Energy Efficiency in Algerian Residential Buildings Impact of Insulation and Renewable Energy in Various Climates

Abstract

في المناطق الحارة وشبه الجافة مثل جنوب الجزائر، يشكل تحقيق الراحة الحرارية مع تقليل استهلاك الطاقة تحديًا كبيرًا بسبب التفاوت الكبير في درجات الحرارة. تركز هذه الدراسة على دمج العزل الحراري ومضخات الحرارة كاستراتيجية مشتركة لتحسين الأداء الطاقوي وتقليل الأثر البيئي. تم استخدام برنامج TRNSYS لمحاكاة مبنى سكني نموذجي في تسع ولايات جنوبية مثل أدرار وبسكرة والأغواط، مع دراسة مواد عزل مختلفة كالصوف الزجاجي والبوليسترين. أظهرت النتائج أن العزل يقلل من احتياجات التدفئة بنسبة تصل إلى 60% والتبريد بحوالي 40%. في الأغواط، انخفض استهلاك التدفئة من 61.85 إلى 46.27 ك.و.س/م²، وانخفضت انبعاثات CO₂ بنسبة 17.8% في أدرار و18.9% في بشار. كما قلّت تقلبات درجات الحرارة داخل المبنى بشكل ملحوظ. تؤكد الدراسة أن الجمع بين العزل ومضخة الحرارة أكثر فعالية من استخدام كل منهما على حدة، وتوصي بتطبيق هذه الاستراتيجية في سياسات البناء في المناطق الجافة بالجزائر.

In hot and semi-arid regions like southern Algeria, achieving thermal comfort while reducing energy consumption is a major challenge due to significant temperature fluctuations. This study focuses on combining thermal insulation and heat pump systems as a joint strategy to enhance energy performance and reduce environmental impact. The TRNSYS software was used to simulate a typical residential building across nine southern provinces such as Adrar, Biskra, and Laghouat, evaluating different insulation materials like glass wool and polystyrene. Results showed that insulation reduced heating needs by up to 60% and cooling demands by around 40%. In Laghouat, heating consumption dropped from 61.85 to 46.27 kWh/m², while CO₂ emissions decreased by 17.8% in Adrar and 18.9% in Béchar. Indoor temperature fluctuations were also significantly minimized. The study confirms that combining insulation with a heat pump is more effective than using either alone and recommends applying this integrated strategy in building policies for Algeria’s arid regions.