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Stockage par chaleur latente intensification dela conductivite thermique

Intensi ?cation de la conductivité thermique pour l ? optimisation du stockage par chaleur latente Nicolas Calvet Régis Olivès Jean-Pierre Bédécarrats Xavier Py Jean- Pierre Dumas Frédéric Jay PROMES PROcesses Materials and Solar Energy Laboratory UPR CNRS Université de Perpignan UPVD Rambla de la Thermodynamique Tecnosud Perpignan Cedex France LaTEP Laboratoire de Thermique Energétique et Procédés Avenue de l ? université BP Pau Cedex France CRISTOPIA Energy Systems Chemin du Moulin de la Clue Vence France auteur correspondant nicolas calvet univ- perp fr Résumé ?? Il a déjà été montré que le stockage thermique par chaleur latente est pénalisé par les phénomènes de surfusion et par la faible conductivité des matériaux Au cours de nos travaux sur l ? intensi ?cation de la conductivité thermique des matériaux à changement de phase MCP par ajout de particules de graphite nous avons aussi observé leur in uence sur la surfusion Le graphite réduit la surfusion et agit comme un agent nucléant Des expériences thermiques et statistiques sur des MCP encapsulés dans des nodules sont présentées Nomenclature MCP ? ? T matériaux à changements de phases conductivité thermique W m- K- degrés de surfusion C TC température de cristallisation C TF température de fusion C Introduction Une technologie de stockage de froid par chaleur latente pour la climatisation tertiaire et la réfrigération industrielle est basée sur la macro- encapsulation de matériaux à changements de phases MCP solide-liquide dans des capsules sphériques en polyolé ?ne Les MCP utilisés présentent de nombreux avantages pour le stockage d ? énergie thermique tels que la chaleur latente élevée et une température de fusion constante Mais ils présentent aussi des inconvénients majeurs comme la surfusion retard à la cristallisation au cours d ? un refroidissement et une faible conductivité thermique à W m- K- Une solution pour réduire la surfusion adoptée par CRISTOPIA en collaboration avec le laboratoire LaTEP est d ? ajouter un agent nucléant spéci ?que Par ailleurs pour augmenter la faible conductivité thermique qui engendre des niveaux de puissance de stockage et de déstockage relativement faibles notamment lors de la décharge le laboratoire PROMES -CNRS propose d ? introduire du graphite dans le MCP L ? étude présentée ci-après se situe dans ce contexte et présente l ? e ?et de l ? association du graphite avec le MCP encapsulé tout particulièrement sur l ? augmentation de la conductivité thermique à l ? intérieur du nodule ainsi que sur la réduction du degré de surfusion Intensi ?cation de la conductivité thermique du MCP Les capsules appelées nodules Fig sont des sphères en polyolé ?nes de mm de diamètre contenant un MCP Les essais sont réalisés en utilisant l ? eau comme MCP La sphère n ? est pas complètement remplie pour tenir compte de l ? augmentation de volume à l ? apparition de la glace Le graphite G Fig est commercialisé sous forme de poudre La Fig présente une photographie par microscopie électronique à balayage indiquant l ? état de division de ce graphite