Etude de l’influence des conditions climatiques semi-arides sur les performances de rafraîchissement de l'air par dessiccation avec régénération solaire
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Date
2023
Authors
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Publisher
Université d'Oum El Bouaghi
Abstract
Les performances de la technologie de rafraîchissement de l'air par dessiccation sont directement liées aux conditions climatiques et à la qualité de l'énergie dépensée. Dans cette thèse, nous avons analysé l'effet des conditions climatiques semi-arides et du potentiel solaire du nord de l'Algérie sur ces performances. Plusieurs modèles de calcul de l'ensoleillement ont été testés. Le modèle sélectionné nous a permis de prédire efficacement le comportement réel de l'installation solaire.
Un modèle global capable de simuler le fonctionnement dynamique de l'installation (solaire + traitement de l'air) a été développé sous TRNSYS avec des données réelles. La confrontation avec les données expérimentales de l'Université de La Rochelle (France) a démontré la validité de notre calcul. Pour le site d'Oum-El-Bouaghi, les résultats sont encourageants et permettent une régénération efficace de la roue dessiccante en continu pendant 8 heures. Le COP thermique moyen est de 0,75, ce qui est relativement faible mais compensé par les avantages environnementaux de cette technologie ainsi que par l'abondance et la "gratuité" de l'énergie solaire. L'analyse de l'effet des conditions de fonctionnement de la roue dessiccante a montré qu'elle serait incapable de traiter suffisamment l'air si sa température dépasse 33°C.
Un cycle de ventilation amélioré a été proposé pour s'adapter au mieux au type de climat étudié. Le calcul a montré des performances très satisfaisantes. Avec une stratégie de contrôle rationnelle, l'installation selon le cycle proposé peut fournir des conditions de confort standard continues et régulées en fonction des besoins en climatisation. Nous recommandons donc une réalisation effective d'une centrale de rafraîchissement de l'air par dessiccation et régénération solaire dans la région d'Oum-El-Bouaghi.
This thesis investigates the performance of air-cooling technology by desiccation under semi-arid climatic conditions and solar potential of northern Algeria. We tested several models for calculating sunshine and selected the one that best predicted the real behavior of the solar installation. We developed a global model using TRNSYS to simulate the dynamic operation of the solar and air treatment system with real data. The comparison with experimental data from the University of La Rochelle (France) validated our model. For the Oum-El-Bouaghi site, the results showed an efficient regeneration of the desiccant wheel in continuous mode for 8 hours. The average thermal COP was 0.75, which was relatively low but offset by the environmental benefits and the availability and cost-effectiveness of solar energy. We analyzed the effect of operating conditions of the desiccant wheel and found that it could not adequately treat the air if its temperature exceeded 33°C.
We proposed an improved ventilation cycle to better suit the climate type studied. The simulation showed very satisfactory performance. With a rational control strategy, the system based on the proposed cycle could provide continuous and regulated standard comfort conditions according to cooling needs. We recommend implementing an air-cooling plant by desiccation and solar regeneration in the Oum-El-Bouaghi region.