Etude Des Mouvements Du Fluide Autour D’un Radiateur De Chauffage(ou Batterie Froide) Placé Dans Un Local

Résumé: L'étude actuelle se concentre sur l'efficacité des émetteurs de chaleur (radiateurs) dans les locaux. Le transfert de chaleur est optimal quand le coefficient de transfert par convection (αcon) entre l'air interne du local et les parois externes du radiateur est élevé, ceci peut être réalisé en augmentant la température d'entrée de l'eau chaude du radiateur (Tin), ou en diminuant la température d’air d’apport. Il a été noté par une analogie de système de ventilation-radiateur avec une pompe à chaleur HP, que l'apport d'air froid diminue le COP de HP, et donc augmente la consommation d'énergie du système de chauffage (combustible ou électricité) et le rend coûteux et non économique. A cet effet, une étude numérique d’un domaine réduit de calcul a été réalisée en deux dimensions (2D), avec le code FLUENT, et le modèle de turbulence (k-) standard, où on a appliqué « la loi ou fonction de la paroi standard », les résultats montrent que, les tubes elliptiques en quinconce, avec des distances entre leurs axes horizontalement ou verticalement minimales, garantissent un échange thermique optimal par convection, dont l’écoulement est croisé. Cela se traduit par un COP important de l'installation, avec des coûts réduits, ce qui rend le système économique et les coûts d'exploitation raisonnables. Apres ces résultats, nous avons proposé une autre technique qui est économique et pratique, où on place un échangeur thermique au niveau de l’ouverture dans le mur derrière le radiateur construit par des tubes elliptiques et non circulaires disposés en ligne, avec un écoulement croisé, distants de 2R mm entre axes horizontalement et verticalement. Cet échangeur thermique va assurer une absorption de la quantité de chaleur de l’air chaud vicié sortant du local, par l’air froid frais ramené de l’extérieur à des basses températures, où il subit un pré-échauffement, cette quantité de chaleur échangée est celle qui fait la différence entre les deux systèmes de chauffage ventilationradiateur et ventilation-radiateur économique. Ce qui influe directement sur la performance de l’installation et rend l’installation économique et performante, c’est une réduction de la consommation d’énergie. Et pour assurer l’écoulement correct de l’air au niveau de l’échangeur, c'est-à-dire l’air ramené de l’extérieur s’écoule à l’intérieur du tube interne de l’échangeur et l’air rejeté du local s’écoule à l’intérieur du tube externe de l’échangeur, nous avons proposé une prolongation du tube de la partie externe de l’échangeur pour jouer le rôle d’une cheminée qui aspire l’air de l’intérieur du local et le rejette à l’extérieur, ceci est assuré par une différence de densité entre l’air interne du local et l’air externe de ce dernier. Mots clés : ventilation-radiateur; tube elliptique; écoulement croisé; économie; COP; CFD.

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