Modélisation d'un élément de stockage d'énergie destiné aux planchers chauffants

Abstract

En hiver, la surcharge des réseaux de distribution d'électricité due à une trop forte demande en période de pointe est un problème important. Une façon de le résoudre est d'emmagasiner de l'énergie électrique sous forme de chaleur dans des matériaux adéquats (eau, beton, MCP, etc .) pendant les heures creuses de la journée et de la restituer ensuite durant les heures de forte demande. L'énergie électrique peut être stockée sous forme de chaleur latente dans un MCP comme la paraffine ou/et sous forme de chaleur sensible dans des matériaux tels que l'eau, le béton, et autres. Dans ce projet, les deux façons d'emmagasiner de l'énergie sont étudiées puis comparées: la première façon consiste à stocker de la chaleur dans de la paraffine n-octadécane en la faisant fondre, puis à restituer cette énergie à l'environnement en la faisant se resolidifier. La seconde façon consiste à accumuler de la chaleur sous forme sensible dans l'eau et le béton en faisant élever leur température jusqu'à un certain niveau qui doit toutefois rester modére pour des raisons de confort. En effet, l'accumulateur de chaleur étudié dans ce travail est une dalle de forme rectangulaire en béton contenant soit l'eau, soit de la paraffine, destinée à faire partie intégrante des planchers des résidences. Cette dalle chauffante est modélisée, analysée et optimisée dans les deux cas. Les résultats montrent que le stockage d'énergie par chaleur latente dans la paraffine donne une dalle plus compacte, beaucoup plus confortable, mais aussi beaucoup plus chère que celle contenant de l'eau. Les deux types de dalle étant bien sur intéressantes à réaliser car répondant toutes deux aux exigences fixées: résolution du problème de surcharge des réseaux électriques en hiver et confort pour l'utilisateur éventuel.