ÉTUDE EXPERIMENTALE DU TRANSFERT THERMIQUE D’UNE PAROI MULTICOUCHE EN PRÉSENCE DE MATÉRIAU A CHANGEMENT DE PHASE (MCP)

Abstract

دراسة تجريبية لانتقال الحرارة لجدار متعدد الطبقات في وجود مادة تغيير الطور (PCM)

ملخص : في الواقع ، في الاتحاد الأوروبي ، تمثل المباني حوالي 40٪ وأكثر من ذلك في الجزائر من إجمالي الاستهلاك النهائي للطاقة وهي مصدر جزء كبير من انبعاث الكربون العالمية. ومع ذلك ، يمكن أن يكون قطاع البناء أيضًا مصدرًا كبيرًا لتوفير الطاقة. في هذا العمل قمنا بإجراء دراسة تجريبية لانتقال الحرارة لجدار متعدد الطبقات في وجود مادة تغيير الطور (PCM). يركز هذا العمل على تطوير عناصر الواجهة لتحسين كفاءة الطاقة في المباني. يتكون الحل المقترح من جدران جديدة تشتمل على مواد تغيير الطور (PCM) ، وقد اخترنا نموذجًا هندسيًا بسماكات مختلفة ومواضع طبقة PCM للجدار للدراسة التجريبية. سيتم إجراء تجارب على السلوك الحراري لنظام جدار التجميع والتخلص باستخدام PCM. سيتم تثبيت لوحات MCP داخل الجدار لزيادة تخزين الحرارة. سيتم إجراء الاختبارات خلال فترة شحن مدتها ثلاث ساعات وفترة تفريغ مدتها أربع ساعات ، على التوالي. أبعاد MCP لنظام جدار تخزين الاختبار هي 0.5 و 1.0 و 1.5 سم (سمك) 20 سم (عرض) 30 سم (ارتفاع). أهداف العمل هي معرفة تأثيرها على توزيع درجة الحرارة ومن ثم تأثير موضع مواد تغيير الطور (PCM) في الجدار على توزيع درجة الحرارة. يظهر التحليل أن النتائج التجريبية للحالة التي درسناها جيدة مقارنة بالواقع المادي. الكلمات المفتاحية: التخزين الحراري ، مواد تغيير الطور (PCM) ، جدار المبنى ، مواد تغيير الطور (MCP) ، درجة الحرارة ، التدفق الحراري لكل وحدة مساحة. Étude expérimentale du transfert thermique d’une paroi multicouche en présence de matériau à changement de phase (MCP)

Résumé : En fait, dans l'Union européenne, les bâtiments représentent environ 40 % et plus de ça en Algérie de la consommation d'énergie finale totale et sont à l'origine d'une grande partie des émissions globales de carbone. Cependant, le secteur du bâtiment peut également être une source considérable d'économies d'énergie. Dans ce travail nous avons fait une étude expérimentale du transfert thermique d’une paroi multicouche en présence du matériau à changement de phase (MCP). Le présent travail porte sur le développement d'éléments de façade pour l'amélioration de l'efficacité énergétique des bâtiments. La solution proposée consiste en de nouveaux murs comprenant des matériaux à changement de phase (MCP), nous avons choisis un modèle géométrique avec différentes épaisseurs et positions de la couche MCP du mur pour l'étude expérimentale. Des expériences seront réalisées sur le comportement thermique d'un système collecteur mûr de stockage utilisant du MCP. Des plaques de MCP seront fixées à l'intérieur du mur pour augmenter le stockage de la chaleur. Les tests seront effectués pendant une période de charge de trois heures et une période de décharge de quatre heures, respectivement. Les dimensions du MCP du système de mur de stockage d'essai sont de 0.5, 1.0 et 1.5 cm (épaisseur) 20 cm (largeur) 30 cm (hauteur). Les objectifs de ce travail est de connaitre leurs effets sur la répartition de la température ainsi que l’effet de la position des matériaux à changement de phase (MCP) dans le mur sur la répartition de la température. L’analyse montre que les résultats expérimentaux pour le cas que nous avons étudié est conforme par rapport à la réalité physique. Mots clés : Stockage thermique, Matériaux à changement de phase (MCP), Mur du bâtiment, Matériaux à changement de phase (M CP), Température, flux de chaleur par unité de surface.

Experimental study of the heat transfer of a multilayer wall in the presence of phase change material (PCM) Abstract: In fact, in the European Union, buildings represent around 40% and more of that in Algeria of total final energy consumption and are the source of a large part of global carbon emissions. However, the building sector can also be a considerable source of energy savings. In this work we have made an experimental study of the heat transfer of a multilayer wall in the presence of phase change material (PCM). This work focuses on the development of facade elements for improving the energy efficiency of buildings. The proposed solution consists of new walls comprising phase change materials (PCM), we have chosen model geometry with different thicknesses and the positions of the wall PCM layer for the experimental study. Experiments will be carried out on the thermal behavior of a collector-disposal wall system using PCM. PCM plates will be fixed inside the wall to increase heat storage. The tests will be carried out during a charging period of three hours and a discharging period of four hours, respectively. The MCP dimensions of the test storage wall system are 0.5, 1.0 and 1.5 cm (thickness) 20 cm (width) 30 cm (height). The work objectives are to know their effect on the temperature distribution and then the effect of the position of the phase change materials (PCM) in the wall on the temperature distribution. The analysis shows that the experimental results for the case that we studied well compare to the physical reality. Keywords: Thermal storage, Phase Change Materials (PCM), Building wall, Phase Change Materials (MCP), Temperature, heat flux per unit area.