Modélisation d'un capteur solaire thermique PDF Download
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Author: Mohamed Tahar Baissi
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ISBN: 9783841778680
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Languages : fr
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Author: Mohamed Tahar Baissi
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ISBN: 9783841778680
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Author: Samir Amraqui
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Languages : fr
Pages : 148
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Suite au constat des importants changements climatiques au niveau mondial, des actions sont menées en vue du développement des énergies renouvelables et en particulier de l'énergie solaire. Divers solutions technologiques ont été par là, introduites telles que les capteurs solaires thermiques munis de cellules anti-pertes dont le principe est de permettre l'amélioration du ratio "production de chaleur / investissement" par récupération de l'énergie thermique qu'ils dissipent à l'aide d'un fluide caloporteur. C'est dans ce cadre que s'inscrit ce travail de thèse qui s'appuie sur la modélisation numérique de la convection naturelle couplée au rayonnement thermique dans un capteur solaire équipé de partitions attachées à son vitrage. Trois cas des positions du capteur solaire ont été étudiés à savoir le cas où (a) le capteur est placé dans un champ de pesanteur dont la direction est perpendiculaire au gradient de température, (b) le capteur est placé perpendiculairement au champ de pesanteur, et (c) le capteur solaire est incliné de 45° par rapport à l'horizontal. Le fluide caloporteur considéré est de l'air sec (Pr = 0.71) et ses propriétés physiques, à part sa densité, sont supposées constantes à la température moyenne T0. En plus, l'écoulement est considéré incompressible, laminaire, bidimensionnel et les surfaces radiatives sont supposées grises et isotropes en émission / réflexion. La méthodologie numérique utilisée pour la résolution des équations différentielles gouvernant le transfert de chaleur et l'écoulement dans les systèmes étudiés est de type volumes finis. Le couplage pression - vitesse est traité par l'algorithme SIMPLER et les systèmes algébriques obtenus sont résolus par la méthode des gradients conjugués. Au cours de cette thèse, l'écoulement convectif est régi par différents paramètres de contrôle, à savoir le nombre de Rayleigh Ra, longueur de partition LP, épaisseur de la partition tP, nombre de partitions NP, le rapport de forme du capteur solaire A et l'angle d'inclinaison par rapport à l'horizontal j. Concernant la validation du code de calcul, l'accord obtenu entre nos résultats et ceux disponibles dans la littérature s'est avéré excellent. L'influence des paramètres physiques et géométriques est examinée. Les résultats sont présentés en termes d'isothermes, de lignes de courant, de nombre de Nusselt moyen et de flux de chaleur adimensionnel convectif et radiatif.
Author: TCHATO.. ALLOULA
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Languages : fr
Pages : 111
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ETUDE DES PHENOMENES DE TRASFERT DE CHALEUR AVEC CONDENSATION, ET DU COEFFICIENT DE CONVECTION EN FONCTION DU VENT IN SITU. CALCUL DE L'ENERGIE RECUPEREE. RESULTATS EXPERIMENTAUX
Author: GEORGES S.. STAVRAKAKIS
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Languages : fr
Pages : 320
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SIMULATION DU COMPORTEMENT THERMIQUE DE CE COLLECTEUR A CONCENTRATEUR PARABOLIQUE PAR UN MODELE BILINEAIRE. IDENTIFICATION DES PARAMETRES INCONNUS DU MODELE PROPOSE A PARTIR DE MESURES EFFECTUEES SUR LE COLLECTEUR. CONCEPTION D'UN REGULATEUR STABILISANT
Author: Saoussen Khalfallaoui
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Languages : en
Pages : 166
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This work deals with the study of a thermal solar system. The thermal behaviour is investigated in unsteady state with regard to the intermittency of sunlight. The modelling of this system was carried out taking into account a global approach to make an energy balance for each component of the thermal solar system. A simulation tool was developed under the MATLAB environment using Simulink ® tool for solving this knowledge model. This model is validated by comparing simulation results to measurement data obtained on the experimental set-up. Energy efficiency of the solar system and the instantaneous efficiency of solar collectors have been studied in unsteady state. The realisation of a solar tracker has been completed. The gain in thermal energy with solar tracker has been studied in comparison with the configuration in which the solar collectors are fixed at different inclinations.
Author: Saoussen Khalfallaoui
Publisher: Omniscriptum
ISBN: 9786131563591
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Languages : fr
Pages : 192
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Ce travail concerne l' tude d'un syst me solaire thermique. Le comportement thermique instationnaire est explor selon l'intermittence du rayonnement solaire. La mod lisation de ce syst me a t r alis e en prenant en compte une approche globale pour effectuer un bilan nerg tique pour chaque l ment du syst me solaire thermique. Un outil de simulation a t d velopp sous l'environnement MATLAB(R) en utilisant l'outil Simulink(R) pour la r solution des quations issues d'un mod le de connaissance. Ce mod le est valid par comparaison des r sultats de simulation aux r sultats des mesures effectu es obtenus sur le dispositif exp rimental. L'efficacit nerg tique du syst me solaire et le rendement instantan des capteurs solaires ont t tudi s en r gime instationnaire. La mise en place d'un traqueur solaire a t effectu e. L' tude a galement port sur le gain en nergie thermique avec traqueur solaire en comparaison avec la configuration o les capteurs solaires sont fixes selon diff rentes inclinaisons.
Author: Thomas Letz
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Languages : fr
Pages : 239
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MODELISATION D'UN SYSTEME DE CHAUFFAGE AERAULIQUE COMPORTANT DES CAPTEURS SOLAIRES A AIR, UN STOCKAGE DANS DE L'EAU, UN CIRCUIT DE DISTRIBUTION ET UN APPOINT ELECTRIQUE. CET ENSEMBLE EST PILOTE PAR UNE REGULATION, EN FONCTION DES TEMPERATURES MESUREES EN SEPT POINTS PARTICULIERS DU CIRCUIT. LA MODELISATION, QUI TIENT COMPTE DES CARACTERISTIQUES THERMIQUES DU PAVILLON ET DES DONNEES METEOROLOGIQUES DU LIEU D'IMPLANTATION, PERMET D'ETUDIER EN DETAIL LE COMPORTEMENT DYNAMIQUE DE L'INSTALLATION. DES BILANS ENERGETIQUES ANNUELS CARACTERISANT LES PERFORMANCES GLOBALES DE L'INSTALLATION PEUVENT ETRE ETABLIS POUR N'IMPORTE QUEL LIEU. CETTE MODELISATION SERT DE BASE A UN PROGRAMME DE CALCUL ECONOMIQUE DE DIMENSIONNEMENT D'UNE INSTALLATION EN FONCTION DES PARAMETRES PRECEDEMMENT CITES ET DE PARAMETRES ECONOMIQUES, DONT CERTAINS SONT LAISSES A L'APPRECIATION DE L'UTILISATEUR. DES EXPERIENCES VISANT A DETERMINER LES PERFORMANCES D'UN CAPTEUR A AIR PRODUIT INDUSTRIELLEMENT, AINSI QUE DEUX MODELISATIONS DU CAPTEUR, UNE EN REGIME STATIQUE, L'AUTRE EN REGIME DYNAMIQUE, ONT SERVI DE BASE A LA MODELISATION GLOBALE DU SYSTEME DE CHAUFFAGE. LES EXPERIENCES ONT EN OUTRE MIS EN EVIDENCE LE ROLE IMPORTANT DE L'INERTIE DU CAPTEUR, ET ONT CONDUIT A PROPOSER DES MODIFICATIONS DE LA GEOMETRIE DE LA LAME D'AIR DYNAMIQUE, AFIN D'AMELIORER SES PERFORMANCES
Author: REINA.. BORNER
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Languages : fr
Pages : 198
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LA FILIERE SOLAIRE DES CENTRALES ACTUELLEMENT EXISTANTES SE BASE ESSENTIELLEMENT SUR DES CYCLES CLASSIQUES A VAPEUR. MAIS IL EST AUSSI POSSIBLE DE DEVELOPPER UNE FILIERE GAZ EN UTILISANT DES TURBINES A GAZ AVEC DES CYCLES OUVERTS OU FERMES. DANS CETTE OPTIQUE A ETE DEVELOPPEE UNE METHODE GENERALE D'OPTIMISATION DU RENDEMENT D'UN SYSTEME CAPTEUR SOLAIRE A AIR MOTEUR THERMIQUE, EN S'APPUYANT SUR UN FONCTIONNEMENT EN CYCLE DE CARNOT PUIS EN CYCLE DE BRAYTON AVEC OU SANS REGENERATION. LES ECARTS DE TEMPERATURE A LA SOURCE ET AU PUITS, LES PERTES THERMIQUES DIRECTES ENTRE SOURCE ET PUITS SONT PRIS EN COMPTE, AINSI QUE LE RENDEMENT DE REGENERATION POUR LE CYCLE DE BRAYTON. L'ETUDE DE LA SENSIBILITE PARAMETRIQUE EST FAITE EN PRENANT LA TEMPERATURE DU PUITS OU LA TEMPERATURE DE STAGNATION COMME REFERENCE. CETTE PREMIERE PARTIE SE TERMINE PAR LA PRESENTATION DE QUELQUES RESULTATS SIGNIFICATIFS, PERMETTANT DE SITUER L'IMPORTANCE DE CES PARAMETRES DANS LA CONCEPTION DES MOTEURS THERMIQUES DE CE TYPE. DANS LA DEUXIEME PARTIE, L'ETUDE EN REGIME DE RELAXATION DE FLUX RADIATIF DE CES CAPTEURS SOLAIRES COMPORTANT DES MATRICES POREUSES MENE A L'ECRITURE DES EQUATIONS DE BILAN D'ENERGIE POUR LES PHASES SOLIDE ET FLUIDE. LEUR RESOLUTION ANALYTIQUE SIMPLIFIEE EN NEGLIGEANT LES TERMES DE DIFFUSION DISPERSION ET LE TERME D'INERTIE DU FLUIDE ABOUTIT A DES VALEURS DU COEFFICIENT VOLUMIQUE DE TRANSFERT H QUI S'ACCORDENT AVEC CEUX DU REGIME STATIONNAIRE. LE MODELE NUMERIQUE DEVELOPPE ENSUITE POUR LA RESOLUTION DES EQUATIONS COMPLETES EST BASE SUR LA METHODE DES VOLUMES FINIS ET PERMET L'IDENTIFICATION DE H PAR COMPARAISON DES PROFILS DE TEMPERATURE CALCULES ET EXPERIMENTAUX. LE PRESENT TRAVAIL SE LIMITE AUX MILIEUX POREUX SUIVANTS: LES COPEAUX DE DURALUMIN, LA LAINE DE CUIVRE, LA MOUSSE DE POLYURETHANE ET LES GRAINS DE LIEGE. LES VALEURS DE H DEDUITES DU MODELE NUMERIQUE TRANSITOIRE RESTENT TRES SUPERIEURES A CELLES DEDUITES DU MODELE ANALYTIQUE CORRESPONDANT, MAIS RESTENT COHERENTS PAR RAPPORT AUX QUELQUES CORRELATIONS DE LA LITTERATURE
Author: Mame Mor Diarra Ndiaye
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Dans ce travail, on présente une étude des performances d'un capteur solaire plan double passe destiné à la production de l'air chaud permettant d'alimenter et d'améliorer les techniques de séchage. On analyse les cas d'un absorbeur avec et sans ailettes.Les modèles théoriques relatifs au capteur à air double passe avec et sans ailettes ont été établis et résolus numériquement à l'aide de codes élaborés en Fortran pour obtenir une approche globale de leur comportement ou alors à l'aide de Comsol multiphysique pour une étude plus locale. Un dispositif expérimental a été conçu pour valider les résultats obtenus numériquement. Une des particularités du capteur mis au point au laboratoire est relative à son système d'isolation. À cet effet, un matériau local composé de tiges de mil broyées (biosourcé) a été réalisé dans le but d'augmenter les performances du capteur solaire. Les propriétés des matériaux biosourcés utilisés pour l'isolation ont été identifiées à l'aide de moyens existant au laboratoire. Une comparaison des températures mesurées et calculées a permis de valider les deux approches expérimentale et numérique. L'évaluation des performances a montré une forte influence du débit et du rayonnement solaire sur le rendement énergétique du capteur solaire double passe avec ailettes. L'approche globale des bilans thermique au sein du capteur solaire repose principalement sur une bonne connaissance des coefficients d'échange entre le fluide caloporteur et l'absorbeur, un travail d'estimation de ces coefficients d'échange convectif est proposé dans la dernière partie de ce travail.Mots clés : Capteur solaire, double passe, tige de mil broyée, matériau biosourcé, modélisation numérique, expérimentale, performance.
Author: Jeronimo Vidigal Duarte Souza
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La part de consommation d'énergie primaire d'eau chaude sanitaire (ECS) dans des bâtiments à basse consommation (BBC) devient proportionnellement importante quand comparée aux autres postes. Actuellement, l'intégration des systèmes dans les nouveaux bâtiments ne présente pas de difficulté. En revanche, le marché de la rénovation est mal exploité, et une des contraintes importante est le placement du ballon de stockage. Dans le cas où le ballon doit être placé en dehors du bâtiment, les solutions existantes ne sont pas satisfaisantes, ni d'un point de vue thermique (fortes pertes), ni d'un point de vue esthétique (réservoir visible à l'extérieur). Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié une solution innovante visant à intégrer le stockage au capteur, afin de permettre une intégration complète du système au niveau de la toiture. Le critère énergétique nous a conduit à proposer un volume de stockage totalement isolé où l'apport de chaleur se produit en partie basse. Nous réalisons dans le cadre de la thèse une étude expérimentale d'une cavité à haut rapport de forme, qui nécessite la réalisation d'un système de stratification. Ce système, une plaque, a été étudié numériquement pour optimiser le placement du fluide en partie haute. Enfin un modèle global a été conçu pour les simulations de performance annuelle. Ce modèle se montre satisfaisant, et montre que la performance du système est légèrement inférieure aux systèmes classiques (thermosiphon). Les pertes thermiques ont été le facteur le plus pénalisant. Le dimensionnement d'un prototype a été réalisé, et ce dernier sera testé au cours de l'année 2012.
