Contribution a l'amelioration de la technique du plancher solaire direct : analyse de la solution dalles minces et gestion optimisee du chauffage d'appoint

par PHILIPPE PAPILLON

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Gilbert Achard.

Soutenue en 1992

à Chambéry .

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  • Résumé

    Ces travaux sont consacres a l'etude du plancher solaire direct (p. S. D. ) dont le principe consiste a coupler directement des capteurs solaires a un plancher chauffant d'epaisseur importante permettant d'assurer les roles d'emetteur et de stockage. Dans ce procede, deux points sont critiques du point de vue des charges d'investissement: 1) l'epaisseur importante de la dalle chauffante, 2) le systeme de chauffage dont l'emetteur doit etre independant du plancher chauffant. Au cours de cette etude, nous avons cherche a apporter des solutions simples a ces deux problemes. Pour conduire cette etude, nous avons fait appel a deux outils distincts: 1) la modelisation numerique detaillee. Pour cela, le logiciel trnsys a ete utilise et un modele bidimensionnel de plancher chauffant utilisant une methode convolutive a ete elabore, 2) l'experimentation sur site reel avec un batiment de 100 m#2 equipe d'un plancher chauffant et d'une installation hydraulique couplee a une chaudiere et/ou a 17 m#2 de capteurs solaires. Dans un premier temps, l'analyse de la reduction de l'epaisseur des dalles chauffantes sur les performances du psd a ete realisee, permettant ainsi d'elaborer diverses regles de conception liees a la mise en uvre de dalles d'epaisseur reduite par rapport aux epaisseurs preconisees jusqu'a maintenant. Au cours d'une seconde etape, nous avons ete amenes a developper un systeme de commande-regulation permettant d'assurer, de facon performante, la distribution des energies solaire et d'appoint. Pour cela, nous avons fait appel a des techniques innovantes basees sur l'utilisation de modeles simplifies de comportement dont les parametres sont identifies en ligne a partir de la mesure des temperatures caracteristiques du systeme, pour cette seconde etape, les resultats numeriques ont ete completes par une validation in-situ sur l'installation experimentale


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  • Annexes : 74 REF

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