EFFET DE L’INTEGRATION D’UNE COUCHE DE MATERIAU A CHANGEMENT DE PHASE (MCP) DANS UN TOIT DE BÂTIMENT SUR SES PERFORMANCES ÉNERGÉTIQUES

Abstract

Dans notre pays, le secteur de bâtiments est le premier consommateur d'énergie représentant 41% de la consommation globale nationale. Dans la période estivale, environ 70% de cette consommation est dédiée à la climatisation. Ainsi, la promotion de l'efficacité énergétique dans ce secteur s'impose. Pour y parvenir, les chercheurs actuels ont proposé de nombreuses solutions. Cependant, il apparaît, clairement, que l'incorporation de matériaux de changement de phase dans les enveloppes de bâtiments est une solution en plein expansion. Ce travail s’inscrit dans ce cadre et il consiste à une étude numérique, par la méthode de différences finies, de l’effet de l'incorporation d’une couche de MCP dans la toiture d'une maison sur ces performances énergétiques dans la période estivale. Au cours de cette étude, la méthode enthalpique explicite a été implantée sous l’environnement Matlab, afin d’évaluer les performances d’un toit avec et sans MCP. Les résultats trouvés ont prouvé que cette solution réduit du coût de confort thermique. Mots clés : Matériaux à changement de phase, méthode enthalpique explicite, toit, méthodes des différences finis. Abstract In our country, the buildings sector is the leading energy consumer, wich represents 41% of the overall national consumption. In the summer, around 70% of this consumption is devoted to air conditioning. It is therefore essential to promote energy efficiency in this sector. To achieve this, current researchers have proposed a number of solutions. However, it is clear that the incorporation of phase-change materials into building envelopes is a solution that is undergoing rapid expansion. This work falls within this framework and consists of a numerical study, using on the finite difference method, of the effect of incorporating a layer of PCM into a house’s roof on its energy perforamce during summer period. In this study, the explicit enthalpy method was implemented in the Matlab environment in order to evaluate the performance of a roof with and without PCM. The obtained results show that this solution reduces the cost of the thermal comfort. Key words: Phase change materials, explicit enthalpy method, roof, finite difference methods. ملخص في بالدنا، يعد قطاع البناء المستهلك الرئيسي للطاقة، حيث يمثل 41 ٪من االستهالك الوطني اإلجمالي. وفي فترة الصيف، يتم تخصيص حوالي 70 %من هذا االستهالك لتكييف الهواء. ولذلك، فإن تعزيز كفاءة الطاقة في هذا القطاع أمر ضروري. ولتحقيق ذلك، اقترح الباحثون الحاليون العديد من الحلول. ومع ذلك، فمن الواضح أن دمج المواد متغيرة الطور في أغلفة المباني هو الحل المتنامي. هذا العمل هو جزء من هذا اإلطار ويتكون من دراسة عددية، باستخدام طريقة الفرق المحدودة، لتأثير دمج طبقة من المواد متغيرة الطور في سقف المنزل على استهالكه للطاقة في فترة الصيف. خالل هذه الدراسة، تم غرس طريقة اإلنثالبي الصريحة في بيئة الماتالب، من أجل تقييم أداء السقف بوجود المواد متغيرة الطور وبدونها. أثبتت النتائج المتحصل عليها أن هذا الحل يقلل تكلفة الراحة الحرارية. الكلمات المفتاحية: مواد متغيرة الطور، طريقة اإلنثالبي الصريحة، السقف، طرق الفروق المحدودة.