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Opération 31 : Stockage de chaleur par Matériaux à Changement de Phase

Auteur : Philippe Marty

Le stockage d’énergie est une condition nécessaire au développement des énergies renouvelables afin de découpler les périodes de production (vent, soleil) des pics de besoin des consommateurs. Cette énergie est souvent disponible, dans son état initial, sous forme d’électricité et il est alors nécessaire de la transformer en chaleur si l’on ne souhaite pas la stocker. Le stockage de chaleur est également un thème majeur de l’industrie qui, très fréquemment, dispose de fluides chauds issus de ses procédés et qu’il est souhaitable de valoriser dans une optique d’efficacité énergétique.
Parmi les solutions de stockage, les Matériaux à Changement de Phase (MCP) sont intéressants de par la forte densité énergétique que propose le stockage sous forme d’énergie latente. Le LEGI, en collaboration avec le CEA de Grenoble travaille depuis plusieurs années sur l’optimisation d’échangeurs de chaleur contenant des MCP. Des expérimentations sont menées afin de tester les géométries pressenties.

La figure jointe est une simulation numérique qui montre l’évolution temporelle de la vitesse dans la phase liquide du MCP sous l’effet de la convection naturelle régnant dans l’échangeur qui est ici semblable à un échangeur de type tubes-calandre.