MODELISATION ET ETUDE COMPARATIVE DES CAPTEURS SOLAIRES PLANS ET A TUBES DANS LES REGIONS SOUDANO-SAHELIENNES DU CAMEROUN.
Keywords:
Capteur solaire, Simulation, Climatisation solaire, Modélisation, Conditions climatiques, TRNSYSAbstract
Cet article présente la modélisation et l’étude comparative des capteurs solaires plans et à tubes dans les régions soudano sahéliennes du Cameroun. Dans un premier temps, une modélisation complète des capteurs solaires est effectuée, ensuite, des simulations sur TRNSYS sont réalisées en utilisant les conditions climatiques (rayonnement solaire, ensoleillement et température) de ces régions. Pour chaque simulation, en fonction de la surface du capteur, de l’ensoleillement et de la température des mois d’Avril et Août 2012 de des régions soudano-sahéliennes du Cameroun, nous avons calculé l’énergie gagnée par le capteur ainsi que l’énergie fournie par le chauffage auxiliaire. Ce qui nous a permis d’évaluer le rendement du capteur correspondant à cette surface pour les deux technologies à savoir, pour le capteur plan et pour le capteur à tube sous vide à l’aide des TYPE 71 et TYPE538 du logiciel TRNSYS. Les résultats obtenus montrent que, les capteurs à tubes sous vide offrent des meilleurs rendements par rapport aux capteurs plans, avec des valeurs comprises entre 79% et 81 % contre 61,8 % et 62,93 % pour les capteurs solaires plans. Nous notons aussi que la différence entre ses deux technologies de capteur varie de 17,2 % à 17,9 %, ce qui n’est pas négligeable. En utilisant un capteur à tube sous vide au détriment d’un capteur plan pour notre installation à climatiseur solaire à absorption dans la ville de Maroua on pourrai ainsi optimiser le rendement de nos capteur d’une valeur d’environ 17 %.
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References
R.L. Webb, E.R.G. Eckert and R.J. Goldstein, ‘Heat Transfer and Friction in Tubes with Repeated Rip Roughness’, International Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 14, N°4, pp.601 – 617, 1971.
K.A. Joudi and A.I. Mohamed, ‘Expérimental Performance of a Solar Air Heater with a ‘V’ Corrugated Absorber’, Energy Conversion and Management, Vol. 26, N°2, pp. 193 – 200, 1986.
M.R. Zugari and J.J. Vullierne, ‘Amélioration des Performances Thermiques d’un Capteur Solaire par l’Utilisation d’une Structure à Lamelles’, Entropie, Vol. 29, N°176, pp. 25 – 30, 1993.
C. Choudhury and H.P. Garg, ‘Performance of Air-Heating Collector with Packed Airflow Passage’, Solar Energy, Vol. 50, N°3, pp. 205 – 221, 1993.
H-M. Yed, C-D. Ho and C-Y. Lin, ‘The Influence of Collector Aspect Ratio on the Efficiency of Baffled Solar Air Heaters’, Energy, Vol. 23, N°1, pp. 11 – 16, 1998.
K. Prasad and S.C. Mullick, ‘Heat Transfer Characteristics of a Solar Air Heater used Drying Purposes’, Applied Energy, Vol. 13, pp. 83 – 93, 1985.
Ye-Di Liu, L.A. Diaz and N.V. Suryanarayana, ‘Heat Transfer Enhancement in Air Heating Flat-Plate Solar Collectors’, Transaction on the ASME, Journal of Solar Energy Engineering, Vol. 106, pp. 385 – 363, 1984.
S. Ouard, ‘Optimisation des Formes et Disposition d’Obstacles dans la Veine Mobile du Fluide des Capteurs Solaires Plans à Deux Couches d’Air en Vue de la Maximisation du Couple Rendement et Température’, Thèse de Doctorat, Université de Valenciennes, France,1989.
N. Moummi, S. Youcef-Ali, A. Moummi and J.Y. Desmons, ‘Energy Analysis of a Solar Air Collector with Rows of Fins’, Renewable Energy, Vol. 29, N°13, pp. 2053 – 2064, 2004.
S. Youcef-Ali and J.Y. Desmons, ‘Numerical and Experimental Study of a Solar Equipped with Offset Rectangular Plate Fin Absorber Plate’, Renewable Energy, Vol. 31, N°13, pp. 2063 – 2075, 2006.
K. Aouès, N. Moummi, A. Moummi, Z. Zellouf, A. Labed and E. Achouri, ‘Amélioration des performances thermiques d’un capteur solaire plan à air: Etude expérimentale dans la région de Biskra, Revue des Energies Renouvelables, Vol. 12, N°2, pp. 237 – 248, 2009.
A. N. Ngueche Chedop, N. Djongyang and A. Zaatri. ‘’Modelling of the performance of a solar electric-vapor compression refrigeration system in dry tropical regions’’. International Journal of Science and Research, Vol. 3, N°11, pp. 1066 – 1076, 2014.
Noël Djongyang, René Tchinda, Donatien Njomo. ‘’Estimation of some comfort parameters for sleeping environments in dry-tropical sub-Saharan Africa region’’. Energy Conversion and Management, 58 (2012), P.110-119.
G. Bouhelal, ‘L'utilisation de l'énergie solaire pour les besoins de la climatisation’, Mémoire de master, Université Abou Bekr Belkaid - Tlemcen, Algérie, 2012.
M. Bekkouche, ‘Modélisation du Comportement Thermique de Quelques Dispositifs Solaires’, Thèse de Doctorat, Université Abou Bekr Belkaid - Tlemcen, Algérie,2009.
] K. Aouès, N. Moummi, A. Moummi, Z. Zellouf, A. Labed and E. Achouri, ‘Etude de l’Influence des Rugosités Artificielles sur les Performances Thermiques des Capteurs Solaires Plans à Air’, Revue des Energies Renouvelables, Vol. 11, N°2, pp. 219 – 227, 2008.