Abhatoo - Centre Nationale de Documentation

Le présent travail concerne la modélisation et la simulation numérique de la fusion d’un matériau à changement de phase (MCP) dans une unité de stockage d’énergie solaire thermique. Pour des raisons de symétrie de l’unité de stockage, le système étudié se forme d’un demi-conduit dans lequel circule l’eau provenant du capteur solaire et d’une enceinte remplie du MCP. Toutes les parois de l’enceinte sont supposés adiabatiques sauf celle en contact avec le conduit. Un modèle mathématique basé sur les équations de conservation de masse, de quantité de mouvement et de conservation d’énergie a été développé, ces équations sont par la suite discrétisées en utilisant l’approche des volumes finis et la méthode de correction de pression pour le traitement du couplage vitesse-pression. L’équation de conservation d’énergie du MCP a été résolue en utilisant la méthode enthalpique.
Des séries de simulations ont été effectuées sur un type de MCP (paraffine wax P1106) pour obtenir les dimensions optimales pour les données météorologiques de la ville de Marrakech : l’irradiation solaire, la température ambiante et la vitesse de vent. L’optimisation de l’unité de stockage a pour but de déterminer la masse du MCP, le débit, le nombre de conduits et le rapport de forme qui maximisent l’efficacité de stockage thermique par chaleur latente.