Etude par simulation de la pertinence de combiner deux matériaux à changement de phase (PCMs) pour modifier la masse thermique des bâtiments

Baudoin, Gilles;Verbeke, Stijn;Van Moeseke, Geoffrey
(2018) Conférence Internationale Francophone NoMaD 2018 — Location: Liège Université, Belgique (7.November.2018)

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  • Baudoin, Gillesorcid-logoUCLouvain
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  • Verbeke, StijnUniversiteit Antwerpen
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  • Van Moeseke, Geoffreyorcid-logoUCLouvain
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Abstract
(fr) Les matériaux à changement de phase (PCMs) sont une piste de plus en plus étudiée pour modifier la masse thermique des bâtiments. Dans la conception des bâtiments équipés avec des PCMs, la sélection du PCM est généralement effectuée en ne considérant qu’un seul PCM. Une approche originale est d’utiliser deux PCMs, l’un optimisé pour la période de chauffe, et l’un optimisé pour la période de refroidissement. A notre connaissance, cette configuration à deux PCMs n’a jamais été étudiée de manière systématique en fixant la quantité de PCMs totale pour des études énergétiques annuelles. Cette étude a pour objectif d’investiguer la possibilité de diminuer la demande d’énergie dans les bâtiments en modifiant la masse thermique interne en utilisant deux PCMs différents. Pour cela, la simulation énergétique dynamique d’une cellule test, adaptée au contexte belge, a été réalisée à l’aide du logiciel EnergyPlus 8.8.0. Trois configurations à deux PCMs ont été comparées au cas de base et à la solution à un seul PCM. Nos résultats ont montré que l’utilisation de deux PCMs permet d’obtenir de meilleurs résultats que l’utilisation à un seul PCM. La configuration avec le PCM optimisé pour le refroidissement directement en contact avec l’environnement intérieur, suivi d’un PCM optimisé pour la chauffe, a permis d’obtenir les meilleurs résultats dans la majorité des cas. Cette étude ouvre la voie à des études plus détaillées. D’une part, il serait intéressant de comprendre en profondeur les mécanismes en jeu qui favorisent cette configuration et d’autre part, il serait intéressant d’étendre ces résultats en étudiant l’influence d’autres paramètres, notamment ceux liés à la paroi PCM, comme la surface d’échange et la quantité totale d’énergie latente, et ceux liés à la cellule test, notamment les paramètres de conception, d’occupation et les paramètres externes comme le climat. Cette recherche a été soutenue par le Fonds européen de développement régional (FEDER) et la Wallonie dans le cadre du programme opérationnel Wallonie-2020.EU.
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Baudoin, G., Verbeke, S., & Van Moeseke, G. (2018). Etude par simulation de la pertinence de combiner deux matériaux à changement de phase (PCMs) pour modifier la masse thermique des bâtiments. Conférence Internationale Francophone NoMaD 2018, Liège Université, Belgique. https://hdl.handle.net/2078.5/226341