Amélioration du système de ventilation naturelle par l’utilisation de la cheminée solaire

Abstract

Le système de climatisation est une exigence de confort thermique en été, mais il entraîne une augmentation de la demande et de la consommation d'énergie compte tenu de ses prix élevés. Parmi les nouveaux moyens d'apporter un confort thermique d'été et permettant de réduire significativement la consommation d'énergie, on citera la cheminée solaire. Ce travail porte sur l'amélioration des performances de la cheminée solaire pour la ventilation naturelle. Tout d'abord, une simulation numérique sera menée et comparée à d'autres expérimentales afin de vérifier la validité des résultats obtenus. Six modèles de cheminées différents ont été pris, trois d'entre eux sont de formes différentes (plane, trapézoïdale, triangulaire), et les trois autres sont de longueurs de base différentes (0,3, 0,5 et 0,7 m). Le comportement thermique et dynamique de l’écoulement d'air à l'intérieur de ces différents cas a été analysés et- comparés pour différentes valeurs de rayonnement solaire (200-1000 W/m2) et pour d'autres valeurs différentes de la vitesse de l'air (0,05-0,2 m/s) à l’entrée de la cheminée. Les contours de température, les champs de vitesse et la variation de température à la sortie de la cheminée en fonction du rayonnement solaire et en fonction de la vitesse de l'air d'entrée et du temps de renouvellement d'air pour chaque modèle ont été présentés, analysés, comparés et interprétés en détail dans ce mémoire. Tout cela a été fait avec l'aide du code de calcul ANSYS FLUENT pour résoudre les équations de conservation de la masse, de la quantité de mouvement ainsi que la conservation de l'énergie par la méthode des volumes finis.