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477
478
| clear all
close all
clc
%*********************Zone de description *******************
% Njm=nombre du jour par mois
% Nm= nombre du mois
% Nj= nombre du jour dans l'année
% Lati=l'altitude du lieu
% Long=longitude du lieu
% Za=altitude du lieu
% decl=déclinaison
% gama= l'angle d'inclinaison
% angHS=l'angle horaire au lever du soleil
% angH=l'angle horaire
% h=la hauteur du soleil
% az=l'azimut
% angri=l'angle incidence
% Ore=emplacement par rapport au grinutcheest:
% Ore=1,oust: Ore=2
% DeltaT=correction du temps
% DeltLC=la durée du jour
% TLs=le temps de lever du soleil
% TCs= le temps de couche du soleil
% Tlo=le temps locale
% TU=le temps
% TSM=le temps solaire moyenne
% TSV=le temps solaire vrai
% Rsd= le rayonnement direct
% Rsdf= le rayonnement diffus
% G1=le rayonnement globale
% Tciel= la température du ciel
% Ta= la température ambiant
% Te= la température d'entrée du fluide
% Tf= la température du fluide
% Tab= la température de l'absorbeur
% Tv= la température de la vitre
% Vit= la vitesse du vent
% pas= le pas du temps
% Pab= puissance absorbé par l'absorbeur
% Ropt=Rendement optique du CCP
% L=longueur de concentrateur
% F=la distance focale
% W= ouverture de réflecteur
% Dab1=le diamètre intérieur de l'absorbeur
% Dab2=le diamètre extérieur de l'absorbeur
% Dv1= le diamètre intérieur de l'enveloppe du verre
% Dv2= le diamètre extérieur de l'enveloppe du verre
% C= facteur de concentration
% Angm=angle incidence modifier
% Ro=réflectivité du réflecteur
% Tau=transmittance de l'enveloppe du verre
% Alfa=l'absorption de l'absorbeur
% Alfav=l'absorption de la vitre
% Alff=le facteur de transmittivité-absorptivité
% XInt=facteur d'interception
% Vit=vitesse du vent
% Dibf=le début de fluide
% alpha=0 Orientation vers le sud
% alpha=180° Orientation vers le nord
% alpha=-90 Orientation vers l'est
% alpha=90 Orientation vers l'ouest
% Sui=m=0: pas de suivi solaire
% Sui=m=1: suivi solaire totale
% Sui=m=2: suivi solaire E-W polaire
% Sui=m=3: suivi solaire E-W horizontale
% Sui=m=4: suivi solaire N-S horizontale
clc; % Effacer l'écran
clear all; % Effacer les variables de l'espace de travail
%**********************définition des constantes***********
L=(2*7.8);
F=1.84;
W=5;
Aw=L*W;
x2=pi/180;
PHI=16*(F/W)^2-1;
PHI=atan(8*(F/W)/PHI);
PHI=PHI/x2
Dabmin=W*sin(0.267)/sin(PHI)
%********L'absorbeur (Cuivre+surface sélective)************
Dab1=0.066;
Dab2=0.070;
Aab=(pi/4)*((Dab2)^2-(Dab1)^2);
Condab=45 ;
MVab=8020 ;
Cpab=500 ;
Alfa=0.906;
emsab=0.14;
Af=(pi/4)*(Dab1)^2;
%**************************le verre***********************
Dv1=0.109;
Dv2=0.115;
Av=(pi/4)*((Dv2)^2-(Dv1)^2);
Condv=1.2 ;
MVv=2230 ;
Cpv=1090;
Tau=0.95;
Alfav=0.02;
emsv=0.86;
%**************************Réflecteur*********************
Ro=0.93;
XInt=0.92;
Alff=(1-(1-Alfa)*(1-Tau));
Alff=(Alfa*Tau)/(Alff);
C=(W-Dab2)/(pi*Dab2);
%********************les cordonnés de la zone**************
ore=1;
Lati=31.57;
Long=5.24;
Alti=141;
%OUARGLA
%***********************************************************
g=9.81;
Nm=9;
Njm=21;
pas=(10/3600);
pasx=0.2;
C=2;
P=round(L/pasx);
P1=2*P+1;
n=3*P+2;
MVit=2;
Dibf=0.2;
Te=25;
S=1;
%********** calcul de la déclinaison decl*******************
Nj=30*(Nm-1)+Njm;
decl=23.45*sin(0.0172*(Nj+284));
%********** calcul de la correction de temps DeltaT*********
x=(2*pi/365)*(Nj-1);
DeltaT=(0.000075+0.00018*cos(x)-0.032077*sin(x)-0.014615*cos(2*x)-0.04089*sin(2*x))*229.18;
DeltaT=DeltaT/60;
%********* calcul de la durée du jour DeltLC******************
x2=pi/180;
angHS=acos(-tan(decl*x2)*tan(Lati*x2));
angHS=angHS/x2;
TLs=12-angHS/15;
TCs=12+angHS/15;
DeltLC=(2*angHS)/15;
DeltLC=TCs-TLs;
N=floor(DeltLC/pas);
%***********calcul des coordonnés horaires********************
Tlo(1)=TLs;
for i=2:N+1
Tlo(i)=Tlo(i-1)+pas;
end
for i=1:N+1
TU(i)=Tlo(i)-1;
if ore==1,TSM(i)=TU(i)+(Long/15);
else TSM(i)=TU(i)-(Long/15);
end
TSV(i)=TSM(i)+DeltaT;
angH(i)=15*(TSV(i)-12);
az(i)=sin(Lati*x2)*sin(decl*x2)+cos(decl*x2)*cos(Lati*x2)*cos(angH(i)*x2);
az(i)=acos(az(i));
az(i)=az(i)/x2;
h(i)=cos(Lati*x2)*cos(angH(i)*x2)*cos(decl*x2)+sin(Lati*x2)*sin(decl*x2);
x1(i)=sqrt(abs(1-h(i)^2));
h(i)=atan(h(i)/x1(i));
h(i)=h(i)/x2;
alphasp(i)=sin(angH(i)*x2)*cos(decl*x2)/sin(az(i)*x2);
calphasp(i)=sqrt(abs(1-(alphasp(i))^2));
alphasp(i)=atan(alphasp(i)/calphasp(i));
alphasp(i)=alphasp(i)/x2;
x3=tan(decl*x2)/tan(Lati*x2);
angHe=acos(x3);
angHe=angHe/x2;
if abs(angH(i))<angHe,
C1=1;
else if abs(x3)>1,
C1=1;
else
C1=-1;
end
if Lati*(Lati-decl)==0,
C2=1;
else
C2=-1;
end
if angH(i)==0,
C3=1;
else
C3=-1;
end
alphas(i)=C1*C2*alphasp(i)+C3*((1-C1*C2)/2)*180;
%****************calcul de la température ambiante*
[Ta(i)]=ambiant(Nm,TSV(i));
Tciel(i)=0.0552*(Ta(i)+273.15)^1.5-273.15;
%*******************calcul de l'énergie absorbé**************
gama=0;
alpha=0;
for S=1:4
[angrii(i)]=inciden(angH(i),S,gama,Lati,alpha,decl);
Angm(i,S)=1-0.00384*angri(i,S)-0.000143*(angri(i,S))^2;
[Rsdd(i),Ray(i),Rsd(i),Rsdf(i)]=rayon(Alti,Lati,Nm,Nj,gama,h(i),az(i),alphas(i),alpha,Tlo(i),TLs,TCs,angrii(i));
Ropt(i)=Ro*Alff*XInt*Angm(i); %Rendement optique
end
Pab(i)=W*pasx*Rsdd(i)*Ro*Alff*XInt*Angm(i)
Pabv(i)=W*pasx*Rsdd(i)*Ro*Alfav*XInt*Angm(i)
end
%********** CONDITIONS INITIALES******************************
for k=1:n+1
if k<=(P1+1)
T(1,k)=Ta(1);
else
T(1,k)=Te;
end
end
%*************************************************************
%calcul de la température de la vitre,l'absorbeur et le fluide
%*************************************************************
pas=pas*3600;
%***********Construction de la matrice************************
A(1,1)=1;
A(1,2)=-1;
A(n+1,n+1)=1;
A(n+1,n)=-1;
B(n+1)=0;
a1v=(Condv*Av)/pasx;
a2v=MVv*Cpv*Av*(pasx/pas);
a4v=pi*Dv2*pasx;
a1ab=(Condab*Aab)/pasx;
a2ab=MVab*Cpab*Aab*(pasx/pas);
for i=2:N+1
k=2;
while k<=n
for j=1:n+1
if k==j
%*************la vitre*************
if k<P+1
[Hcext(i-1,k),Hrext(i-1,k)]=coffext(emsv,Dv2,MVit,T(i-1,k),Ta(i),Tciel(i));
[Hint(i-1,k),a3(i-1,k)]=coffint(pasx,emsab,emsv,Dv1,Dab2,T(i-1,k+P+1),T(i-1,k));
qint(i-1,k)= a3(i-1,k)*(T(i-1,k+P+1)-T(i-1,k));
qext(i-1,k)= a4v*(Hcext(i-1,k)*(T(i-1,k)-Ta(i))+Hrext(i-1,k)*(T(i-1,k)-Tciel(i)));
A(k,j)=2*a1v+a2v+a3(i-1,k)+a4v*(Hcext(i-1,k)+Hrext(i-1,k));
A(k,j-1)=-a1v ;
A(k,j+1)=-a1v ;
A(k,j+P+1)=-a3(i-1,k) ;
B(k)=a2v*T(i-1,k)+a4v*(Hcext(i-1,k)*Ta(i)+Hrext(i-1,k)*Tciel(i))+Pabv(i);
elseif k==P+1
A(k,j)=1;
A(k,j-1)=-1;
%*************l'absorbeur***********
elseif k==P+2
A(k,j)=1;
A(k,j+1)=-1;
elseif k>P+2 & k<P1+1
[Hint(i-1,k),a3(i-1,k)]=coffint(pasx,emsab,emsv,Dv1,Dab2,T(i-1,k),T(i-1,k-P-1));
[Hut(i-1,k),a4(i-1,k)]=utile(C,Af,pas,Dibf,pasx,Dab1,T(i-1,k+P+1),T(i-1,k));
A(k,j)=2*a1ab+a2ab+a3(i-1,k)+a4(i-1,k);
A(k,j-1)=-a1ab ;
A(k,j+1)=-a1ab ;
A(k,j-P-1)=-a3(i-1,k) ;
A(k,j+P+1)=-a4(i-1,k) ;
B(k)=a2ab*T(i-1,k)+Pab(i);
elseif k==P1+1
A(k,j)=1;
A(k,j-1)=-1;
%*************le fluide***********
elseif k==P1+2
A(k,j)=1;
B(k)=Te;
elseif k>P1+2
[Hut(i-1,k),a4(i-1,k),a1f(i-1,k),a2f(i-1,k),a3f(i-1,k)]=utile(C,Af,pas,Dibf,pasx,Dab1,T(i-1,k),T(i-1,k-P-1));
qut(i-1,k)= a4(i-1,k)*(T(i-1,k-P-1)-T(i-1,k));
A(k,j)=2*a1f(i-1,k)+a2f(i-1,k)+a3f(i-1,k)+a4(i-1,k);
A(k,j-1)=-(a3f(i-1,k)+a1f(i-1,k));
A(k,j+1)=-a1f(i-1,k) ;
A(k,j-P-1)=-a4(i-1,k) ;
B(k)=a2f(i-1,k)*T(i-1,k);
end
end
end
k=k+1;
end
%***********Méthode de Gausse-Seidel***********************
n1=100;
epci=1e-3;
for k=1:n+1
T1(k)=T(i-1,k);
end
for m=1:n1
S=0 ;
S3=0;
for k=1:n+1
S1=0;
S2=0;
for j=1:n+1
if k~=j & j<k
S1=S1+A(k,j)*T(j);
end
if k~=j & j>k
S2=S2+A(k,j)*T1(j);
end
end
T(k)=(B(k)-(S1+S2))/A(k,k);
S=S+(T(k)-T1(k))^2;
S3=S3+T1(k)^2;
T1(k)=T(k);
end
ERR=sqrt(S/S3);
if ERR>epci
%*************************************************************
k=2;
while k<=n
for j=1:n+1
if k==j
%*************la vitre*************
if k<P+1
[Hcext(k),Hrext(k)]=coffext(emsv,Dv2,MVit,T(k),Ta(i),Tciel(i));
[Hint(k),a3(k)]=coffint(pasx,emsab,emsv,Dv1,Dab2,T(k+P+1),T(k));
A(k,j)=2*a1v+a2v+a3(k)+a4v*(Hcext(k)+Hrext(k));
A(k,j+P+1)=-a3(k) ;
B(k)=a2v*T(i-1,k)+a4v*(Hcext(k)*Ta(i)+Hrext(k)*Tciel(i))+Pabv(i);
%*************l'absorbeur***********
elseif k>P+2 & k<P1+1
[Hint(k),a3(k)]=coffint(pasx,emsab,emsv,Pat,Dv1,Dab2,T(k),T(k-P-1));
[Hut(k),a4(k)]=utile(C,Af,pas,Dibf,pasx,Dab1,T(k+P+1),T(k));
A(k,j)=2*a1ab+a2ab+a3(k)+a4(k);
A(k,j-P-1)=-a3(k) ;
A(k,j+P+1)=-a4(k) ;
B(k)=a2ab*T(i-1,k)+Pab(i);
%*************le fluid***********
elseif k>P1+2
[Hut(k),a4(k),a1f(k),a2f(k),a3f(k)]=utile(C,Af,pas,Dibf,pasx,Dab1,T(k),T(k-P-1));
A(k,j)=2*a1f(k)+a2f(k)+a3f(k)+a4(k);
A(k,j-1)=-(a3f(k)+a1f(k));
A(k,j+1)=-a1f(k) ;
A(k,j-P-1)=-a4(k) ;
B(k)=a2f(k)*T(i-1,k);
end
end
k=k+1;
end
%*************************************************************
end
else
break;
end
end
disp(m)
for k=1:n+1
T(i,k)=T(k);
end
end
for i=1:N+1
T1(i)=T(i,n+1);
T2(i)=T(i,P1+1);
T3(i)=T(i,P+1);
T4(i)=T(i,2*P+3);
end
%***********Affichage des résultats***************************
figure(1)
plot(Tlo,Rsd,Tlo,Rsdf,Tlo,Ray,Tlo,Rsdd)
figure(2);
plot(Tlo,Ta)
figure(3);
plot(To,T1,Tlo,T2,Tlo,T3)
%% A-2-Fonction « rayon » pour calculer le rayonnement solaire :
%*****Le modèle de Capderou est utilisé pour estimer****************le rayonnement solaire dans cette fonction*******%
function[Rsdd,Ray,Rsd,Rsdf]=rayon(Alti,Lati,Nj,gama,h,az,alphas,alpha,Tlo,TLs,TCs,angri)
Alti=Alti*0.001;
x2=pi/180;
angri=cos(az*x2)*cos(gama*x2)+sin(az*x2)*sin(gama*x2)*cos((alphas-alpha)*x2);
angri=acos(angri);
angri=angri/x2;
if angri>90 , angri=90;
end
%***********Calcul de rayonnement direct*****************
G=1367*(1+0.034*cos(0.0172*(Nj-2)));
MAhe=sin(0.0172*(Nj-121));
T0=2.4-0.9*sin(Lati*x2)+0.1*MAhe*(2+sin(Lati*x2))-(0.2*Alti);
T0=T0-(1.22+0.14*MAhe)*(1-sin(h*x2));
T1=(0.89)^(Alti);
T2=(0.63)^(Alti);
T2=T2*(0.9+0.4*MAhe);
TL=T0+T1+T2;
MA=(sin(h*x2)+0.0678)^(-1.253);
MA=MA*9.4E-4+sin(h*x2);
MA=1/MA;
R=6.6296+1.7513*MA-0.1202*MA^2+0.0065*MA^3-0.00013*MA^4;
R=1/R;
Rsd=G*cos(angri*x2)*exp(-TL*MA*R);
Rsdd=G*cos(angrii*x2)*exp(-TL*MA*R);
%***********Calcul du rayonnement diffus*****************
b=log(T1+T2)-2.28-0.5*log(abs(sin(h*x2)));
a=3.1-0.4*b;
Rsdf1=G*exp(-2.48+sin(h*x2)+a-sqrt(4*b^2+a^2));
Rsdf1=Rsdf1*cos(angri*x2);
b1=log(T1+T2)-2.28+1.02*(1-sin(h*x2))^2;
a1=1.1;
Rsdfh=G*exp(-1+1.06*log(abs(sin(h*x2)))+a1-sqrt(b1^2+a1^2));
Rsdh=G*sin(h*x2)*exp(-TL*MA*R);
Gh=Rsdh+Rsdfh;
Rsdf2=(0.37*Gh)/2;
Rsdf2=Rsdf2*(1-cos(gama*x2));%Diffus du sol
Rsdf3=Rsdfh-Rsdf1*sin(h*x2);
Rsdf3=(Rsdf3/2)*(1+cos(gama*x2));
a2=log(T1+T2)-3.1-log(abs(sin(h*x2)));
b2=exp(0.2+1.75*log(abs(sin(h*x2))));
Rsdf4=(-0.02*a2)/(a2^2+a2*b2+1.8);
Rsdf4=Rsdf4*G*exp(-TL*MA*R)*exp(sin(h*x2));
Rsdf=Rsdf1+Rsdf2+Rsdf3+Rsdf4;
if Rsdf<0, Rsdf=0;
end
if Rsd<0 , Rsd=0;
end
if Rsdd<0 , Rsdd=0;
end
if Tlo<TLs+0.7 || Tlo>TCs
Rsd=0;
Rsdf=0;
Rsdd=0;
end
Ray=(Rsdf+Rsd);%Rayonnement globale
%% A-3- Fonction « inciden » pour calculer l'angle d'incidence
%*************************************************************
%****Calcul de l'angle d'incidence****************************
%*************************************************************
function[angri]=inciden(angH,Sui,gama,Lati,alpha,decl)
x=pi/180;
gamaa=90-gama;
%***********Calcul de l'angle d'incidnce*****************
if Sui==0
A=cos(decl*x)*sin(alpha*x)*cos(gamaa*x);
B=cos(decl*x);
B=B*(cos(alpha*x)*cos(gamaa*x)*sin(Lati*x)+sin(gamaa*x)*cos(Lati*x));
C=sin(decl*x);
C=C*(-cos(alpha*x)*cos(gamaa*x)*cos(Lati*x)+sin(gamaa*x)*sin(Lati*x));
angri=A*sin(angH*x)+B*cos(angH*x)+C;
angri=acos(abs(angri));
angri=angri/x;
elseif Sui==1
angri=0;
elseif Sui==2
angri=abs(decl);
elseif Sui==3
angri=1-(cos(decl*x)*sin(Lati*x)*cos(angH*x)-sin(decl*x)*cos(Lati*x))^2;
angri=sqrt(angri);
angri=acos(abs(angri));
angri=angri/x;
elseif Sui==4
angri=sqrt(1-(cos(decl*x)*sin(angH*x))^2);
angri=acos(abs(angri));
angri=angri/x;
end
% A-4- Fonction « ambiant » pour calculer la température ambiante:
%*************************************************************
%*********l'évolution de la température ambiante est**********
%*********calculé à l'aide de cette simple fonction **********
%*************************************************************
function [Tamb]=ambiant(Nm,TSV)
Tamax(1) =18.6D0 ;
Tamin(1) = 5.1D0 ; % JANVIER (01)
Tamax(2) =20.6D0 ;
Tamin(2) = 6.5D0 ; % FEVRIER (02)
Tamax(3) =25.6D0 ;
Tamin(3) =10.2D0 ; % MARS (03)
Tamax(4) =30.0D0 ;
Tamin(4) =13.9D0 ; % AVRIL (04)
Tamax(5) =34.7D0 ;
Tamin(5) =18.4D0 ; % MAY (05)
Tamax(6) =38.8D0 ;
Tamin(6) =22.9D0 ; % JUIN (06)
Tamax(7) =43.5D0 ;
Tamin(7) =30.5D0 ; % JUILLET (07)
Tamax(8) =42.8D0 ;
Tamin(8) =27.4D0 ; % AOUT (08)
Tamax(9) =37.4D0 ;
Tamin(9) =24.7D0 ; % SEPTEMBRE (09)
Tamax(10)=31.7D0 ;
Tamin(10)=17.6D0 ; % OCTOBRE (10)
Tamax(11)=23.9D0 ;
Tamin(11)=10.4D0 ; % NOVEMBRE (11)
Tamax(12)=19.1D0 ;
Tamin(12)= 9.2D0 ; % DECEMBRE (12)
Tmax=Tamax(Nm) ;
Tmin=Tamin(Nm);
Tamb=((Tmax-Tmin)/2)*cos(pi*(14-TSV)/12)+(Tmax+Tmin)/2; |
problème de compilation dans matlab
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