Intégration d'un Système de Rafraichissement par Évaporation Dans le Bâtiment

Integration of an Evaporative Cooling System in the Building

• Auteur / Autrice : Djallel Abada
• Direction : Guillaume Polidori, Chadi Maalouf
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : SI - Sciences de l’Ingénieur
• Date : Soutenance le 25/05/2021
• Etablissement(s) : Reims en cotutelle avec Université de Constantine 3 Salah Boudnider. Département génie des procédés (Algérie)
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences du Numérique et de l’Ingénieur (Reims, Marne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Matériaux et Ingénierie Mécanique (MATIM) (Reims, Marne)
• Jury : Président / Présidente : Sliha Abdou
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Guillaume Polidori, Chadi Maalouf, Abderahim Boudenne, Said Zid, Djamila Rouag Saffidine
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Abderahim Boudenne, Said Zid

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modélisation des données du bâtiment

Construction -- Industrie

Climatisation -- Régulation

Mots clés libres

Evaporation Indirecte

Capacité de Rafraîchissement

Confort Thermique

Bâtiment

Efficacité Energétique

Point de rosée

Indirect Evaporation

Cooling Capacity

Thermal Comfort

Building

Energy efficiency

Dew point

Résumé

Avec la croissance de la population et le processus d'urbanisation effrénée qui touchent presque la totalité des centres urbains dans le monde, le besoin d'énergie pour le rafraîchissement des espaces ne cesse d'augmenter, en particulier dans les pays émergeants. Cette recherche est orientée vers les techniques relatives aux nouvelles méthodes de rafraîchissement à moindre coût et écologiques. L’étude a dévoilé que les systèmes de rafraîchissement par évaporation indirect à point de rosée comptent parmi les plus prometteurs. Leur capacité à utiliser l'évaporation de l'eau pour absorber la chaleur afin d'abaisser la température de l'air sans ajout de l’humidité, est un principe de rafraîchissement peu énergivore et avec un minimum d’impacts sur l'environnement. À partir de nos investigations, il a été possible de vérifier que le système étudié pouvait atteindre des efficacités plus élevées que les systèmes à évaporation indirects typiques à moindre coût. Son efficacité dépend en grande partie de la géométrie des canaux, du débit et de la température de l'air d'admission, de l'humidité et du rapport de l’air secondaire, mais moins de la température de l'eau d'alimentation du substrat. Il a été également conclu que le système de point de rosée convenait à la plupart des régions à climat sec, doux et chaud. Pour certaines régions à climat humide, les performances du système seraient trop faibles pour qu’il soit utilisé seul et un pré-déshumidificateur doit être incorporé pour améliorer ses performances pour une application plus large. Sa puissance de rafraîchissement varie en fonction de la région où il est utilisé. Comparé au système de rafraîchissement à compression mécanique conventionnel, en somme, le système de point de rosée a un potentiel nettement plus élevé pour économiser et réduire les factures d'énergie.

With population growth and the rapid urbanization process that affects almost all urban centers in the world, the energy need for cooling spaces continue to increase, particularly in emerging countries. this research is oriented towards techniques relating to new methods of ecological cooling at lower cost. The study has shown that indirect dewpoint evaporative cooling systems are among the most promising. Their ability to use the evaporation of water to absorb heat in order to lower the air temperature without adding humidity is a principle of cooling that consumes a small amount of energy with smallest negative impact upon the environment. From our investigations, it was possible to verify that the studied system could achieve higher efficiencies than typical indirect evaporative systems at lower cost. Its efficiency depends largely on the geometry of the channels, the flow rate and temperature of the intake air, humidity and the ratio of secondary air, but less on the temperature of the inlet water. substrate feed. It was also concluded that the dew point system is suitable for most areas with a dry, mild and hot climate. For some areas with humid climates, the performance of the system would be too low for it to be used alone and a pre-dehumidifier should be incorporated to improve its performance for a wider application. Its cooling capacity varies depending on the region where it is used. Compared to the conventional mechanical compression cooling system, the dew point system has a significantly higher performance potential to reduce energy bills.