CONDITIONNEMENT D’AIR PAR L’ENERGIE SOLAIRE Laboratoire des Systèmes Electro-Mécanique (LASEM) Université de Sfax École Nationale d’Ingénieurs de Sfax Objectifs : Conception, Modélisation & Simulation d’un Système de conditionnement d’air par l’énergie solaire en utilisant la technique d’adsorption t1 tF tF Problématique : maîtrise simultanée d'un nombre plus ou moins important de grandeurs de consigne - température, humidité relative, qualité de l'air, mouvements d'air, bruit etc. Confort Thermique: Le métabolisme, L'habillement, La température ambiante de l’air et des parois, L'humidité relative de l'air, La vitesse de l'air, Air de qualité: Débit d’air nécessaire, Taux de renouvellement d’air, Taux de brassage de l’air, Pureté de l’air

Système de conditionnement d’air Système de conditionnement d’air par l’énergie solaire en utilisant la technique d’adorption Système de conditionnement d’air t1 tF tF

Système de conditionnement d’air par l’énergie solaire en utilisant la technique d’adsorption Compartiments t1 tF tF

Fonctionnement en mode hiver Système de conditionnement d’air par l’énergie solaire Principe de Fonctionnement Fonctionnement en mode hiver t1 tF tF

Fonctionnement en mode été avec pré-refroidissement de l’air Système de conditionnement d’air par l’énergie solaire Principe de Fonctionnement Fonctionnement en mode été avec pré-refroidissement de l’air t1 tF tF

Fonctionnement en mode été sans pré-refroidissement de l’air Système de conditionnement d’air par l’énergie solaire Principe de Fonctionnement Fonctionnement en mode été sans pré-refroidissement de l’air t1 tF tF

Modélisation d’un système de conditionnement d’air par l’énergie solaire en utilisant la technique d’adsorption Modélisation t1 tF tF La démarche de modélisation s’appuie sur les équations régissant les transferts thermique et massique afin d’avoir un modèle de connaissance qui décrit le comportement de l’unité de conditionnement d’air

Modélisation du capteur solaire Modélisation d’un système de conditionnement d’air par l’énergie solaire en utilisant la technique d’adsorption Modélisation du capteur solaire t1 tF tF schéma bloc du capteur solaire Absorbeur Modèle à une température Modèle à deux températures

Modélisation de l’humidificateur Modélisation d’un système de conditionnement d’air par l’énergie solaire en utilisant la technique d’adsorption Modélisation de l’humidificateur t1 tF tF Schéma bloc de l’humidificateur

Modélisation de l’échangeur de chaleur Modélisation d’un système de conditionnement d’air par l’énergie solaire en utilisant la technique d’adsorption Modélisation de l’échangeur de chaleur t1 tF tF Schéma des profils de température – courant croisé Fluide chaud Enveloppe Fluide froid E. Avec l’extérieur

Modélisation de la roue hygroscopique Modélisation d’un système de conditionnement d’air par l’énergie solaire en utilisant la technique d’adsorption Modélisation de la roue hygroscopique La roue hygroscopique : section d'adsorption (fraction d'angle ) et section de régénération (d’angle 1-  ), les débits d’air d'adsorption et de régénération sont dans un arrangement à contre-courant. t1 tF -  le lit adsorbant est homogène et isotrope. le travail de compression et la dissipation visqueuse sont négligeables. l'écoulement d'air est considéré unidimensionnel. les propriétés du fluide, du matériau de tube et de l’adsorbant sont constantes. Hypothèses simplificatrices tF Équation de conservation de masse  Équation de conservation d’énergie

Modélisation du ballon de stockage Modélisation d’un système de conditionnement d’air par l’énergie solaire en utilisant la technique d’adsorption Modélisation du ballon de stockage t1 tF tF Schématisation du ballon de stockage Bilan d’énergie Avec

Modélisation du système de production de l'eau froide Modélisation d’un système de conditionnement d’air par l’énergie solaire en utilisant la technique d’adsorption Modélisation du système de production de l'eau froide t1 tF tF Réfrigération par adsorption (Adsorption chiller)

Influence de la température à l’entrée du fluide Résultats de Simulation du fonctionnement de l’unité de conditionnement d’air par l’énergie solaire Capteur solaire Influence de la température à l’entrée du fluide Modèle à une équation t1 tF tF Réponse du capteur à des variations en échelon de la température d’entrée du fluide

Influence de la variation du débit d’eau Résultats de Simulation du fonctionnement de l’unité de conditionnement d’air par l’énergie solaire Humidificateur Influence de la variation du débit d’eau Humidificateur t1 tF tF On applique une perturbation en échelon à l’entrée de l’humidificateur avec un débit d’air constant.

Système de conditionnement d’air par l’énergie solaire Résultats de Simulation du fonctionnement de l’unité de conditionnement d’air par l’énergie solaire Système de conditionnement d’air par l’énergie solaire t1 tF tF Mode Hiver

Système de conditionnement d’air par l’énergie solaire Résultats de Simulation du fonctionnement de l’unité de conditionnement d’air par l’énergie solaire Système de conditionnement d’air par l’énergie solaire t1 tF tF Mode Été sans pré-refroidissement