OUALID, ARFIEl Hacene, Mezaache2024-03-252024-03-252024-02-28http://dspace.univ-skikda.dz:4000/handle/123456789/534L'objectif de cette thèse est d'effectuer une étude détaillée afin de surmonter les situations où l'enveloppe d’un bâtiment à double couches PCM n'est pas efficace, en tenant compte de nombreuses températures de fusion et de chaleurs latentes pour les configurations à couche PCM simple, ainsi que de plusieurs combinaisons de températures de fusion (θm1, θm2) et de chaleur latente (Ste1, Ste2) pour l'enveloppe du bâtiment à double couches PCM, pendant le cycle de charge en été par solidification. De plus, ce travail vise également à étudier numériquement comment les couches PCM mobiles fonctionnent dans un mur de bâtiment pendant différentes saisons (été et hiver). Cette étude prend en considération de nombreuses combinaisons de températures de fusion du PCM (θm1, θm2). Elle examine de nombreux paramètres, étudie les processus de changement de phase solidification/fusion, analyse la cinétique des fronts de changement de phase, mesure la durée des cycles de charge/décharge, évalue la fraction de PCM en fonctionnement, ainsi que le flux de chaleur moyen gagné ou perdu au cours d'un cycle. L'approche des volumes finis est utilisée pour résoudre numériquement le modèle mathématique qui régit la configuration. L'étude a examiné les performances d'une enveloppe de bâtiment incorporant une seule couche de PCM pendant différentes saisons, notamment l'été et l'hiver, indiquant que les cas où les températures de fusion sont situées dans la plage des fluctuations de température extérieure et sont proches de la température de confort intérieur (selon la saison) donnent des performances annuelles optimales du mur PCM. Cette performance optimale se manifeste par l'atténuation du flux de chaleur instantané et la réduction de son amplitude. En revanche, les cas où les températures de fusion sont alignées sur les valeurs de température les plus éloignées des fluctuations extérieures (l'une proche de la température maximale en été et l'autre proche de la température minimale en hiver) contribuent à minimiser la consommation d'énergie du système HVAC. Cependant, les résultats obtenus pour la partie qui se concentre uniquement sur l'examen de la paroi à double couche PCM pendant le cycle de charge montrent que la température de fusion de la couche externe de PCM est le principal paramètre de contrôle de la quantité de chaleur perdue, où l'augmentation de θm1 augmente la chaleur perdue, par exemple, la combinaison (θm1=0.7, θm2=0.5) libère un ratio de 18% de chaleur supplémentaire par rapport au cas de référence (sans PCM). En revanche, pour la combinaison (θm1=0.5, θm2=0.7), elle atteint 13%. De plus, il est préférable que la chaleur latente de la couche intérieure soit inférieure à la chaleur latente de la couche extérieure, ce qui entraîne un processus de solidification solide,puis une grande quantité de chaleur libérée pourrait être obtenue. Ainsi, la combinaison (Ste1=0.1, Ste2=0.01) a libéré chaleur supplémentaire de 15%, tandis que pour (Ste1=0.1, Ste2=0.5), il était de 8%. Cependant, les résultats montrent que la configuration dynamique à double couches PCM, les combinaisons (𝜃௠ଵ = 2.4, 𝜃௠ଶ = 2.4) et (𝜃௠ଵ = 1, 𝜃௠ଶ = 1) sont les meilleures en termes d'atténuation de l'amplitude des fluctuations du flux de chaleur tout au long de leur saison appropriée, été et hiver, avec des fractions de 13% et 15% respectivement. De plus, en utilisant la conception de couches mobiles, la combinaison ((𝜃௠ଵ = 1, 𝜃௠ଶ = 2.4) pour l'été, (𝜃௠ଵ = 2.4, 𝜃௠ଶ = 1) pour l'hiver) présente les meilleures performances annuelles, avec la plus haute fraction de PCM en fonctionnement en moyenne annuelle (35%), avec la plus longue période moyenne annuelle de décharge. Les combinaisons avec des températures de fusion proches de la température extérieure fluctuante et proches de la température de confort intérieur (selon la saison) assurent la meilleure performance annuelle de l'enveloppe du bâtiment, en termes d'atténuation du flux de chaleur instantané et de réduction de l'amplitude des fluctuations, ce qui réduit la puissance requise du système de chauffage, de ventilation et de climatisation (HVAC) (elle peut atteindre 6,5%). Cependant, les combinaisons avec des températures de fusion incluses dans le champ des fluctuations de température extérieure, une proche de la température maximale en été et l'autre proche de la température minimale en hiver, garantissent une réduction de la consommation d'énergie du système HVAC d'environ 12%frThesis