ÉTUDE DE COMPORTEMENT D’UNE CHEMINÉE SOLAIRE EN VUE DE L’ISOLATION THERMIQUE

Abstract

In our study, we present a technique for ventilation and natural cooling for hot climates. The movement of the air is generated inside the space by a solar chimney. In order to predict the behavior of the chimney, we realized an experimental setup followed by a simulation using the fluent code for a solar chimney with different geometries and two inclinations. An application is running on a piece of size (1m x 1m x 1m) equipped with a solar chimney inclined 45 degrees to the horizontal integrated over the upper part, to predict the ventilation rate. To improve the quality of ventilation, and reach the level of thermal comfort at lower power consumption. We introduced an air-ground. The decrease in temperature at the entrance of the room, we were able to make a design of an air / ground. The main conclusions derived from the parametric study of the proposed system are:  The efficiency of the system increases with the increase of the quantity of solar radiation  The size of the chimney has a significant effect on increasing of the air volume flow.  Optimal heat circulation corresponds to an inclination angle of 45 degrees from horizontal.  The temperature and air velocity at the outlet of the chimney depends on the intensity of solar radiation.  Reducing the outside temperature by a combination of solar chimney and cooling ducts of the air-ground heat exchanger was found quite sufficient to restore comfort conditions.  There is good agreement between the results obtained by our study and those from literature.

Dans notre étude, on a présenté une technique permettant la ventilation et le rafraîchissement naturel pour les régions à climat chaud. Le mouvement d'air est généré à l'intérieur de l'espace par une cheminée solaire. Afin de prévoir le comportement de la cheminée, on a réalisé un dispositif expérimental suivi d’une simulation utilisant le code Fluent pour une cheminée solaire de différentes géométries et deux inclinaisons. Une application est exécutée sur une pièce de dimension (1m x 1m x 1m) équipée d’une cheminée solaire inclinée de 45° par rapport à l’horizontal intégrée sur la partie supérieur de la pièce, afin de prédire le taux de ventilation. Pour améliorer la qualité d’air ventilé, et d’atteindre le niveau de confort thermique à moindre consommation d’énergie. On a introduit un échangeur air- sol. La diminution de température à l’entrée de la pièce, nous a permis de faire un dimensionnement d’un échangeur air/sol. Les conclusions principales dérivées de l'étude paramétrique du système proposé sont les suivantes: L'efficacité du système augmente avec la disponibilité du rayonnement solaire du contexte géographique dans lequel le système est réalisé.  La taille de la cheminée a un effet important sur l’augmentation de débit volumique de l’air.  Le tirage thermique optimal correspond à une inclinaison d’angle 45° par rapport à l’horizontale.  Les températures et la vitesse de l’air à la sortie de la cheminée dépend de l’intensité du rayonnement solaire.  La réduction de la température extérieure par une combinaison de la cheminée solaire et les conduits de refroidissement de l’échangeur air-sol a été trouvée assez suffisante pour rétablir les conditions de confort.  Il y a une bonne concordance entre les résultats obtenues par notre étude et ceux tirées de littérature.