1.1.3 Utilité du stockage d'énergie par les
MCP
Dans le but d'économiser et de gérer
rationnellement la consommation énergétique, les recherches se
focalisent actuellement sur l'optimisation des systèmes
énergétiques.
L'une des stratégies d'économie de
l'énergie est le stockage. Les systèmes de stockage de
l'énergie par chaleur latente, utilisant des matériaux à
changement de phase (MCP), ont reçu, ces dernières années,
une attention particulière. La raison majeure de l'utilisation de tels
systèmes est leur densité énergétique
élevée, comparativement aux systèmes de stockage par
chaleur sensible, comme il a été illustré
ci-dessus. Ainsi le rapport "énergie stockée" au "poids et/ou
volume de stockage" est plus important en comparaison avec d'autre type de
stockage (sensible par exemple).
Le mode de stockage d'énergie thermique par chaleur
latente de fusion présente plusieurs avantages et trouve des
applications techniques variées dans divers domaines, parmi lesquels on
peut citer:
- Le stockage d'énergie solaire thermique pour
éviter les pics thermiques et réduire la charge de climatisation
dans l'habitat, pour réduire la charge de chauffage (en utilisant un
système de stockage d'énergie hybride emmagasinant
l'énergie électrique pendant les heures creuses, et
l'énergie solaire thermique pendant la phase diurne, pour la production
d'eau chaude, etc ;
- Le refroidissement des appareils fonctionnant dans des
conditions extrémales, comme le cas des caméras
électroniques utilisées lors des incendies [1], appareillage des
volcanologues, microprocesseur informatique, etc;
- Le stockage du froid qui permet une alimentation continue en
froid, en cas de panne des installations frigorifiques, surtout pour des
secteurs sensibles (pharmaceutique par exemple) ; - Les systèmes de
stockage de froid par chaleur latente peuvent être utilisés afin
de mieux gérer la consommation d'électricité
nécessaire à la climatisation des édifices.
1.1.4 Critères de choix d'un matériau
à changement de phase
Les conditions suivantes doivent être remplies par le MCP
pour un meilleur stockage d'énergie par chaleur latente de fusion:
- le MCP doit avoir une chaleur latente plus
élevée;
- la température de fusion du MCP doit correspondre
à la température d'utilisation ; - la conductivité
thermique doit être élevée pour accélérer le
changement de phase ;
- faible différence de masse volumique entre les phases
liquide et solide pour pouvoir les stocker dans le même volume
généralement fermé ;
- masse volumique élevée pour que le volume de
stockage soit faible ;
- stabilité chimique sur de longues périodes.
Certains MCP perdent leurs propriétés
thermo physiques après de nombreux cycles (charge /
décharge). La dégradation des
propriétés qui en résulte peut se traduire
par une variation du point de fusion ; - compatibilité avec les
matériaux en contact ;
- le MCP doit être non toxique et non nocif;
- abondance sur le marché et faible coût.
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