تــطــويــر نــظــام إمــداد مــستــقــل بالطــاقــة لــمــحــطــة هــاتــفــيــة مــعــزولــة

Abstract

في هذه الأطروحة قمنا بمحاكاة عددية ببرنامج فلوانت تشتمل على إدراج الحلول للمأوى الحالي للاتصالات و ذلك بإضافة عوازل خارجية، ثم بإضافة مبادل حراري هوائي أرضي لتبريد الهواء قبل دخوله لمأوى الاتصالات من أجل خفض درجة حرارة مأوى الاتصالات، ثم أجرينا دراسة لتحديد حجم وقدرة محطة اتصال معزولة تعمل بالطاقة الشمسية، بحيث يتم دمج المأوى مع المبادل الحراري الهوائي الأرضي ليحل محل المكيفات الهوائية، ثم بعد ذلك قمنا بعرض لدراسة متعددة المعايير لتصميم مأوى جديد يتناسب و المنطقة المناخية التي يتواجد بها من خلال عرض نظرية تصميم التجارب، أظهرت النتائج بأن إضافة العوازل الخارجية أسهم في تقليل درجة حرارة الجدران الخارجية إلا أنه لا يكفي وأنه يحتاج إلى أنظمة تبريد إضافية، أما بالنسبة للمبادل الهوائي الأرضي أظهرت نتائج المحاكاة العددية المختلفة التي تم الحصول عليها بأنه فــي حالــة رينولدز يســاوي 2000، وجــدنا أفضل قيمــة لـدرجة حرارة الــهـواء الخــارج مــن المــبــادل الحراري الهـــوائي الأرضــي T = 31 درجة مئوية بفارق يقدر ب 14 درجة مئوية بين المدخل و المخرج ، يعتبر دمج نظام تزويد محطة هاتف يعمل بالطاقة الشمسية مع نظام تبريد سلبي – مبادل حراري هوائي أرضي – حلا جيد لحل مشكلة تزويد المحطات المعزولة بالطاقة، بحيث يصل عدد الألواح إلى 23 لوح من فئة 300 واط ، و 13 بطارية ذات سعة Ah150، وفي الأخير تم عرض نظرية مخطط للتجارب لتصميم مأوى جديد يتناسب و المنطقة المناخية التي يتواجد بها.

Dans cette thèse, nous avons effectué des simulations numériques avec le code Fluent qui comprend la recherche des solutions pour un abri de télécommunications en ajoutant des isolateurs externes. Puis, nous avons ajouté un échangeur de chaleur air-sol pour refroidir l'air avant d'entrer dans l'abri afin de réduire la son température, ainsi, nous avons mené une étude pour déterminer la taille et la capacité d'une station de télécommunication isolée. La station est alimentée par l'énergie solaire et combiné avec la géothermie par un échangeur air-sol pour remplacer les climatiseurs. Ensuite, nous avons présenté une étude d’optimisation multicritères pour concevoir un nouvel abri qui correspond à la région climatique concernée (Ouargla) en présentant la théorie de plan d’expériences. Les résultats montrent que l'ajout des isolateurs externes contribue à la réduction de la température des murs extérieurs, mais cela n'est pas suffisant et nécessite des systèmes de refroidissement supplémentaires. Quant à l'échangeur air-sol, dans le cas de Reynolds égal à 2000, les résultats des simulations numériques obtenues montrent que la meilleure valeur pour la température de sortie d'air de l'échangeur de chaleur est T = 31 °C avec une différence estimée de 14 °C entre l'entrée et la sortie. L’intégration d'un système d'alimentation solaire avec un système de refroidissement passif (échangeur) est une bonne solution pour résoudre le problème de l’alimentation électrique des stations isolées, que nécessite 23 modules photovoltaïques de 300 watts et 13 batteries Ah150. Enfin, une théorie des plans d’expériences est proposée pour concevoir un nouvel abri adapté à la zone climatique