Etude numérique et expérimentale d’un système à base de cheminée solaire pour le rafraichissement des locaux d’habitation

Abstract

Le travail présenté dans cette thèse est relatif à une étude expérimentale et numérique d’un système de rafraichissement des locaux d’habitation par utilisation de cheminée solaire. Deux cas d’études ont été examinés : le cas d’une cheminée solaire simple et le cas d’une cheminée solaire avec échangeur de chaleur enterré air/sol (puits canadien). Des expériences ont été menées avec différents flux de chaleur imposés pour évaluer les performances de chaque système et sa capacité de rafraichissement passif. Le fonctionnement de la cheminée dépend du flux de chaleur imposé, cette dernière intervient pour la création d’un courant d’air à l’intérieur des locaux sous l’effet du gradient de température ; le renouvellement d’air, vient comme source de l’échangeur enterré air/sol (puits canadien). L’évolution des températures (vitrage, absorbeur, écoulement d’air dans la cheminée), le taux horaire de renouvèlement d’air (ACH), l’efficacité, la vitesse de sortie d’air ainsi que le débit massique, ont également été déterminés expérimentalement et numériquement. Les résultats obtenus ont été validés par des résultats issus de la littérature. Ces résultats montrent que le système utilisé peut fournir le refroidissement de l’habitat en mode de fonctionnement naturel (convection naturelle) ; la cheminée solaire augmente le débit d’air de l’EAHE avec l’augmentation du flux de chaleur imposé.