ANNEXES : LES SOLUTIONS BIOCLIMATIQUES - BHEE

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Tableau A 20. Comparaison entre différents milieux de stockage de l’énergie (Energie stockée=106kJ=300kWh ; ∆T=15K) ((,) [1] cité par (Ahmad, 2004)) Annexes Matériaux de stockage de la chaleur Stockage par chaleur sensible Matériaux à changement de phase Propriétés Pierre Eau Organique Inorganique Chaleur latente de fusion [kJ/kg] * * 190 230 Capacité thermique massique [kJ/kg.K] 1,0 4,2 2,0 2,0 Masse volumique [kg/m3] 2240 1000 800 1600 Masse nécessaire au stockage de 106kJ [kg] 67000 16000 5300 4350 Masse relative ** 15 4 1,25 1,0 Volume nécessaire au stocka de 106kJ [m3] 30 16 6,6 2,7 Volume relatif** 11 6 2,5 1,0 * La chaleur latente de fusion n’est pas concernée par le stockage par chaleur sensible ** La masse et le volume relatifs sont basés sur la chaleur latente de stockage des MCP inorganiques A6.4. Conditionnement du MCP Le conditionnement des MCP repose sur plusieurs principes notamment la compatibilité entre le matériau du réservoir de stockage et le MCP. Par ailleurs, quand le MCP devient liquide, du fait de sa faible viscosité, le taux de fuite est fortement augmenté et le réservoir de stockage doit assurer l’étanchéité. Enfin, le changement de phase produit une variation de volume pouvant casser le conteneur si ce dernier ne peut pas absorber cette modification. Il existe de nombreuses techniques pour conditionner les MCP : � Les macro capsules qui peuvent être constituées de sacs, bouteilles de plastique, etc. Des procédés industriels utilisent le conditionnement dans des sphères de matière plastique ou nodules qui sont manufacturés dans trois diamètres (77-78 et 98 mm) pour des usages respectivement aux faibles températures de changement d’état (-3 à -15 °C), aux températures intermédiaires (-3 à 15 °C) et à la température de stockage de la glace (0 °C). Certains nodules spéciaux ont des températures de changement d’état de 27 °C. � Les micro capsules qui sont de petites gouttes solides ou liquides emprisonnées dans une coquille solide de 1 à 1000 µm de diamètre par un procédé physique ou chimique. A6.5. Descriptif du MCP retenu dans cette étude (Virgone, 2006) Le produit Dupont Energain se présente sous la forme d'un panneau aluminium contenant un composé solide de copolymère et de paraffine. Le produit est mis en œuvre directement sur les murs et les plafonds intérieurs d'un bâtiment, derrière une plaque de plâtre par exemple. Les panneaux DuPont Energain absorbent et libèrent la chaleur en fonction des variations de température qui font réagir le composé en provoquant un "changement de phase". Les panneaux ont des dimensions bien adaptées aux panneaux ordinaires de plaque de plâtre (carrés de 120 cm de côté), sont peu massifs et simples à mettre en œuvre. Les panneaux peuvent être facilement coupés à n'importe quelle dimension ou forme. La manipulation des panneaux est sans risque, ils ne contiennent aucune substance toxique. Thèse de doctorat - C. FLORY-CELINI 298 Université Claude Bernard
Figure A 55. Mise en œuvre de Dupont Energain (Virgone, 2006) A6.6. MCP et confort thermique Annexes Les MCP ont l’avantage supplémentaire de maintenir le confort thermique des occupants si une température de changement de phase appropriée est choisie. Sur le tableau suivant les applications potentielles du stockage thermique à l’aide de MCP sont synthétisées : Tableau A 21. Applications potentielles de stockage de l’énergie thermique par les matériaux à changement de phase (Ahmad, 2004) Méthode d’utilisation du MCP Stockage par MCP réparti dans la cloison (plâtre, ciment, PVC, mousse, verre, nids d’abeille) Chauffage électrique avec stockage MCP Stockage MCP dans les gaines aérauliques pour le chauffage et la climatisation Préchauffage d’air à MCP pour pompe à chaleur Application Objectif Secteur Chauffage et conditionnement d’air des locaux Chauffage des locaux Chauffage et conditionnement d’air des locaux Chauffage des locaux Murs rideaux Chauffage des locaux Chauffe-eau avec le stockage par les MCP Chauffage de l’eau Consommation heures creuses et conservation Consommation heures creuses et conservation Consommation heures creuses Consommation heures creuses et conservation Thèse de doctorat - C. FLORY-CELINI 299 Université Claude Bernard Tous Résidentiel, commercial et institutionnel Commercial, institutionnel et industriel Résidentiel, commercial et institutionnel Conservation Commercial, institutionnel et industriel Consommation heures creuses Résidentiel, commercial et institutionnel
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