Modélisation du stockage et déstockage d’énergie dans un composite chargé avec un matériau à changement de phase Moussa AADMI *1 , Mustapha KARKRI 2 , Abedelwaheb TRIGUI 2 , Mimoun ELHAMMOUTI 1 , Magali FOI 2 1 Centre d’Etudes Doctorales Sciences et Techniques, Faculté Pluridisciplinaire de Nador Equipe de la Science de l’environnement. 300 Selouane, 62700, Nador Maroc. 2 Université Paris Est, Centre d’Etude et de Recherche en Thermique, Envir onnement et Systèmes (CERTES) EA 3481, 61 avenue du Général de Gaulle, 94010 Créteil, cedex. * (auteur correspondant : moussa_aadmi@hotmail.com) Résumé - L'objectif de cet article est de présenter une étude numérique et expérimentale de stockage/déstockage de chaleur latente des composites chargés avec des billes de paraffine. Des échantillons ont été conçus et caractérisés au laboratoire on utilisant plaque chaude gardée transitoire (PCGT). La réponse thermique à un cycle thermique de stockage-déstockage a été présentée puis analysée. Les résultats obtenus sont comparés aux calculs numériques pour différents échantillons. Nomenclature MCP Matériau à changement de phase C P Chaleur spécifique (J/kg.K) f Fraction liquide φ Fraction volumique des charges g Gravité (m/s 2 ) L Chaleur latente de fusion (J/kg) T Température (K) t Temps(s) Symboles grecs Ȝ Conductivité thermique (W/m.K) β Coefficient d'expansion thermique (K -1 ) ȝ Viscosité (kg/m.s) ρ Densité (kg/m 3 ) ϕ Densité de flux de chaleur (W/m 2 ) Indices et exposants m Matrice F Fusion l Phase liquide de MCP s Phase solide de MCP eq Equivalente 1. Introduction L'étude des phénomènes de stockage et déstockage de chaleur dans les matériaux à changement de phase solide-liquide a suscité depuis plusieurs décennies et suscite encore de nos jours beaucoup d'intérêt dans divers domaines scientifiques et secteurs technologiques (ex. le bâtiment, l’agroalimentaire, le secteur résidentiel ainsi dans les systèmes passifs de refroidissement de composants électroniques). L'énergie est alors emmagasinée sous forme de chaleur latente grâce à la fusion de ces matériaux, puis restituée au milieu ambiant à leur solidification. Le choix d'un MCP dont la chaleur latente est élevée et dont la température de changement de phase est proche de la température ambiante permet à la fois de réduire considérablement l'encombrement de l'appareil et les pertes thermiques pendant la période de stockage. Cependant, les systèmes de stockage d'énergie par chaleur latente ne sont pas très répandus car leur conception est freinée par la complexité des phénomènes de transfert thermiques qui se déroule nt en leur sein. La première application d’un MCP décrite dans la littérature était leur utilisation pour le chauffage et la climatisation dans les bâtiments, par Telkes (1975) [1], et Lane (1983) [2]. Comini et Nonino [3] ont étudié analytiquement et expérimentalement des dalles chauffantes consistant en une couche de béton isolée thermiquement par le bas et dans laquelle sont encastrés des tubes, D'autre part, Shoenfelder [4] possède un brevet d'invention d'une dalle chauffante constituée d'une brique creuse en béton spécialement conçue dans laquelle est confinée de la paraffine. L’intégration de MCP dans l’enveloppe peut également être considérée dans le rôle d’accumulateur thermique. Une étude plus globale sur l’intégration des MCP dans l’enveloppe est réalisée par Ahmad Maha [5] durant ses travaux de thèse de doctorat. Des paraffines eutectiques y sont notamment comparées de façon