| Titre : | Contribution à l’étude de l’efficacité d’un système géothermique (air-sol) placé dans une zone aride « cas de la région de Biskra » |
| Auteurs : | omar Hamdi, Auteur ; Abdelhafid Brima, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2020 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Echangeur air-sol,Tube entérré,Performance énergétique,Température du sol. |
| Résumé : |
Des mesures expérimentales ont été effectuées sur un échangeur air-sol (EAHE), réalisé
au niveau de l’université de Biskra, pendant la période s’étendant du début de mai jusqu’au mois de septembre de l’année 2013. Les résultats obtenus et leurs interprétations ont fait l’objet de cette étude. On a montré qu’un bon écart entre la température d’entrée (ambiante) et la température de sortie de l’échangeur EAHE pourra être obtenu. D’autre part, la longueur de l’échangeur a une influence remarquable sur la température de sortie. Cela signifie que la longueur de l’échangeur doit être optimisée en fonction des conditions d’utilisation de ce dernier pour obtenir de bonnes performances. La durée de fonctionnement de l’échangeur n’influe pas sur la température de sortie. Ce genre d’échangeur a un très bon potentiel de refroidissement. Il est très utile pour le rafraichissement ou pour une pré-climatisation dans la région de Biskra. Si, prochainement, on étendra cette étude pour couvrir la période hivernale, on pourra avoir de bonnes informations sur l’utilité d’un tel échangeur dans la zone de Biskra |
| Sommaire : |
Dédicace ………………………………………………………...……………………………..I
Remerciements ……………………………………………………...………………………...II Table des matières …………………………………………………………………..………III Nomenclature ……………………………………………………………….….……………VI Liste des figures …...……………………………………………………...…………………XI Liste des tableaux.……..………………………………………………...………………...XIV Introduction générale ………………….…………………………………………………….1 Mise en contexte ……………………………………………………………….……...2 Problématique……………………………………………………………………..…...2 Objectifs………………………………………………………………………….…….3 Organisation de la thèse………………………………………………………….….....3 Chapitre I : Etat de l’art ………………………………………………………………….….4 Introduction………………………………………………………………………………….…5 I-1 Généralités…………………………………………………………………………..….....6 I-1-1 Définition la Géothermie…………………………………………………………….6 I-2 Principe de fonctionnement d’un échangeur thermique air-sol (EAHE)………….……….6 I-3 Les 4 principaux éléments d'un puits canadien/provençal………………………………....8 I-4 Les avantages et les inconvénients de la géothermie pour la production de chaleur ….....11 a) Les avantages……………………………………………………………..….11 b) Les handicaps……………………………………………………………......12 I-5-Etude bibliographique…………………………………………………………….……....12 a) Température du sol et l'effet des traitements de surface sur celle-ci....................13 Effet du tube EAHE sur la température du sous-sol……………….…….17 b) Etudes expérimentales……………………………………………………………18 c) Etudes théoriques………………………………………………………….……..26 d) Etudes basées sur des algorithmes………………………………………...……..41 1. Algorithme de Puri…...………………………………………………..…41 2. Algorithme de Santamouris………………….…………………………..42 3. Algorithme de Boulard……………………….………………………….43 Table des matières IV 4. Algorithme de Holmuller……………………….……………………….43 5. Algorithme de Bojic…………………………….……………………….44 6. Algorithme de Zimmermann………………….…………………………44 7. Algorithme de Hanby……………………….…………………………...45 e) Conclusion……………………………………………………………………….46 Chapitre II : Etude théorique………………………………………………………………49 Introduction…………………………………………………………………………………...50 II-1 Modélisation de la température en profondeur du sol……………………………………50 II.1.1 Examen et comparaison des deux approches………………………………………..52 a) Équation de conduction thermique pour la température du sol……………………..52 b) Équation de la température du sol couplée à la conduction thermique et au transfert de chaleur par la circulation d'eau…………………………………………52 c) Comparaison théorique entre les deux équations de la température du sol…………53 d) Résolution de l’équation…………………………………………………………….55 II-2 Modélisation de la température à la surface du sol………………………………………56 II-3 Modélisation de l’échangeur air-sol……………………………………...………………57 a) Modèle de Hollmuller………………………………………………………………….60 b) Modèles de (AG Solar) de Rhénanie du Nord-Westphalie……………………………62 II-2-2 Principaux paramètres de dimensionnement……………………………………….65 1 Débit d’air total……………………………………………………………………….65 2 Nombre et diamètre des tubes………………………………………………………..66 3 Vitesse de l’air dans les tubes………………………………………………………...66 4 Longueur des tubes…………………………………………………………………..66 5 Distance entre tubes………………………………………………………………….66 6 Profondeur d'enfouissement des tubes……………………………………………….67 7 Nature du sol et son taux d'humidité…………………………………………………67 II.2.3 Autres paramètres de dimensionnement…………………………………………….68 1 Rugosité intérieure des tubes…………………………………………………………68 2 Nature des tubes………………………………………………………………………68 3 Géométrie de l'échangeur…………………………………………………………….68 4 Rayonnement solaire…………………………………………………………………68 5 Influence de la présence d’un bâtiment proche………………………………………69 6 Influence de la présence d’une nappe phréatique proche…………………………….69 7 Humidité de l’air……………………………………………………………………...69 Table des matières V II.2.4 Synthèse……………………………………………………………………………..69 Conclusion……………………………………………………………………………………70 Chapitre III : Etude expérimentale…………………………………..…………………….71 Introduction…………………………………………………………………………………...72 III-1 Caractéristiques du site ………………………………………………………………..72 III-2 Température du sol……………………………………………………………………..72 III-3 Echangeur air-sol ………………………………………………………………………73 III-4 Instrumentation…………………………………………………………………………74 III-5 Exemples de résultats…………………………………………………………………..77 Conclusion……………………………………………………………………...…………….80 Chapitre IV : Résultats et discussion ……………………………………………………...81 Introduction…………………………………………………………………………………..82 III-1 Température ambiante et température de sortie de l’échangeur………………………..82 III-2 Température de sortie moyenne…………………………………………………………84 III-3 Effet de la longueur de l’échangeur…………………………………………………..…84 III-4 Effet de la durée de fonctionnement ……………………………………………………85 III-5 Potentiel de refroidissement de l’EAHE et celui du sol……………………………...…86 III-6 Efficacité de l’échangeur………………………………………………………..……....90 III-7 Température de l’air à l’intérieur de l’échangeur.……………………………….……...92 III-8 Température de sortie et température d’entrée………………………………………….93 Conclusion…………………………………………………………………………………....94 Conclusion générale ………………………………………………………………………...95 Références bibliographiques…………………………………………………………..……98 Annexe : Production scientifique………………………………………………………….121 Résumé………………...……………………………………………………………………137 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/1055 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable |
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