Contribution of high-energy performance housing using solar energy in the sustainable development: case of Chlef district

Abstract

Aujourd'hui, il est bien reconnu que le secteur résidentiel est responsable d'une grande part de la consommation d'énergie finale. Selon des statistiques récentes, quarante-deux pour cent (42%) de l'énergie primaire en Algérie est consommée par le secteur du bâtiment et il est encore en pleine expansion, en raison principalement d’une croissance exceptionnelle de la population et de l'urbanisme. Au cours des dernières années, les autorités algériennes ont fait du développement de l'habitat rural une de ses priorités en lançant un grand programme pour la construction de plus de 450 000 de logements dans les zones rurales afin de maintenir les populations rurales à leurs terres et les inciter à quitter les zones urbaines. Cependant, la construction de ces maisons dont le niveau de performance énergétique est très mauvais, sûrement conduit à une augmentation significative de la consommation d'énergie. La présente thèse vise à étudier la contribution de l’habitat à haute performances énergétiques utilisant l'énergie solaire dans la réduction de la consommation global d'énergie et la réduction des gaz à effet de serre. Pour atteindre cet objectif, un modèle d’une maison multizone couplé à un système de chauffage solaire a été développé sous le logiciel TRNSYS et validé avec des données expérimentales. L'étude expérimentale, qui a été réalisée sur une maison bioclimatique située à Alger, a également servi à étudier la contribution du système de chauffage solaire dans l'amélioration de la température de l'air intérieur de la maison en période froide de l'année. En outre, un modèle de système photovoltaïque raccordé au réseau a été développé afin d'évaluer la contribution de l'énergie solaire photovoltaïque dans la production de l'électricité nécessaire à la maison. v Ces modèles développés ont été appliqués sur maison individuelle située en zone rurale de la wilaya de Chlef. Le modèle de système de chauffage solaire a été utilisé pour estimer les charges de chauffage, de rafraichissement et d'eau chaude sanitaire et le modèle de système photovoltaïque raccordé au réseau a été utilisé pour estimer la charge de l'énergie électrique de la maison de référence. En outre, une étude paramétrique a été réalisée afin d'améliorer la performance énergétique de la maison étudiée et atteindre le concept d’une maison à haute performance énergétique. La performance énergétique de la maison de référence a été améliorée par moyen passive grâce à l'intégration d'un ensemble de mesures d'efficacité énergétique dans l'enveloppe de la maison et par moyenne active avec l'application du système de chauffage solaire et du système photovoltaïque. Basé sur le bilan énergétique de la maison de référence, le potentiel d’ économies d'énergie et la réduction associée des émissions de CO2 résultant de l'amélioration de la performance énergétique de l'habitat rural construit au cours des dernières programmes de construction de l’habitat rural dans le district de Chlef a été étudiée. Les résultats montrent que plus de 131 GWh et 1.480.257 bouteilles de gaz butane peuvent être sauvées chaque année. En outre, la réduction annuelle des émissions de CO2 associées à ces économies d'énergie a été estimée à 71 540 tonnes pour le gaz butane et à 85 374 tonnes pour l'électricité.