Modélisation et simulation des transferts et de l'éclairement dans un habitat bioclimatique

Modelisation and simulation of heat transfers and illuminance in a bioclimatic habitat

• Auteur / Autrice : Kriangsak Mansatiansin
• Direction : Belkacem Zeghmati
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur. Mécanique et énergétique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Perpignan
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie environnement (Perpignan ; 1999-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Habitations -- Chauffage et ventilation

Énergie solaire -- Recherche

Éclairage naturel

Transfert de chaleur

Résumé

Ce travail est consacré à une étude numérique de la climatisation passive dans un habitat bioclimatique adapté au climat tropical. La toiture est conçue pour qu'une ventilation naturelle soit crée dans l'habitat et contribuer à l'éclairement naturel de l'habitat. Les équations qui régissent les transferts dans la toiture et l'habitat sont déduites de l'analogie entre les lois des transferts thermiques et celles de transferts électriques. L'éclairement à l'intérieur de l'habitat a été déterminé en établissant un code de calcul basé sur l'analogie entre l'éclairement et le transfert par rayonnement. Ces équations sont résolues à l'aide une méthode implicite aux différences finie et la méthode " Diabolo Sablier ". La résolution des équations de transfert nécessite une procédure itérative parce que les coefficients de transfert de chaleur entre les différents milieux du modèle d'habitat sont fonctions de leurs températures qui sont des inconnus de ce modèle. Nous avons analysé l'influence de l'orientation de la toiture, de son inclinaison par rapport à l'horizontale et de la surface de la baie vitrée sur les transferts et l'éclairement naturel dans l'habitat.

This work is devoted to a numerical study of passive cooling in a bioclimatic habitat adapted to the tropical climate. The roof is designed so that natural ventilation is created in the habitat and to contribute to the daylighting in the habitat. The equations which govern the transfers in the roof and the habitat are deduced by analogy between the laws of thermal transfers and those of electric transfers. We calculate illumination based on an analogy of flux transfer by radiation. An iterative procedure is necessary because the coefficients of heat transfer by convection and radiation are a function of the temperatures of the various mediums which are unknown. These equations are solved by using an implicit numerical method and “Diabolo Sablier” algorithm. We analyzed influences of roof orientation, its tilt angle and window bay surface on heat transfer behavior and its natural illumination impact.