Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

LABORATOIRE ENERGIE SOLAIRE ET ECONOMIE D’ENERGIE Mémoire pour l’obtention du M

LABORATOIRE ENERGIE SOLAIRE ET ECONOMIE D’ENERGIE Mémoire pour l’obtention du Master d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement-Ingénieurs-2iE Option : ENERGIE ET PROCEDES INDUSTRIELS -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Présenté et soutenu publiquement le … juin 2011 par : ABDERAMANE CHOUA BIOCLIMATISATION ET CONFORT THERMIQUE : ANALYSE DE LA CONCEPTION DU BATIMENT A PARTIR DU LOGICIEL COMFIE + PLEIADES. Travaux dirigés par : Pr. Yézouma COULIBALY Pr. Didier LECOMTE M. Madi KABORE Promotion 2010/2011 Jury d’évaluation : Président : Membres : BIOCLIMATISATION ET CONFORT THERMIQUE : ANALYSE DE LA CONCEPTION DU BATIMENT A PARTIR DU LOGICIEL COMFIE + PLEIADES. ABDERAMANE Choua Mémoire de Fin d’Etude de Master Energie 2010/2011 Page i DEDICACE Je dédie ce mémoire à : Feu mon père CHOUA ABDALLAH pour m’avoir donné la vie et l’éducation indispensable pour ma réussite ; QU’ALLAH LE TOUT PUISSANT L’ACCUEILLE DANS SON PARADIS. Ma chère mère DOYA BORGOU pour ses sacrifices et son amour qu’elle nous a consacré ; Trouve en ce travail l’expression de toutes mes reconnaissances. A mes oncles et tantes, frères, sœurs et amis, je dédie ce travail pour m’avoir soutenu tout le long de mon cursus. BIOCLIMATISATION ET CONFORT THERMIQUE : ANALYSE DE LA CONCEPTION DU BATIMENT A PARTIR DU LOGICIEL COMFIE + PLEIADES. ABDERAMANE Choua Mémoire de Fin d’Etude de Master Energie 2010/2011 Page ii REMERCIEMENTS Ce travail a été réalisé grâce aux soutiens permanents et aux encouragements de plusieurs personnes, dont je tiens à les remercier sincèrement. Tout d’abord à la Banque Africaine de Développement (BAD) pour m’avoir accordé une bourse d’études du cycle de Master. Au Dr Yao AZOUMAH qui m’a accueilli dans son laboratoire. A mes encadreurs, Pr. Yézouma COULIBALY, Pr Didier LECOMTE et M. Madi KABORE pour leur encadrement lors du déroulement de mon stage. A Monsieur Pierre ABADIE et toute son équipe NEWANGO pour leurs échanges fructueux. En particulier à mon binôme Nicolas BESSON pour son esprit d’équipe et ses apports enrichissants. Je tiens à exprimer toute ma reconnaissance au personnel du laboratoire LESEE pour leur gentillesse et pour leur soutien constant durant mon séjour au laboratoire. Aussi à exprimer toute ma gratitude au corps professoral du 2iE en général et de l’Unité Thématique d’Enseignant et de Recherche Génie Energétique et Industriel en particulier pour les connaissances dispensées pendant cette formation de master. Mes sincères remerciements s’adressent à tous mes promotionnels, amis et frères, pour les agréables moments passés ensemble durant les deux années d’études. BIOCLIMATISATION ET CONFORT THERMIQUE : ANALYSE DE LA CONCEPTION DU BATIMENT A PARTIR DU LOGICIEL COMFIE + PLEIADES. ABDERAMANE Choua Mémoire de Fin d’Etude de Master Energie 2010/2011 Page iii RESUME Les apports solaires par les parois et par les vitrages dus à un fort ensoleillement à Ouagadougou sont à l’origine de l’inconfort dans les bâtiments et augmentent les besoins en climatisation. La part de la climatisation sur les factures électriques est énorme alors que le coût du kWh ne cesse de croitre. Cette étude vise à déterminer l’impact des différentes parties du bâtiment sur le besoin en climatisation avec le logiciel de simulation COMFIE + PLEADES afin d’économiser de l’énergie. Le test de ce logiciel a donné des résultats proches des données mesurées. Un bâtiment mono zone avec les configurations de l’immeuble NEWANGO a été caractérisé. Les résultats de simulations montrent que la protection des fenêtres permet d’économiser de 300 à 700 kWh/m²/an et les fenêtres larges sont nettement économes par rapport aux fenêtres hautes. Le double vitrage et les vitrages teintés réduisent nettement le besoin en climatisation. Le double mur permet d’économiser 2355 kWh/an par rapport au simple mur, tandis qu’un mur de 20cm isolé avec de la paille de 20cm d’épaisseur est plus économe ; on a une économie d’énergie de 3736 kWh/an par rapport au simple mur de 20cm de parpaing. Mots clés : Vitrage, Besoin en climatisation, Economie d’énergie, Simulation, bâtiment. ABSTRACT The reheating of walls and windows due to a high solar radiation in Ouagadougou leads to a discomfort into buildings and increases the need for air conditioning. The share of air conditioning on electric bills is enormous while the kWh cost is constantly growing. This study aims to determine the impact of different parts of the building on the need in air conditioning using the simulation software COMFIE + PLEADE in order to save energy. The test of this software gave results close to the measured data. A single building area with the features of the NEWANGO building was characterized. Simulation results show that the protection of windows can save 300 to 700 kWh / m² / year and large windows are much efficient compared to high ones. The double glazed and tinted windows dramatically reduce the need in air conditioning. The double wall saves 2355 kWh / year compared to a simple wall, handed a 20cm wall insulated with straw 20cm is more economical; indeed we have an energy saving of 3736 kWh / year compared to the 20 cm simple cinderblock wall. Keywords: Glaze, Need air conditioning, energy saving, simulation, building. BIOCLIMATISATION ET CONFORT THERMIQUE : ANALYSE DE LA CONCEPTION DU BATIMENT A PARTIR DU LOGICIEL COMFIE + PLEIADES. ABDERAMANE Choua Mémoire de Fin d’Etude de Master Energie 2010/2011 Page iv ABREVIATIONS 2iE : Institut Internationale d’Ingénierie de l’Eau et d’Environnement. LESEE : Laboratoire Energie Solaire et Economie d’Energie. UTER : Unité Thématique d’Enseignements et de Recherche. GEI : Génie Energétique et Industriel FS : Facteur Solaire. TL : Transmission Lumineuse. U : facteur thermique COP : Coefficient de performance. CVC : Chauffage ventilation Climatisation. NEWANGO : Bon arrivée en langue locale (moré). TRY: Test Reference Year CSTB: Centre Scientifique et Technique du Bâtiment TRNSYS : TRaNsient SYstem Simulation CoDyBa : COde de simulation DYnamique de BAtiments. Fla : Flux lumineux de lampes. TRI : Temps de Retour sur Investissement. E : Eclairement. BIOCLIMATISATION ET CONFORT THERMIQUE : ANALYSE DE LA CONCEPTION DU BATIMENT A PARTIR DU LOGICIEL COMFIE + PLEIADES. ABDERAMANE Choua Mémoire de Fin d’Etude de Master Energie 2010/2011 Page 1 Sommaire DEDICACE _______________________________________________________________________ i REMERCIEMENTS ________________________________________________________________ii RESUME ________________________________________________________________________ iii ABSTRACT _____________________________________________________________________ iii ABREVIATIONS _________________________________________________________________ iv LISTE DES TABLEAUX ___________________________________________________________ 3 LISTE DES FIGURES _____________________________________________________________ 4 I- INTRODUCTION GENERALE ____________________________________________________ 5 I.1. Contexte ___________________________________________________________________ 5 I.2. Problématique _______________________________________________________________ 5 I.3. Objectif ____________________________________________________________________ 5 I.4- Présentation du Laboratoire : LESEE ______________________________________________ 6 II- Bibliographie __________________________________________________________________ 8 II.1. Confort thermique ___________________________________________________________ 8 II.1.1. Définition ______________________________________________________________ 8 II.1.2. Facteurs influant le confort thermique ________________________________________ 8 II.1.3. Zone de confort dans les habitats à Ouagadougou _______________________________ 9 II.2. Comportement thermique de bâtiment __________________________________________ 9 II.2.1. Transfert thermique dans le bâtiment _________________________________________ 9 II.2.2. les apports thermiques ___________________________________________________ 11 II.3. Synthèse des logiciels d’analyse du confort thermique et de la conception du bâtiment __ 14 II.3.1. CODYBA _____________________________________________________________ 14 II.3.2. TRNSYS ______________________________________________________________ 15 II.3.3. PLEIADES + COMFIE __________________________________________________ 15 II.3.4. DOE-2 ________________________________________________________________ 16 II.3.5. ENERGY PLUS ________________________________________________________ 16 II.3.6. DESIGNBUILDER _____________________________________________________ 17 III- TEST DU LOGICIEL _______________________________________________________ 19 III.1- Méthode du test ___________________________________________________________ 20 III.2- Résultats et discussion du test ________________________________________________ 20 BIOCLIMATISATION ET CONFORT THERMIQUE : ANALYSE DE LA CONCEPTION DU BATIMENT A PARTIR DU LOGICIEL COMFIE + PLEIADES. ABDERAMANE Choua Mémoire de Fin d’Etude de Master Energie 2010/2011 Page 2 IV- CARACTERISATION ET SIMULATION DU BATIMENT ________________________ 22 III.1- Présentation du bâtiment NEWANGO __________________________________________ 22 III.2- Hypothèses et données ______________________________________________________ 23 III.3- Méthode de simulation ______________________________________________________ 24 III.3.1- Les protections solaires __________________________________________________ 25 III.3.2- Dimensions des fenêtres _________________________________________________ 26 III.3.3- Types de vitrages_______________________________________________________ 26 III.3.4 Principe du double mur avec trappe _________________________________________ 28 V- Résultats et analyse _________________________________________________________ 29 V.1- Protection ________________________________________________________________ 29 V.2- Dimensions des fenêtres _____________________________________________________ 31 V.3- Type de vitrage_____________________________________________________________ 32 V.3- Double mur avec trappe _____________________________________________________ 34 VI- CONCLUSIONS GENERALES _______________________________________________ 38 VII- RECOMMANDATIONS ET PERSPECTIVES ___________________________________ 40 VIII- REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ______________________________________ 41 IX- ANNEXES _______________________________________________________________ 42 BIOCLIMATISATION ET CONFORT THERMIQUE : ANALYSE DE LA CONCEPTION DU BATIMENT A PARTIR DU LOGICIEL COMFIE + PLEIADES. ABDERAMANE Choua Mémoire de Fin d’Etude de Master Energie 2010/2011 Page 3 LISTE DES TABLEAUX Tableau 1: l'année d'essai de référence ........................................................................................................... 23 Tableau 2: Compositions des parois ................................................................................................................ 25 Tableau 3: Facteurs solaires de vitres ............................................................................................................. 27 Tableau 4: variation de dimension de fenêtre .................................................................................................. 32 Tableau 5: Economie de chaque orientation .................................................................................................... 32 Tableau 6: simulation de type de vitrage sur la fenêtre Ouest .......................................................................... 33 Tableau 7: Calcul de nombre de lampes .......................................................................................................... 33 Tableau 8 : Economie et temps de retour sur investissement ............................................................................ 37 BIOCLIMATISATION ET CONFORT THERMIQUE : ANALYSE DE LA CONCEPTION DU BATIMENT A PARTIR DU LOGICIEL COMFIE + PLEIADES. ABDERAMANE Choua Mémoire de Fin d’Etude de Master Energie 2010/2011 Page 4 LISTE DES FIGURES Figure 1 Phénomènes physiques en jeu [6] _____________________________________________________ 10 Figure 2 Types de Fenêtres [8] ______________________________________________________________ 12 Figure 3 Ecran horizontal et son indicateur d’ombre [8]__________________________________________ 12 Figure 4 Ecran vertical 1 [8]_________________________________________________________________ 13 Figure 5 Indicateur d'ombre 2 [8] ____________________________________________________________ 13 Figure 6: Façade du bâtiment test ___________________________________________________________ 19 Figure 7: Plan du bâtiment test______________________________________________________________ 19 Figure 8: Résultat mesurés et simulé _________________________________________________________ 20 Figure 9 : Bâtiment NEWANGO _____________________________________________________________ uploads/Geographie/ rapport-abderamane-final.pdf