Contribution à l’étude du transfert thermique dans les échangeurs de chaleur des machines frigorifiques à adsorption.

Abstract

L’objectif de cette thèse est de proposer des solutions techniques pour adapter les réfrigérateurs et les installations de climatisation solaires à adsorption aux régions chaudes. Dans ces régions, le dysfonctionnement des échangeurs de chaleur de refroidissement (condenseur à air et tour de refroidissement) est assez fréquent notamment durant les périodes caniculaires. Pour surmonter ce problème, nous avons proposé quatre solutions basées sur le couplage de la tour de refroidissement (ou le condenseur) avec : (i) un ventilateur assurant la convection forcée d’air, (ii) un système de refroidissement par pulvérisation d’eau, (iii) un échangeur géothermal eau / sol et (iv) un échangeur géothermal air / sol. Cette dernière solution présente un système innovant breveté en 2014 sous l’appellation Aéro-refroidisseur géothermal GAC « Géothermal Air Cooler ». Une étude d’applicabilité de chaque solution dans la région de Biskra a été présentée en donnant chaque fois les spécificités techniques et les limites de fonctionnement. Par ailleurs, beaucoup de méthodes de calcul et de dimensionnement des condenseurs à air, tour de refroidissement et des échangeurs géothermiques ont été détaillées et validées avec des résultats de la littérature. On note qu’un modèle original a été développé et validé pour la prédiction de la température du sol et l’estimation de la distance minimale entre les tubes de l’échangeur géothermal. En fin, nous pensons que les systèmes frigorifiques à adsorption peuvent être installés dans les régions chaudes en les couplant à l’une des quatre solutions proposées dans la présente thèse.