Modélisation et optimisation des performances thermiques d'un mur solaire à perforations (UTC)

• Main Author: Badache, Messaoud
• Format: Others
• Published: École de technologie supérieure 2010
• Online Access: http://espace.etsmtl.ca/254/1/BADACHE_Messaoud.pdf; http://espace.etsmtl.ca/254/4/BADACHE_Messaoud%2Dweb.pdf

L’objectif principal de ce mémoire est la modélisation et l’optimisation des performances thermiques d’un mur solaire à perforations (UTC). Vu le nombre de paramètres importants intervenant dans les systèmes d’UTCs, la mise en oeuvre d’un plan expérimental complet à trois niveaux est nécessaire. Pour ce faire, un prototype de mur solaire à perforations UTC a été construit au Centre de technologie thermique (CTT) de l’École de technologie supérieure. Des mesures expérimentales de température, rayonnement et vitesse d’écoulement ont été réalisées, selon la stratégie définie par le plan d’expériences. Dans un premier temps, la méthodologie des plans expérimentaux a permis de déterminer l’influence de quatre paramètres (le revêtement de l’absorbeur, le débit d’air aspiré par le ventilateur, le diamètre des trous et le rayonnement) sur les performances thermiques (rendement et efficacité) de l’UTC. Dans un second temps, un modèle analytique de type polynomial est établi. Ce dernier explique 94,6 % de la variabilité des résultats du rendement. Par la suite, ce modèle est ajusté et validé par une analyse de variance et une analyse des résidus. Finalement, le modèle obtenu est optimisé grâce à une représentation graphique par des courbes de surfaces de réponse. Une combinaison optimale de quatre paramètres est obtenue, pour un rendement compris entre 80% et 90%.