Parametric Optimization of Thermal Comfort in Extreme Weather Conditions

Article Preview

Abstract:

This work focuses on the numerical investigation of different modes of heat exchangebetween the habitat and its environment in an extremely hot climate to optimize thermal comfort.Notably, to optimize habitable comfort, it is essential to model the solar flux and the temperatureabsorbed by the habitat walls. In this context, we have developed an analytical model to predict heatexchange for a habitat in the Adrar region. The heat transfer equations have been established in eachwall of the habitat. These equations were discretized by the finite difference method and solvedusing the Gauss algorithm. The models developed were validated with climatic data measured in theresearch unit ''URER'MS'' in Adrar. The results obtained showed that building materials andextreme weather conditions were the decisive parameters of unwanted overheating.

You might also be interested in these eBooks

Info:

Pages:

75-90

Citation:

Online since:

August 2019

Export:

Price:

* - Corresponding Author

[1] E. Wurtz, (1995), ' Modélisation tridimensionnelle des transferts thermiques et aérauliques dans le bâtiment en environnement orienté objet '', Thèse de doctorat de l'université d,école nationale des ponts et Chaussées.

DOI: 10.1016/s0152-9668(02)80033-x

Google Scholar

[2] F. Miranville, (2002), ' Contribution à l'Etude des Parois Complexes en Physique du Bâtiment : Modélisation, Expérimentation et Validation Expérimentale de Complexes de Toitures incluant des Produits Minces Réfléchissants en climat tropical humide '', Thèse de doctorat de l,université de la Réunion.

DOI: 10.51257/a-v1-tba1915

Google Scholar

[3] A. Mahdavi, S. Kumar, ' Implications of Indoor Climate Control for Comfort, Energy and Environment ',. Energy and Buildings, Vol.24, n°3, (1996), 167-177.

DOI: 10.1016/s0378-7788(96)00975-9

Google Scholar

[4] M. Andamon, T. Williamson, V. Soebarto, (2006), ' Perceptions and Expectations of Thermal Comfort in the Philippines ',, Conference Paper, researchgate.net, publication-228780585.

Google Scholar

[5] G. Lefebvre, ' Comportement thermique dynamique des bâtiments : simulation et analyse '', Techniques de l,Ingénieur, traité Génie énergétique, B2, 041-1.

DOI: 10.51257/a-v1-b2041

Google Scholar

[6] Ministère de l'agriculture et du développement rural, ' Essai de présentation d'une technique d'irrigation traditionnelle dans la wilaya d'Adrar: foggara ''. https://www.insid.dz/realisation/did/D3.pdf, Institut national des sols de l,irrigation et du drainage, page consulté le 13/12/(2017).

DOI: 10.4000/books.irdeditions.997

Google Scholar

[7] Wikipédia, Wilaya d'Adrar. https://fr.wikipedia.org/wiki/Wilaya_d%27Adrar, page consulté le 12/11/(2017).

Google Scholar

[8] T. Nacer, A. Hamidat, O. Nadjemi, ' A comprehensive method to assess the feasibility of renewable energy on Algerian dairy farms ',, Journal of Cleaner Production, Volume 112, Part 5, 20, (2016), 3631-3642. doi: org/10.1016/j.jclepro.2015.06.101.

DOI: 10.1016/j.jclepro.2015.06.101

Google Scholar

[9] Technical Report, (2014), (EnerMENA), High Precision Meteorological Station of Research Unit for Renewable Energies in the Saharan Environment in Adrar, Algeria.

Google Scholar

[10] A. Oudrane, (2018), ' Contribution à la modélisation et au développement des systèmes de chauffage solaire à usage individuel '', thèse de doctorat de l'Ecole Nationale Polytechnique d,Oran - Maurice Audin.

DOI: 10.15546/aeei-2020-0003

Google Scholar

[11] M. Hamdani, S. Bekkouche, T. Benouaz and M.K. Cherier, ' Study and effect of orientation two room of buildings located in Ghardaïa, Algeria ',, Energy Procedia, n°18, (2012), p.632 – 639.

DOI: 10.1016/j.egypro.2012.05.076

Google Scholar

[12] A. Oudrane, B. Aour, B. Zeghmati, X. Chesneau, M. Hamouda, ' Analysis numerical of one-dimensional heat transfer for desert house ',, Recueil of mécanique, Vol.2 n°01, (2017), 089-102.

Google Scholar

[13] J. Nadeau, J.R. Puiggali, (1995), 'Séchage : Des processus physiques aux procédés industriels',, Tec & Doc Lavoisier, ISBN 2-7430-0018-X.

Google Scholar

[14] F. Sahnounea, M. Madanib, M. Zelmatc, M. Belhamela, ' Comparative study between solar and conventional heating economic study and environmental impact ',, Energy Procedia, n° 50, (2014), 841-852.

DOI: 10.1016/j.egypro.2014.06.103

Google Scholar

[15] F. Mokhtari, L. Loukarfi, M. Belhamel, ' Use of On/Off Mode for Regulation of a Solar Heating System for Building ',, Procedia Engineering, Vol. n°33, (2012), 313-320.

DOI: 10.1016/j.proeng.2012.01.1209

Google Scholar

[16] M. Yaïche, S. Bekkouche, ' Estimation du rayonnement solaire global en Algérie pour différents types de ciel ',, Revue des énergies renouvelables, Vol. 13 N°4, (2010), 683-695.

Google Scholar

[17] S. Ben Amor, R. Fathallah, N. Boukadida et L. Guedri, 'Contribution à l'étude des transferts thermiques dans un local muni d'une structure à isolation variable'', Revue des Energies Renouvelables CISM,08 Oum El Bouaghi, (2008), 79-88.

Google Scholar

[18] R. Ghedamsi, N. Settou, N. Saifi, B. Dokkar, ' Contribution on buildings design with low consumption of energy incorporated PCMs ',, Energy Procedia, V. n° 50, (2014), 322-332. doi: org/10.1016/j.egypro.2014.06.039.

DOI: 10.1016/j.egypro.2014.06.039

Google Scholar

[19] K. Mansatiansin, (2005), ' Modélisation et simulation des transferts et de l'éclairement dans un habitat bioclimatique '', thèse de doctorat en sciences de l,ingénieur, spécialité mécanique énergétique, université de Perpignan, France.

Google Scholar

[20] D. Whaley, W. Saman, A. Alemu, ' Integrated Solar Thermal System for Water and Space Heating, Dehumidification and Cooling ',, Energy Procedia, V. n°57, (2014), 2590-2599.

DOI: 10.1016/j.egypro.2014.10.270

Google Scholar

[21] M. Boukli Hacene, S Amara, N. Chabane Sari, ' Thermal requirements and temperatures evolution in an ecological house ',, Energy Procedia, V. n°6, (2011), 110-121. doi: org/10.1016/j.egypro.2011.05.013.

DOI: 10.1016/j.egypro.2011.05.013

Google Scholar

[22] A. Oudrane and B. Aour, Numerical Simulation of heat Exchanges for a desert house Type Adrar, Advanced Engineering Forum, Vol. n°24, (2017), 63-75. doi: org/10.4028/www.scientific.net/AEF.24.63.

DOI: 10.4028/www.scientific.net/aef.24.63

Google Scholar

[23] B.Y.H. Liu, R.C. Jordan, ' The interrelationship and characteristic distribution of direct, diffuse and total radiation ',, Solar Energy, Vol. n°4, (1960), 01-19. doi: org/10.1016/0038-092X(60)90062-1.

DOI: 10.1016/0038-092x(60)90062-1

Google Scholar

[24] N. Ben Hassine, (2017), ' Etude numérique d'un écoulement force dans un canal horizontal dont la partie inferieure est constituée de boues assimilées à un matériau poreux '', thèse de doctorat de l,université de Perpignan (UPVD-LAMPS), France.

Google Scholar

[25] K. Kerkouche, F. Cherfa, ' Evaluation de l'irradiation solaire globale sur une surface inclinée selon différents modèles pour le site de Bouzaréah ',, Revue des Energies Renouvelables, Vol. 16 N°2 (2013), 269- 284.

Google Scholar

[26] S. Ben kaciali et K. Gairaa, ' Modélisation de l'irradiation solaire globale incidente sur un plan incliné ',, Revue des Energies Renouvelables, Vol. 17 N°2 (2014), 245-252.

Google Scholar

[27] T. Honorio, B. Bary, F. Ben boudjema, ' Evaluation of the contribution of boundary and initial conditions in the chemo-thermal analysis of a massive concrete structure',, Engineering Structures, Vol n°80, (2014), 173-188. doi: org/10.1016/j.engstruct.2014.08.050.

DOI: 10.1016/j.engstruct.2014.08.050

Google Scholar

[28] Corrélation de la température, (2009), page consulté le 20/10/2017. https://www.newsvine.com/2009/01/08/thermal-conductivity-of-air-vs- temperature-corrélation.

Google Scholar