses solar energy which is a clean and free energy. Firstly we present several technologies related to this system and we describe its components. Then we describe the development of a simulation model for the whole system. This model was implemented in the modular environment SimSPARK, which is adapted to highly non-linear equations. Simulations were used to study the interaction between the system, building and climate. Seasonal simulations were carried for several French cities and they showed the importance of night ventilation strategy in reducing system primary energy requirements. It is shown that the system is suited to regions where humidity ratio does not exceed 16g/kg of dry air. Finally we compare simulation results to the experimentation. The latter was carried out in Chambéry at the “maison des energies” which is equipped with the first system of this kind in France.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (196 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 169-175

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  • Bibliothèque : Université de La Rochelle. Bibliothèque universitaire.
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